过去一个世纪来的科学发现，不论是个人的抑或集体的，已经改变了我们对客观世界的认识。这一点，也是无论哪里都不会有人否认的了。举例说，甚至膨胀宇宙的概念也是20世纪的发明，对此人们可能容易忘记。但对于近至1953年才发现的DNA结构，就很少有人会忽视它的重要意义的了。因为正是这一发现，才使人们有可能理解一切生物是怎样依靠遗传物质和遗传样板，来保持与其祖先大体相似的形象的。

然而，这些科学发现尽管受到了广泛的赞扬，过去一个世纪中取得的辉煌成就，也给后继者留下了危险。这种危险至少表现在，最近的几十年似乎已成了人类历史上一个孤立的，甚至可以自我满足的时期，今天人类要知道的一切似乎都已被发现了。现在，每一个办公室都已有了微处理机来帮助工作，分子生物学已经许诺可为各种疑难杂症带来治疗的方法，还会出现什么更加重要的科学发明呢？

这种自我满足的世纪观也常反映在科学界内部。因科学进步而带来的兴奋心情常常使甚至头脑冷静的科学工作者也会认为，这一或那一领域里的科学探索已几近完成了，从而排除了由一小支科研队伍进行艰苦工作的必要性。这种想法不断地出现在粒子物理学和分子生物学等不同的领域——外界人士还误认为是科学家们的自信哩。

时常在科学实践和科学教育中被忽视了的历史，却常从反面提出问题、仅举一例，当某一领域的探索似已完成之时，原来令人满意的解释却又因实验和观察提出了相反的论据而被推翻，这样的事例俯拾即是。

托勒密关于行星运动的解释在长达1000多年的历史时期里一直被认为是完美无缺的，它曾以中世纪的观测精度对行星会合和日蚀作出预言，但在哥白尼去世两个世纪后，神话破产了，并从此开创了近代科学的新时期，这个结局是由于第谷和伽里略的新的实验观察而导致的，但在很大程度上，也得归功于促进近代科学发展的冲动：人们常要追问“为什么？”和“怎么样？”

达尔文进化论给人类思想认识所带来的根本性变化，情况亦相类似。这倒还不在于进化的事实，而在于进化的机理发人深省。因此我们现在常要问，“此外还有什么呢？”

再一个例子是，正好一个世纪前，世人似乎已经满足于牛顿力学，甚至满足于在经典力学范围内可与麦克斯韦方程相容的以太学说。但谁能想象，当时距量子力学和（狭义）相对论的诞生，其实已经只有10年之遥了。

这些发现，当然都属于科学史上的登峰造极者。更为常见的，则是促使已有的认识更趋精确化的种种科学发现。部分已知机理可因积累了更多的细节材料（比如说，多确认一种蛋白质分子对于哺乳类动物基因的调节作用）而更加丰富充实。事物的一般性质可因有了某些新的证据而对之作出更有力的论证推导。一种新技术的发明还能使你获得原先无法获得的有用数据。

大多数科学发现都属此类。只在偶然的情况下，它们才会显示出与已有知识的对立，因而需要按照新的逻辑，对某些科学领域的原有信条进行重新评价。但科学界总是十分注意为那些有才智去发现和研究这种对立的人提供机会的。为寻找这种对立而产生的敏感性是科学工作者被人称为一丝不苟的学究的原因之一。

结果是，认识不断地精确化，却永远不能穷极。这一点现在几乎已被公认。但偶而，也还有人，甚至包括一些专业科研工作者会觉得似乎发现了认识上的顶峰而头脑发热、沾沾自喜，却没有看到他们所发现的，其实只是一块高地而已。

事实上，科研工作的特点也可说明为什么科学是一个逐渐积累的过程，以及为什么科学发现的积累是科学界的集体财富。1675年，牛顿在写给R. 胡克的信中曾说，“如果我比别人看到的更多的话，那是因为我是站在了巨人们的肩膀之上他所说的巨人们，是指哥白尼、第谷、开普勒和伽里略，但同时，他也有力地说明了一个科学家的成功，还得归功于他的同伴、竞争者和合作者们。

因此很容易理解，正是因为承认这一真理，才使科学界有了一种鲜明的性格。虽然科学家们可以为某些数据的重要性而争论不休，但科学界终究不是由于大家都爱讲共同的行话，而是由于一种超越国界和团体特性的协作精神而连结成一体的。

这同时也说明了为什么重大的科学发现只能姗姗来迟。因为，把弄清楚人类及其祖先何时以及如何发展丁语言能力作为科学研究的目标是一回事，而要为研究结果的发表定一个时间表，则是另一回事。谁能告诉我们，生命形式究竟会不会在宇宙间的其他天体上发现以及能在什么时候发现呢？（同样，谁能估计到，这一发现会对我们人类在自然界中的位置带来什么后果呢？）

有时，这种迟延是由于技术上的原因。要是没有射电天文学，我们甚至可能至今不知道该提出哪些值得研究的宇宙学方面的问题。要是没有反转录酶，人类基因组工程可能会成为几个世纪以后的冒险事业（生物技术产业也不可能存在）。

但进步也常常受阻于观念上的障碍。牛顿力学，只，是在一连串巨人（如拉普拉斯、拉格朗日、欧拉、汉密尔顿和雅可比）使它变得可以应用之后才赢得了自己的地位的。甚至在DNA结构公开发表之后，也是经历了10年时间的沉寂才诞生了分子生物学的。那么，在量子色动力学的内涵被专家小圈子以外的人们理解之前，沉寂的时间还会多长呢？什么时候，我们才能从化石骨骼的形状，推知与此有关的基因及其功能呢？

下面发表的一组文章，目的就在于论证上述的一些观点。另一个目的则是想说明，在这个不平凡的世纪即将走到尽头之时，今天的科学位于何处。此外，也还企图列举出一些有待解答的较重大的科学难题，甚至一些有待解决的更重大的理论矛盾。

我们不是要否定以往几十年工作的重要意义，而只是认为，我们现在所已认知的，仅不过是不断积累的认识过程中的一点一滴，这个过程将在以后的人类历史中继续延伸。

本文的题目可能会引起人们的某种回忆，因为它本是美国前总统杜鲁门的科学顾问V. 布什的一份报告的题目，1947年，该报告为二次大战后美国科学的发展奠定了基础。