2020年全國高考在大部分省份落下帷幕。如果把高考區分成兩個“半場”，“上半場”無疑是考試環節，“下半場”則是志愿填報，決定未來就讀的高校和專業。
上世紀80年代，一句“學好數理化，走遍天下都不怕”言猶在耳。近年來，“重商主義”卻儼然成為一種潮流——基礎學科不僅招生難，而且許多此類專業學生畢業后也紛紛轉行。
面對這樣的狀況，不少人表示出了他們的擔憂——
中國科學院院士施一公說：“連我培養的最好的學生都說，‘老板，我畢業后想去金融公司。’如果所有的精英都往就業方向走的話，我認為這樣的國家會出問題。
騰訊公司創始人馬化騰也在多個場合表達內心擔憂：“如果國外在量子計算等基礎科學領域取得重大突破，破解我們計算機的密碼就是‘秒破’，那個時候我們將無能為力，所以必須要重視基礎科學研究。”
加強基礎學科到底有多緊迫，今天庫叔就和你好好聊聊。
1
基礎學科有多被嫌棄？
目前，我國大學開設的本科專業類目繁多，但大體可以分為基礎學科和應用學科兩大類。
以專業和學科知識本身為研究對象的、偏學術性的大體歸于基礎學科，比如數學、物理、化學、生物及歷史、哲學等專業；應用學科則更加偏向解決社會實際問題，多有實踐崗位性質，例如工程、經管、設計等專業。
基礎學科有多冷，從招生環節就能看出來。
教育部公布的1998—2012年本科、研究生各學科學生的分布情況表明，在大學擴招的背景下，經管專業學生和理學專業學生規模均有所擴大，但經管專業招生規模增長速度明顯快于理學專業的增長速度。
在這15年間，經管專業本科、研究生招生規模均擴大了10倍，而理學專業本科和研究生均僅增長4倍，遠低于本科和研究生總體招生數6倍和8倍的增長規模。
這一點在“學霸”身上體現得更加明顯。
恢復高考以來，中國大陸高考狀元選擇就讀的專業基本是各時期社會公認的最具競爭力、最賺錢和最熱門的本科專業。
據中國校友會網發布的《2016年中國高考狀元調查報告》顯示，1977—2015年中國各地區高考狀元中，選擇就讀經濟學專業的高考狀元人數最多，有343人；工商管理專業有324人，居第二位。就讀經濟學和工商管理的高考狀元人數遙遙領先于其他專業，合計占高考狀元總數的39.67%。
而選擇物理學的“學霸”僅占3.39%，數學占2.68%，歷史學和哲學更是分別僅有0.59%和0.42%。
基礎學科報考人數少了，勢必帶來錄取分數的下降——
2012年和2013年，北京航空航天大學數學類、物理學類和化學類在京錄取分數線，均是該校理科專業最低分數線；
2014年，北京郵電大學數學與應用數學專業在京錄取考生的平均分為650分、應用物理學專業平均分為643分，均低于該校理科錄取學生的平均分，與最熱門的通信工程專業相比，甚至低了一二十分；
2012—2014年期間，清華大學建筑學、電子信息類、計算機以及經濟與金融（國際班）、醫學實驗班等專業的錄取平均分居高不下，而屬基礎學科的化學專業錄取分數相對偏低；
北京大學在2004年以前的十年中，數學和物理學專業的錄取最低分數線在所有專業中處于中等水平，而化學專業的錄取最低分數線則處于中下水平。
基礎學科招不到人怎么辦——
有被調劑來的。
以一些學校的歷史系為例，由于分數線可能明顯低于新聞、財經、法律、管理等專業，一個班有很多同學都是被調劑來的，造就了一批批的大學“怨”生們，甚至那些以歷史學科見長的高校也不能幸免。
有為保研來的。
比如清華大學物理學專業，有一些保研名額，使物理學專業學生能避免和其他專業爭搶保研名額。所以物理學專業不冷清，但只為當跳板，還能好好學習嗎？
還有被“忽悠”來的。
不少院校通過改名讓基礎學科漸漸向應用靠攏，“嫁接”出了不少新穎的專業，如物理系開設了經濟物理、統計物理，地理系也有了經濟地理、商業地理。由于課程設置的問題，反而讓學生經常覺得不倫不類，無法專心學習。
2
重重困境，現狀堪憂
事實上，基礎學科和應用學科密不可分，應用學科是基礎學科上的衍生學科。基礎學科往往比應用學科具有更超前、更上游的特征。
但大多數人的考量并不在此——
一是就業不易，成本過高。
鮮有企業愿意投資在短期內難以獲得效益的基礎學科上，這反映到企業對人才的需求上，就會出現基礎學科畢業生不被認可、就業相對困難的現象。
就算名校也不能逃脫這個怪圈。都說21世紀是生命科學的世紀，基因技術、細胞工程、生物制藥等快速發展，生命科學正在不斷創造奇跡，但國內生命科學類專業的本科畢業生并不吃香，甚至就業困難。尤其是生物技術、生物工程等專業，在大部分的學校都是就業率最低的幾個專業。
例如，2018年清華大學生命科學學院的本科就業率只有92.9%，只比物理系高，相對于其他專業100%的就業率，十分刺眼。
2019年時，人民日報官微發布了當年本科就業紅牌專業，其中包括繪畫、歷史學、應用心理學、音樂表演、化學、法學。這也是歷史學連續第三年獲得紅牌。
中國薪酬網發布的2018年中國大學專業薪酬排行榜中，平均薪酬最高的專業為軟件工程，2017屆平均月薪為9001元。相比之下，歷史學只有2030元，漢語言文學為2242元，相差數倍。
值得一提的是，一些基礎科學研究并沒有特定應用目的或立即應用目的，數學上的哥德巴赫猜想或是物理學上的麥克斯韋方程就屬于最基礎的基礎科學研究。
這類研究消耗時間夠長，比如哥德巴赫猜想要一代又一代數學家接力，消耗的時間以百年為單位來計算。就算量子通信理論或芯片設計與制造這類研究，一般是在大學或科研院所完成，成果形式主要是發論文、出專著，講究原創性，然而芯片技術從晶體管理論誕生至今也花費了好幾十年時間。除了時間投入還要有資金的持續投入，研究過程之艱辛往往不為外人所知。
二是即便如愿從事研究，錢也是個大問題。
首先是研究人員的收益。一個數學或理論物理學博士，畢業后在國內從事研究，月薪并不高，與那些去企業的同學動輒十萬、二十萬的年薪相比，相差甚遠。
其次是科研經費的問題。在項目申請方面，非主流、與學術權威觀點相左、學科創新研究等很難獲得資助。而在科研體制改革前，年輕人要想獨立接下一個項目，幾乎是天方夜譚。即使能接下項目，經費也相當有限。
此外，基礎研究經費占科學研究與試驗發展總投入比例也偏低，投入結構和資助機制不甚合理，投入主要靠中央財政，地方、企業投入比重較低。
據統計，我國基礎研究總投入中，企業投入僅占1.6%，美國、歐盟等發達國家和地區的企業投入則占到基礎研究投入的20%，韓國更高。我國超過40%的國家重點實驗室都集中在東部地區，中西部雖有國家在政策布局上的支持，但基礎研究發展仍相對落后。
以上種種，導致基礎學科發展陷于困境。
以自然科學研究為例，據《自然》雜志引用的數據，中國發表的研究論文數量在2005年占全球總量的13%，到2015年增加到占全球總量的20%，僅次于美國。雖然論文數量已居世界第二，但科學研究的突出成果仍不多。自我國涌現了人工合成牛胰島素、雜交水稻等一批重量級科技成果后，除了屠呦呦的創制新型抗瘧藥青蒿素和雙氫青蒿素，我國基礎研究很少產生具有重大科學價值并得到國內外自然科學界公認的重大科學發現。
圖為雜交水稻之父袁隆平
同樣，基礎科學研究轉化為成果的狀況也不樂觀。與直接從實驗室走出來的英特爾、高通等公司相比，我國少有直接由技術驅動的世界知名公司，當今幾家知名公司大部分不是由掌握技術的科學家或工程師直接創立，他們先借鑒模仿外企的技術，逐步追趕縮小差距，再到并跑，最后進入無人區后才發現還是不得不尋找原創型技術。
最重要的是，人才儲備狀況也堪憂。
根據工業和信息化部軟件與集成電路促進中心（CSIP）2017年5月發布的《中國集成電路產業人才白皮書（2016—2017）》，目前我國集成電路從業人員總數不足30萬人，如果按2020年我國集成電路產業達到1萬億元的產值來算，至少需要70萬人投入到產業中來，也就是說，尚有40萬的芯片人才缺口。
3
芯片、AI、5G，與基礎學科密不可分
芯片是國人之痛，然而從根本上來說，芯片之痛卻是忽視基礎學科之痛。
華為創始人任正非有一個經典論述：修橋、修路、修房子只要砸錢就行了，芯片砸錢不行，得砸數學家、物理學家、化學家。中國要踏踏實實在數學、物理學、化學等各個方面努力去改變，我們才可能在這個世界上站得起來。
芯片可粗略地分為設計和制造兩個方面，這兩方面都與基礎學科密不可分。
從設計上來說，射頻芯片、模擬芯片這種核心芯片本質是由無數晶體管巧妙組合在一起設計出來的。其設計原理基于物理學中的電學結構、電磁場電磁波等知識。
而我們熟知的數字芯片，如CPU、存儲器等，除了物理學科的知識外，還涉及在數學基礎上發展起來的計算機原理、信息論等。
從制造上來說，把數千萬甚至上億晶體管刻在微小的晶圓上，要能十分精巧地控制電子流動，這又涉及到半導體物理和材料科學。
作為芯片制造核心設備之一的光刻機，集分子激光、精密光學等多種基礎學科于一身。荷蘭的ASML公司幾乎壟斷了全世界高端光刻機市場，而以中國目前的技術，只能制造中低端芯片，如果想要制造高端芯片，必須使用ASML的光刻機。華為已經具備了芯片的自研和開發能力，也已經提前買斷了ARM的無限期使用權限，但風險猶存，一旦臺積電拒絕為華為代工，華為的高端芯片業務將中斷。
圖為ASML公司員工組裝半導體光刻機。圖片來源：路透社
大熱的人工智能AI其本質也是數學問題。人工智能實際上是將數學、算法理論和工程實踐緊密結合的領域。
在數學家眼中，人工智能主要指機器學習，而機器學習是把這種智能形式化為數學公式，轉換成計算機可以操作的算法和軟件。進一步將其剖開來看，就是概率論、統計學等各種數學理論的體現。
舉個例子，本質上講，人工智能的目標就是最優化：在復雜環境與多體交互中做出最優決策。
幾乎所有人工智能問題最后都會歸結為一個優化問題的求解。而最優化理論研究的問題是判定給定目標函數的最大值（最小值）是否存在，并找到令目標函數取到最大值 (最小值) 的數值。這個尋找數值的過程就如同登山，要想順利登頂無非就是地形怎么樣、往哪走、走哪條路能最快到達頂峰。
還有些基礎學科看上去冷門，比如天文學，但其實與我們的生活息息相關。例如，我們離不開的WiFi就要用到天文學理論。
澳大利亞的約翰·奧沙利文博士（John O’Sullivan）是一名射電天文學家，1977年時發表了一篇高效傳輸射電望遠鏡圖像的文章，基本方法是將信號拆分成不同頻段來傳輸，接收器收到信號后再重新合并起來。這種技術可以大大降低傳輸過程中的干擾，獲得優良的傳輸效率。沒想到的是，這項研究成果在10多年后為WiFi帶來了關鍵技術突破。
5G時代的到來更是基于基礎學科的推動。由4G到5G的升級是革命性的，比由2G到3G或3G到4G帶來的影響大得多。5G比4G快100倍，其帶來的大容量數據高速傳輸，是未來智能城市構建的基礎。5G標準的落地為萬物互聯提供了基礎性支撐，而萬物互聯必然帶來萬物智能，從而為廣大的傳統行業提供更多的發展機遇。
5G標準源于十多年前土耳其阿勒坎（Arikan）教授的一篇數學論文。論文發表在2008年的IEEE期刊上，文章一共23頁，但作者只有他一個人。華為有很多科學家，研究能力一流，他們評估了阿勒坎的論文，意識到這篇論文至關重要，因為其中的技術可以用于5G編碼。近十年來，華為一直在斥資研究和力推這位教授發明的“極化碼（polar codes）”，這是5G數據傳輸的一種新型編碼方法。
4
這是一個需要思想的時代
如果說數理化這樣的基礎學科，推動了科技進步，沖破了他國的桎梏，那么文學、歷史、哲學、社會學等這些在短期內無法產生經濟效益的人文基礎學科，又到底有什么用？
事實上，人文基礎學科作用是無形的，不能以使用性的功利價值為標準。
莊子曾言：“人皆知有用之用，而莫知無用之用。”莫言在諾貝爾晚宴致辭中也說：“文學和科學相比較，的確是沒有什么用處。但是文學的最大的用處，也許就是它沒有用處。”
說到底，社會的發展進步，除了科學技術的發展，還有思想的引領與變革。
魯迅先生“棄醫從文”，民國時期一大批蜚聲中外的人文大師，都在為思想進步、社會發展而不斷努力。中共十一屆三中全會提出的“解放思想”，更是影響了中國的發展與進步。
這樣的“潤物細無聲”對于我們來說，意義更為重大。
一方面，需要建構中國特色學術理論話語體系，以破除西方對我們的“強制闡釋”，也就是文化自覺。
近代中國遭遇三千年未有之大變局，與民族危亡相伴隨的是中國文化的衰落，而文化衰落的集中表現是學術文化的衰落。與此同時，西方資產階級也在迫使其他民族采用其生產方式、接受其推行的所謂文明，這種預設的西方理論范式所做的“強制闡釋”充滿偏見。比較有名的就是費正清的“回應沖擊”理論，他認為近代的中國只有經過西方沖擊，才發生劇變，向近代社會前進。
在這一過程中，我們先后產生了關于如何對待中華傳統文化與西方文化關系的各種觀點和理論，“中體西用”“西體中用”“全盤西化”“儒學復興”“綜合創新”等觀點、學說對中國社會的發展都產生了一定影響。
近年來，隨著我國國際地位日益提高，一些人文學者希望在國際學術交流中發出中國聲音。而在解讀中國實踐、構建中國理論上，我們自己本應該最有發言權，但實際上我國哲學社會科學在國際上的聲音還比較小，還處于有理說不出、說了傳不開的境地。
只有以我國實際為研究起點，提出具有主體性、原創性的理論觀點，構建具有自身特質的學科體系、學術體系、話語體系，我國哲學社會科學才能形成自己的特色和優勢。這是我國發展到這一階段的內在要求，能“輸出價值觀”，那將是中國大國崛起的文化象征。
另一方面，需要重建自我認知，提供文化自信需要的底氣，更好地走向未來。
十八大以來，黨和國家領導人在多個場合談及中國傳統文化，表達了對傳統文化、傳統思想價值體系的認同與尊崇。中華文化源遠流長、遞代積累，正是其內在文化精神讓中華民族生生不息。
文化自信是主體對自身文化的認同、肯定和堅守，而人文基礎學科對于認知文化、挖掘文化有著無法替代的作用。比如歷史學、考古學絕對不是與現實沒多大關系的冷學問，在某種意義上說，它們不僅是一種知識積累，更重要的是尋求自我認識；而追求自我認識，正是為了促成對傳統的理解，在這種理解上重建對歷史和文化的認同。
舉個例子，2008年7月，一位清華校友向母校捐贈了2388枚戰國竹簡，竹簡上記錄的“經、史”類書，大多數前所未見，這將極大地改變中國古史研究的面貌。再比如，傳統的清代歷史研究主要依靠《清史稿》和《清史錄》這樣的資料，但近年來，不同的文字記載也加入了這個研究的大家庭——滿文、蒙文甚至是俄文文獻，除此之外，一些清代歐洲人的紀行錄、收藏的明信片等也被納入研究范圍，這一切都大有裨益。
對于作為硬核存在的基礎學科，必須高度重視。