這有什么區(qū)別嗎？既然他們有功勞，那把這些看上去更高級的名譽送給他們也會有問題嗎？
這顯然是有問題的，因為，這首先就是“定義不清”的問題。然而，這種認知不清時常會發(fā)生在科技發(fā)展政策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、人才培養(yǎng)發(fā)展的規(guī)劃里，那么這就會帶來較大的問題。這關乎合理有效的資金分配，以及人員培養(yǎng)的方法與渠道的設計.......影響不可謂不大。
科學家與工程師的區(qū)別在哪里？
科學，其本質在于探索發(fā)現(xiàn)(Discovery)，它不是發(fā)明(invent)，也不是指創(chuàng)新(Innovation)。發(fā)現(xiàn)是尋找自然界的規(guī)律，它是發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在于事物中的規(guī)律，并通過數(shù)學、物理、化學公式的方式進行總結，形成知識?？茖W形成的知識可以用于工程創(chuàng)新—確切的說，在工程里才能稱為創(chuàng)新，因為工程(Engineering)的本質就是創(chuàng)建世界不存在的事物?？茖W會經(jīng)過大量的試驗、數(shù)據(jù)來總結規(guī)律，例如材料的物理化學特性、流體流動的規(guī)律-這是非常消耗資金的。而科學經(jīng)常是要0-1的，因為，它是尋找“種子”，沿著這個方向不斷的探索各種可能性，然后尋找到期間的規(guī)律，而工程中的0-1對應的卻是另一個問題，即各種已有技術的融合。
而工程則是借助于這些規(guī)律來進行“創(chuàng)建”或稱為“構建”那些自然界不存在的事物，就像蓋一棟大樓，修一條高鐵，但是，這里工程師們借助于科學發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。而技術，則是在這個過程中形成的結果，或者形成的設備，可復用的技巧，或以軟件形式封裝的，前者在人的經(jīng)驗中，而后者將其顯性化，并以軟件形式封裝來復用。由于工程會借助于科學的知識和方法，因此，這很容易被混淆，以為那些從事設計的就是科學。
這就是個人比較困惑的地方。為什么那么多談“科技”、“科學”，就欠缺對“工程”的討論，談科學家、工匠，卻似乎工程和工程師往往被忽略，而科學必須經(jīng)由工程才能到技術。包括在吳國盛先生的《科學的歷程》中也是談到了很多其實屬于工程的問題，而只有科學和技術這兩個詞，在吳軍的《全球科技通史》中也談到了大量的科技發(fā)展，其實，也缺乏對工程的描述。
引用M博士的一段發(fā)言，“在《科學：無盡的前沿》這本書中，布什提出：科學，是多么重要。然而，布什還寫下了不一樣的文字，被我們有意無意地閹割掉了?！?在工程師與科學家的所有關系中，工程技術與其說是科學的產(chǎn)兒，不如說是科學的伴侶。雖然每個人都知道工程學是用于將科學轉化為技術的，但不是每個人都知道，工程學也在做著正好相反的事，即將技術轉化為新的科學和數(shù)學”。
蘇格拉底-工程師解決復雜問題，并組織和使用工具
在《工程師史 一個流傳6000年的職業(yè)》中，應用蘇格拉底對于工程師的定義“解決復雜問題，并組合使用工具”。解決復雜問題，是科學和工程都要解決的，一個是探索可能性，一個是在各種可能性中進行“取舍”，然后收斂到最經(jīng)濟的道路上。科學和工程它的方法論具有一致性，正如笛卡爾在《方法論》(Discourse on the method)中所描述，首先懷疑一切，不盲目相信一個結論或權威，其次，對于復雜問題，盡量分解為多個簡單的小問題來研究，第三步，解決這些小問題，按照先易后難次序逐步解決，最后，解決每個小問題后，再綜合起來，看看是否徹底解決原來問題。在這里，科學和工程都需要遵循這樣的過程，只是相對來說，科學因為要進行探索，必須考慮第一步。而工程創(chuàng)新，也需要另辟蹊徑，不要被現(xiàn)有的方案所約束，也需要探索其他的方法，但是“取舍”是很關鍵的，因為，工程主要不是為了探索自然規(guī)律，而是探索用新的方法(材料、工藝)來解決問題。這里必須得強調，工程并不建立在純粹0-1的發(fā)現(xiàn)，而是在已有的成熟基礎上的組合。
額外插入一個話題，即，醫(yī)生的工作也同樣屬于“科學”，因為，他們本身進行的工作屬于典型的探索各種人在不同情況下產(chǎn)生的病變，如何去進行大量的臨床數(shù)據(jù)歸結，并根據(jù)藥理來進行治療，這個過程其實也屬于科學研究。因為，人體實在是過于復雜。醫(yī)生不屬于普通勞動者，而是屬于科研人員，但是，醫(yī)生與其它所有學科不同在于醫(yī)學里的教授必須是有臨床的實踐。
制定政策的問題
了解這些有什么用呢？難道非要給他們區(qū)分的這么清晰嗎？畢竟，聽上去，工程也是需要用科學的規(guī)律?。‰y道，他們不能混在一起嗎？在科學的過程中，進行工程的設計？或者在工程中，用技術來實現(xiàn)新的產(chǎn)品？
如果是科學問題，那就應該歸于科學部門的研究，例如科學院。但是如果屬于工程問題，其實，我們最好把它歸于市場機制來完成，因為，工程本身就是要通過收斂的經(jīng)濟性來盈利的。
科學是非常燒錢的，這個必須由國家乃至全球的科學界進行聯(lián)合的發(fā)現(xiàn)工作，而且，科學的成果往往不代表著正確或結論，而僅代表已有的探索，在基于數(shù)據(jù)和約束條件下的相對結論。
工程則不然，它的核心在于經(jīng)濟性收斂，它不同于科學的發(fā)散，其核心在于收斂到經(jīng)濟性的道路上來。因此，它必然需要由市場的機制來驅動，因為，盈利才是真正的驅動力。
科學的發(fā)散與工程的收斂到技術
工程經(jīng)過收斂后形成的可復用的經(jīng)驗、軟件等形成了技術。工程并不需要0-1的純粹新的科學理論來開展設計。而是借助于已有技術的跨界融合來完成。這就是創(chuàng)新的過程，而這個過程中，最為復雜的實際上是測試驗證過程。因為，科學也尚未能夠清晰其中的規(guī)律，畢竟，人類對于世界的認知何其渺小，很多事情都需要工程的測試驗證來實現(xiàn)，以獲得最優(yōu)的應用組合，生產(chǎn)出高品質的產(chǎn)品。
由于缺乏對工程的這種認知，會容易使得我們對所謂的“突破”產(chǎn)生認知偏差，即，經(jīng)常我們會出現(xiàn)各種所謂“科技突破”、“填補空白”、“打破壟斷”，開驗收及表彰大會。但是，對于真正的產(chǎn)業(yè)而言，這僅僅是剛剛開始，萬里長征第一步。因為，工程是沒有盡頭的，很多所謂0-1的突破，僅僅是樣機。一臺光刻機，需要在各種材料、晶圓尺寸、各種生產(chǎn)速度、以及與其它設備的聯(lián)調調度，還要應對現(xiàn)場的各種不穩(wěn)定的干擾因素，進行不斷的優(yōu)化，讓良品率從低到高，才能真正突破盈虧平衡線進入盈利狀態(tài)。而這個過程往往經(jīng)歷數(shù)年乃至數(shù)十年，其實看過大名鼎鼎的ASML光刻機的涂膠、顯影、運動控制平臺，以及核心的光學組件的迭代，也是要眾多的企業(yè)大量的工程師進行不斷的優(yōu)化，并且到了生產(chǎn)線上也需要大量的技師在現(xiàn)場結合生產(chǎn)進行調校，以及返回參數(shù)去進一步迭代。即使在產(chǎn)線上仍然在不斷的采集數(shù)據(jù)來進行優(yōu)化和不斷迭代，才能穩(wěn)定的產(chǎn)出良品，并且光刻機僅僅是單一環(huán)節(jié)，還需要確保它的數(shù)百道工序都是達到99.999%以上的單工位良品率(M博士談到需要9個9級的良品率保障)，才能最終確保穩(wěn)定的良品率，對于半導體行業(yè)，綜合良率85%才是盈虧平衡線，半導體只有極個別廠商能夠生存是有原因的。
光刻機是復雜的機電光學化學一體的設備
這些都是由成千上萬的來自產(chǎn)業(yè)鏈條上下游幾百家企業(yè)的工程師和現(xiàn)場工程師，在設計階段借助于科學的規(guī)律，包括材料的化學、光學的、流體、電氣傳動、感測技術等知識的綜合應用。但是，這個實現(xiàn)的過程基本上都是工程師在大量的測試驗證中進行的。當然，這里會產(chǎn)生科學的收獲，因為，可能測試了很多種材料形成了對材料的物理化學特性的新知識，這是前面提及的工程對科學的反饋。
工程，就是這樣的一個過程，漫長而枯燥，但是最終才能達到我們所看到的芯片的良品率穩(wěn)定輸出，而這是所有工程最終的目的，而科學則不關心這些問題，因為，科學關心的是獲得哪些規(guī)律，特性的發(fā)現(xiàn)，但是，工程師的目標卻只有最終的良品率。因為，只有確保高良品率，才能確保企業(yè)的盈利。
因此，不要被所謂的“突破”所迷惑，為什么特別強調工程認知這件事情，是因為，很多時候，我們的這種突破是以“科研”的形式在進行的，而很多這種科研經(jīng)常會到此為止—因為，科研的結果就是論文而不是真正的產(chǎn)業(yè)落地。而這僅僅是萬里長征第一步，是否能夠經(jīng)得起產(chǎn)業(yè)實戰(zhàn)的考驗，尚有非常久的路要走。因為，很多這樣的科研經(jīng)常都是由大學、研究機構在國家資金支持下進行的-而這些科研的結果往往在產(chǎn)業(yè)轉化方面比較低，且即使轉化也成功率比較低。而前幾天一篇《屈從論文，難下工廠！25名科學家企業(yè)家聯(lián)名呼吁：“工科理科化”亟待扭轉》也引發(fā)了熱議。因為，這就是當前我們的科研的難題，很多研究在大學的實驗室里，人們把科學看得太高，似乎受到了“勞心者治人，而勞力者治于人”的觀念影響，搞科學就是高級的，而到了現(xiàn)場干活就是不那么高級的，這就導致了大學和研究機構的研究不再繼續(xù)到產(chǎn)業(yè)里接受實戰(zhàn)。而另一方面，如果這些科研人員到了現(xiàn)場，會發(fā)現(xiàn)工程里的問題好像也寫不了好的論文，影響評職稱，以及學術地位。甚至，這些科研都要找到“科學元素”才顯得高級。這也是現(xiàn)實。
看到F博士轉發(fā)此文的評論“不解決工科理科化”問題，培養(yǎng)不出面向新時代具有科學素養(yǎng)的大批卓越工程師，“中國制造”極有可能遭遇大面積空心化。現(xiàn)在很多大學的研究處于“自嗨”狀態(tài)，就是“自造場景，自編問題，自寫結果，自我評價”，對去企業(yè)毫無興趣，對工業(yè)中真正需要深入研究和攻克的問題，幾乎完全沒有了解”。
這是為什么說，認知工程很重要的原因，就在于，如果按照我們目前的這種科研，脫離了產(chǎn)業(yè)工程實踐，停留在發(fā)表論文，這就無法真正讓大學的科研潛能被產(chǎn)業(yè)真正的吸收和應用。而很容易讓所謂的科研人員去追逐所謂的前沿，熱點，然后做個樣機，測試一些數(shù)據(jù)，就發(fā)表論文，就開始大談“科技創(chuàng)新突破”，如果這些科研真的是高效的，那今天何至于那么多卡脖子呢？
為什么我們不重視“工程”和工程師？
看到M博士針對一篇《中國一直缺乏關于科學和技術創(chuàng)新的系統(tǒng)研究》發(fā)表了一些觀點，筆者也是有所觸動。這倒是與我們常見的認知是有關的，之所以對“工程”，這里得用英文原文“Engineering”比較好在于“ing”本身代表是一個過程。
因為，在很長的時間，我們都是采用了直接產(chǎn)線、裝備引進的方式，在生產(chǎn)產(chǎn)品。但是，今天我們被所謂的“卡脖子”，其實，都發(fā)生在這個裝備和產(chǎn)線我們自己未經(jīng)過非常深厚的工程研發(fā)積累，因為，在每個行業(yè)里，無論是印刷、塑料、電子、半導體，每個行業(yè)都是如此，這些設備與產(chǎn)線之所以能夠大量、低成本生產(chǎn)高品質產(chǎn)品，都是因為這些設備經(jīng)歷了長時間的工程研發(fā)與迭代，經(jīng)歷了從純機械、電氣化的發(fā)展過程。之所以，機器變得復雜，都是因為產(chǎn)品品類的變化，包括材料的多樣性，每個領域都是有成千上萬種材料的規(guī)格變化，而生產(chǎn)的工藝與機器的邏輯也會有巨大的變化，而這些都是經(jīng)歷了大量的機器測試驗證過程來收斂到經(jīng)濟性的道路的。
工程借助于科學的原理進行設計
工程(Engineering)在每個領域都是如此，機器被不斷的在各種材料、速度、工藝流程下進行測試。隨著這種產(chǎn)品的變化越來越多樣，傳統(tǒng)的單一大規(guī)模的測試就會因為經(jīng)濟性而被取代。這是今天我們談的工業(yè)軟件形成的基本邏輯，就是為了降低這個物理測試驗證的成本，并且，希望將已有的知識用軟件封裝，以達到復用，這都是為了降低工程成本，包括開發(fā)、測試驗證的成本。
我們?nèi)狈こ痰恼J識，也就是因為我們過去都是在引進設備和產(chǎn)線，自己沒有去真正的原創(chuàng)性的，按照馬斯克所謂的“第一性原理”來進行過“正向設計”，我們很多時候都是仿制，仿制的過程最大的缺失，就是這個工程(Engineering)迭代中的那些知識，隱藏在結果背后的過程，蘊含著大量的知識，這些知識就是“如何做出的取舍”？眾所周知，每個技術都有不同路線，但是，如何進行這個解題，選擇路徑，這個過程可能是最為重要的—而這些工程中的過程，我們并不了解，仿制，只是在仿制結果。
這就像很多年前，談到佛教，有朋友就說“你看的佛教的經(jīng)書，都是佛陀的證悟”，是的，我們看到的是佛陀證悟的結果，而佛陀究竟如何證悟的過程，以及這個過程中經(jīng)歷的那些思考、判斷、測試都未經(jīng)歷，因此，我們知道的僅僅是非常有限的對世界的理解。
由于缺乏“Engineering”這個過程中那些分析、決策、測試驗證，以及大量的失敗，我們因此，對技術本身的實現(xiàn)“知其然而不知其所以然，這就是為什么我們?nèi)狈诵募夹g的沉淀的原因。
錯誤本身是比結果更大的知識。我們沒有試過那么多錯誤，因此，沒有掌握這個過程中的知識，而這個知識量可能是百倍于我們看到的那個結果。
這也就是為什么我們總是在談科技，而不談工程，因為，這個過程原本我們就沒有太多參與，大部分時候在跟隨和仿制，或者直白的說在“抄襲”，因此，對工程缺乏認知是有非常強的背景的。
接著，不重視工程師的工作并給予高的社會地位，以及培養(yǎng)，也是在這個認知背景上產(chǎn)生的。因為，快速的賺錢使得缺乏對基礎裝備和工藝的研發(fā)投入，使得工程師只能做一些仿制的工作。記得有一年，筆者曾被體溫：“ 你說的建模仿真軟件如此重要，為什么好像大家用的也不多??！”當時一時語塞，后來反應過來，是因為我們只是在“仿制”。因此，這個時候工程師的價值含量自然無法被有效的體現(xiàn)。
工程中的測試驗證可以借助于數(shù)字方式
但是，今天，我們的制造業(yè)終于是明白了，也有更多的產(chǎn)業(yè)開始重視知識的價值了，愿意為工程師的研發(fā)工作、為軟件支付費用。包括我們整個社會的消費文化也開始轉變，大家也愿意為“知識付費”，我們也相信，我們的產(chǎn)業(yè)真正的會崛起，我們也的確會突破這些卡脖子的限制，就像M博士說的：突破，從停止自嗨開始。
有時候，和產(chǎn)業(yè)里的朋友交流，大家感覺有很多問題，也有很多抱怨，但是，時間長了，突然抬頭一想，我們的確存在很多問題，但是，這種大家在一起商討，不斷討論，逐漸厘清產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題的精神，不正是我們的希望之所在嗎？
其實，有時候，不要在意那些在外面講的專家，而是看那些在產(chǎn)業(yè)里深耕的專家，他們一是不善于言辭，二是不能說太多。因為，真正的成功的原因，并不是那么適合拿來給你講的。
工程師從來都不簡單
今天世界，最為火熱的莫過于“Elon Musk”這位“硅谷鋼鐵俠”，他最為人們熟知的大概就是“第一性原理”，這個就是典型的工程師，借助于科學原理來設計系統(tǒng)，正向設計的過程。Elon Musk從來沒有說自己是科學家，他一直定義自己是工程師。在這個歷程上，有太多偉大的工程師，當然了，很多偉大的工程師后來都創(chuàng)業(yè)發(fā)展成為了“企業(yè)家”，因此，人們似乎忘記了他們本身是工程師這個過程，比如創(chuàng)辦GE的愛迪生、以及為我們今天的電子通信領域的貝爾實驗室，那里有大量的工程師，以及錢學森的導師馮.卡門，他是典型的科學與工程融合的專家。設計微信的張曉龍、小米的雷布斯先生也是自稱自己就是個工程師。經(jīng)常看到微軟中國CTO韋博士的朋友圈，他也常常定義自己為工程師。但是，大量的企業(yè)領袖都來自于工程師這個職業(yè)。這也是不爭的事實。
Elon Musk與它的SpaceX
無論是高鐵、還是中國過去的打下的“基建狂魔”、以及大量的基礎設施工程，其實，都是由大量的工程師在現(xiàn)場，借助于科學的知識，以及現(xiàn)場工程實踐，不斷的形成的。
小到每天我們喝的一瓶水，大到載人航天工程，無不蘊含著工程師的工作。一瓶水我們要從過濾、凈化工程開始，到吹瓶、灌裝、旋蓋、貼標一系列裝備的生產(chǎn)，才能讓我們以極低的價格喝到，要知道在30年前一瓶礦泉水也是3塊錢，怎么也得相當于今天的30塊的購買力吧？這些都來自于工程師們設計的飲料灌裝線，不斷的提高效率、降低不良品率，才能達到今天這么便宜。我們的每天生活里，每一個你視野范圍內(nèi)看到的，其實，除非是花花草草這樣的植物，吃穿住行，無論哪里都會有工程師們在背后的身影。
有時候，我們覺得工程師好像沒有那么厲害，其實，很多工程師都已經(jīng)換了馬甲成為了企業(yè)家，或者成為了高級管理層。但是，其實他們也在用工程的思維在干工作。工程師的思維就在于“化繁為簡”、“解構與重構”、“取舍”。
工程師是現(xiàn)代意義的概念，在工業(yè)革命后發(fā)展起來的，它以設計和創(chuàng)建人類社會并不存在的事物，例如建筑領域的結構師、建筑師，凡是工廠就少不了的機械與電氣工程師，以及針對不同領域的化工工藝、發(fā)酵工藝、催化工藝，以及包含了制造工藝的制程工程師。以及在軟件領域大量的工程師在整體架構、局部代碼實現(xiàn)、測試、UI設計工程師。任何一個領域，都會有工程師的身影，但是，這個社會卻沒有給他們應有的地位，而把很多功勞歸給了科學家、科技工作者。
技師的重要性
技師，是另一個更為被忽視的職業(yè)，在制造業(yè)現(xiàn)場，其實還是有大量依靠自身的努力在這些實現(xiàn)中，依靠自身的鉆研、經(jīng)驗來達成最終的高品質制造。技師的需求存在在于，首先科學對世界的認知真的是非常有限的，自然界的規(guī)律，因為它的無止境，我們對科學能夠認知世界的1%都不敢妄言，其次，工程遇到一些難題，往往會超越了已知的設計范疇，例如機械系統(tǒng)的速度超越了邊界后，其物理量間的關系，就不在線性區(qū)間，那么，這個時候，我們也無法靠有效的公式來表達，有時候會需要依賴于技師的那些直覺、經(jīng)驗！工業(yè)軟件的本質在于知識復用，但是，基于學習的這種知識挖掘，同樣要依賴于技師的經(jīng)驗，也即，機器也是要向人學習的，而這個被學習的對象，它也是要具有高效率的，穿透力的—而這些往往無法被有效的機理模型描述。
現(xiàn)在制造業(yè)的技師，他們具有能夠把機器與系統(tǒng)所不具有的能力實現(xiàn)，通過大量的現(xiàn)場實踐，能夠實現(xiàn)高品質的生產(chǎn)。記得去年嫦娥登月工程成功后，看到采訪其總工時，他談到的其中幾個關鍵問題的解決，我聽了后第一反應是，這其實是技師的能力，包括有一天看到講到在固體推進器里，燃料填充后要進行一個非常危險的動作，就是用刀進行每次0.3mm的處理，這既不是科學家也不是工程師，就是純粹的技師手藝。這兩件小事情都讓我們看到了，其實，在這樣一個偉大的工程里，它需要科學家對其推力、軌道等進行科學計算，但是，也需要材料、結構等工程師進行設計建造，并在具體的制造環(huán)節(jié)還需要高級的技師來確保實現(xiàn)—這是一個多層次人才的集成，涵蓋科學、工程、技術的綜合應用。我們過分夸大了科學家的作用，而往往發(fā)現(xiàn)工程技術和現(xiàn)場的技師同樣扮演關鍵角色—因為，缺乏他們的實施，這個任務同樣不能完成。
在《技術與文明》一書里作者對于工業(yè)革命的分析，發(fā)現(xiàn)像蒸汽機等的發(fā)明，甚至都沒有什么科學應用的支撐，純粹來自于現(xiàn)場的經(jīng)驗與實踐，來自于動手能力特別強的工匠、技師。純粹的利益驅動，因為，這個能賺錢。包括在該書談到的弓弩、印刷術、槍械等等設計，都來自于它降低了成本，以及對人的依賴，企業(yè)憑此盈利，才讓這些技術慢慢發(fā)展起來-而瓦特也不能說是發(fā)明了蒸汽機，只是改良，是工程的迭代。
科學的角色在于為我們探索世界，尋找自然規(guī)律，并通過數(shù)學方式進行表述。而工程師則是利用科學總結的規(guī)律、形成的知識來創(chuàng)造設備和系統(tǒng)來解決問題，并在過程中來尋找解決方案。而技師們則通過現(xiàn)場實踐，將設計轉化為實際的生產(chǎn)裝備和產(chǎn)線，而這個集成過程，充滿著變化和不確定性，這需要依賴他們的經(jīng)驗、不斷的打磨，使得設備可以穩(wěn)定運行。
即使是我們講人工智能、講智能制造，但是，歸根結底到了現(xiàn)場，仍舊是需要人的參與，并且智能依靠需要向人學習，而這個人—就是技師，如果沒有優(yōu)秀的技師，系統(tǒng)也無法高速收斂。
綜上，其實，也無非就是樸素的為工程師們說幾句話：他們值得高的榮耀，他們應該得到肯定和重視。就整個制造業(yè)而言，人員分配比例來說，應該說科學的人僅需0.1%的人員占比，而工程則需要20-30%的人員占比，剩下都是需要高技能的技師。因為，科研需要非常大的投入，不考慮眼前的牟利，而工程則不同，它必須是收斂到經(jīng)濟性的，技師，則是實施并進行現(xiàn)場級反饋迭代的-因為，設計的系統(tǒng)到現(xiàn)場仍然會遇到大量的問題。
作者：宋振華
