為什麼很多人感覺大多數科學研究實際上毫無用處？

生活中，很多人認為大多數科學研究沒有什麼用，尤其是一些基礎科學知識，大學本科學完後，工作後就全還給老師了，既然沒用，學它們幹什麼？

科學建模來分析，這種情況有兩個不同的理解：（1）很多研究成果最終都沒有派上用場。（2）很多研究成果派上了用場，只是我們沒有看見或感覺到而已。

01 很多科研成果最終沒有派上用場

的確，這是事實，科學研究正確的叫法應該是科學探索，科學探索就像走迷宮一樣，在很多條路中摸索，大部分路都是死路，最後要原路返回到分支點，去探索下一條可能的路徑。

但是，如果你不去探索的話，肯定一條正確的路都找不到。換句話說，之所以能夠找到唯一那條出去的路，是因為前人已經把很多錯誤的路探查過了，才有可能得到今天正確的路徑。

讓人遺憾的是，我們公眾或管理者往往只關注那些最後成功的人，而忽略了前期大量的開拓和探路者。甚至，有人還極端地認為，前期的人都是錯誤的，沒有用的，只有科學研究中最終成功的人才是用的。

這種荒謬的認知對科學界毫無疑問會產生一個極其負面的影響。這會讓研究人員更願意去做那些沒有風險的工作，更容易解決的工作，能夠立刻得到結果的工作，不會在一個領域長期堅持，這樣下來，整體科學研究就無法進步，甚至還會倒退。

舉一個例子，我們都知道哥白尼在前人大量觀星數據基礎上，結合自己研發的觀星設備，提出了日心說，丹麥的第谷拿到了哥白尼的觀星儀後也頗為震驚，第谷本人也收集了一輩子的行星運行數據，但第谷本人卻並不相信哥白尼的理論。

這樣一來，哥白尼的理論實際上並沒有得到那個時代的科學界的認可，但是，第谷的助手克卜勒看到了哥白尼的觀星儀，了解到了哥白尼的思想，大受啟發，開始研製自己的望遠鏡，能夠更精確地觀測行星運行軌道。最終，提出了自己的克卜勒行星三定律，從而徹底改變了科學界對行星運行的認知，真正將哥白尼的學習發揚光大。

應該說，哥白尼提出的日心說還有很多不完善的地方，根本原因是沒有建立起一套合理的數學模型來解釋其道理，因此沒有被當時主流科學界接受。

直到克卜勒三定律才正式將日心說完善為一個系統的數學模型，從而得到科學界的認可。克卜勒的導師第谷雖然並沒有接受哥白尼的日心說，但是第谷一生研究行星運行，收集了大量的觀測數據，才能成就克卜勒的工作。可以說，沒有第谷的「錯誤」就沒有克卜勒的正確。而沒有克卜勒的「正確」，也就沒有哥白尼的「正確」。

克卜勒大量的行星觀測數據和行星三定律引起了牛頓極大的興趣，幫助牛頓最終提出了萬有引力。

因此，我們經常講，科學研究更是科學探索，必須允許犯錯，否則，沒有第谷，就不會有克卜勒，就不會有哥白尼，也就不會有後來的牛頓。

大量的科學研究成果只是做了一個前期鋪墊、探索，但沒有這些鋪墊、探索、失敗，就不會有後面的突破性成果。

科學研究是最大的風險投資，也是最有意義的風險投資，因為科技始終是第一生產力。

02 很多研究成果廣泛應用並沒有被感知

科技飛速進步的今天，我們對每天出現的各種新鮮事物早已經習以為常了，甚至認為很多新事物的出現都是自然而然的，是工程師們隨隨便便就研發出來的。

最典型的例子是F=MA這個科學發現，在今天，隨便一個初中生都能明白，甚至可以用打點計時器來推導出這個簡單的牛頓第二定律，更別說近乎直觀的牛頓第三定律了。

這種類型的認知多了，就會讓大眾產生一個錯覺，這些初中生就能理解的科學道理，似乎並沒有什麼了不起的嗎，為什麼牛頓被吹捧的那麼高呢？牛頓是不是連現代的初中生都不如了呢？

更有意思的問題是，我們學的那些初中物理到底有什麼用呢？實際上，很多工科畢業大學生也會產生這些問題，學過的高等數學有什麼用？導數、積分有什麼用？工作後，就再沒有用到過這些知識，所有學過的都還給了老師。

的確，我們不得不承認的現實是，絕大部分本科生畢業後，很大概率不會用到他們學會的理工科知識，比如導數、微積分。

但是，我們也必須要認識到，還有一批人，大約10%-20%的本科生會進一步進入到博士生階段，這個時候，微積分就變成了必須的基本知識了。

本科教育階段，我們無法辨別誰到底需要學習，誰會不需要，所以，最後的要求就是按照知識結構，以知識結構金字塔頂端的科學問題為目標，設定基礎知識結構，所有人都需要學習這些基礎結構。

你可能將來不會用上，但總有人一定會用到，不能因為你不用，就讓其他用的人沒有機會學習到基礎知識。

更不能因為大部分人，80%的人最終用不到這些基礎知識，就認為基礎知識結構不重要。社會進步往往靠的就是這20%的人掌握的科學技術知識。

一個最直接的例子，實際中我們絕大多數人都不需要知道如何用牛頓三定律來推導火箭、飛彈的彈道。掌握這些基本技能需要數量掌握微積分、泛函、幾何、概率統計等數學基礎知識。

但是，我們知道，一個國家幾乎所有人的命運實際上都是由掌握這些知識的科學家來決定，否能造出飛彈來保衛自己的國家，決定了這個國家的整體命運。

再比如，現在的絕大多數工程製造領域都已經交由CAD，CAM來完成了，比如樓房設計，機械機構設計，管道設計，大壩設計，絕大部分物理性質都需要藉助物理仿真工具來仿真測試所設計結構的強度、精度、穩定性等等各種指標，是否能夠滿足實際要求。

沒有這些CAD、CAM、CAE程序和工具，我們已經不可能完成一件可靠而又經濟的大型工程，而這些CAD背後都是各種科學計算模型，需要的都是高等數學一類的知識。

隨著美國政府禁用中國哈工大使用MATLAB的事件曝光，公眾可能才開始意識到這些科學計算軟體的重要性。

現代工業實際上基本上將高等數學類的知識軟體化了，絕大部分工程類工作需要用軟體對系統進行建模、設計、分析、評估、仿真，通過後，再進行實際的設計製造、安裝實施、運行。

因此，沒有了基礎知識就沒有工業計算軟體，沒有工業計算軟體也就沒有了現代工業製造業。

遺憾的是，我國在工業軟體方面起步很晚，基礎薄弱，大部分工作都需要歐美軟體平臺來支持，這也是為什麼MATLAB被禁用後會對我們很多工作造成很大的影響。很多以前需要計算分析的工作就沒有辦法進行了。

由於基礎知識的工具軟體化，很多原理性的知識也就不再為一般工程人員所掌握，以往深奧的科學基礎知識變成了傻瓜型工程師和傻瓜型製造業，工科的很多基礎知識變得似乎不那麼顯著了，這大概是目前我國工科基礎教育和應用的現狀。

因此，我們說，科學知識不是沒有用，而是太有用，已經深刻地與全社會的運行結合在一起，與人類社會完美地融合在一起，讓我們很難再感知科技的真實面目。

今天的一切，可以說都是科學研究成果帶來的，只有尊重科學，崇尚科學，支持科學，才能振興我們祖國，實現我們的宏偉目標。