哭了～中国的科学家们啊～
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[转]1984，中国科学的寒冬——国产量子化学程序覆灭记(1)
左克
根据本人半年前的文章《中国当年的量子化学程序哪里去了？》改写。
美国汤姆森科学论文检索（SCI）发布的数据显示，我国的SCI论文数从2004至2006年起连续三年排在世界第5位。到了2007年，中国首次超过日本位居第四，与位居第三的德国和居第二的英国只差400篇和4000篇左右。SCI论文主要反映一个国家基础科学研究的状况，我们这样一个科技论文大国，按道理说对科学计算软件的需求应当是很大的，也应该像美、英、德、日一样，有大量自己开发的科学计算软件作为支撑。但实际情况确是，目前国产的科学计算软件极少，几乎所有的计算工作都是用国外软件完成的。是中国科学家的水平不行，还是中国科学家不重视科技软件的开发？在回答这个问题之前，先让我们看看国产量子化学程序是怎么覆灭的吧。
量子化学就是原子和分子层次的量子力学，是量子力学在化学领域的应用。所谓量子化学程序，就是从量子力学基本方程（非相对论的薛定谔方程，或相对论的狄拉克方程）出发，通过计算原子、分子、聚合物、表面、固体材料的电子结构，预测它们的物理、化学性质的一类科学计算程序。
广义的量子化学计算很早就有，比如最简单的Huckel理论方法，对于小分子完全靠手算都能完成。而现代量子化学计算则离不开计算机的发展，否则就无法完成大量复杂的计算。人类第一个非经验的量子化学从头计算是1952完成的，当时人们用手摇计算机算氮分子，足足摇了两年。如今，这样的计算在最普通的计算机上只需几秒钟就能完成，可见计算机对量子化学的影响有多大。现代的量子化学程序在60年代末开始出现，但是直到70年代中期，也就是采用大规模集成电路的第四代计算机诞生后，才逐渐发展起来。
在当代科技中，量子化学计算在结构化学、药物化学和材料科学领域中越来越具有重要地位，因而备受重视。几乎每个发达国家都有本国开发的量子化学程序，至于美、英、德、日等国，由不同部门开发的此类程序往往有十几种甚至几十种之多（未公布的不算在内），其中用的最多的有Gaussian，GAMESS，ADF等。
一些量子化学的初学者常常会有这样的疑问：为什么没有听说过国产的量子化学程序呢？
中国的量子化学研究，早在上世纪50年代就开始了。以中科院院士（当时称学部委员）唐敖庆、徐光宪等人的研究为代表，中国科学家在这二十多年里做了大量的理论研究工作（虽然从1966年下半年到70年代初出现了短期的停滞），在研究过程中还针对具体问题，编写了一些计算机程序，不过严格意义上的量子化学程序未见公开报道。刘若庄院士曾对我国前三十年的量子化学研究工作做了总结，见：
刘若庄，戴树珊，三十年来我国量子化学的发展概况，化学通报，06，10，1979。
据公开的资料，中国真正的量子化学程序是1978年出现的，比国外晚了10年左右，但发展得非常快。从1978年到80年代初，出现了很多中国科学家自己开发的量子化学程序（部分公开发布的程序见附件1）。这些程序主要采用从头计算，Xα和半经验方法，用于模拟原子、分子和固体材料。有些程序即使拿到现在，与国外同类产品相比也是领先的（如用于稀土体系计算的INDO程序）。
既然中国曾经有不少自己开发的量子化学程序，并且在这个过程中培养了一批人才，那么中国的量子化学研究应该是越发展越好，成为强势研究领域才对。如果它们能像国外同类程序一样坚持发展到现在，不论是走学术路线还是走商业路线，都会对我国的科技事业起到巨大的推动作用。但是，经过短暂的辉煌后，从1984年开始，国产量子化学程序在“科学的春天”里销声匿迹了；更确切地讲，国产量子化学程序是和众多的高科技项目一起，集体牺牲的。据网上查到的一些材料，在这期间遇难的还有：
1984年，北京大学开发的国产静动力分析程序，被引进的德国程序淘汰（见附件2）；
1984年，运十停飞；
1984年，半导体和通用电路研发项目全部停止，改为单纯引进；
1984年，停掉了个人计算机和小型计算机研制项目，改为进口组装；
……
另外，在1984年的1月和10月，中美合资北京吉普、中德合资上海大众先后开业，提前敲响了中国汽车工业的丧钟。
以上列出的都是民用项目和基础研究项目。比这稍早，还有大量的军事项目下马。不过军事涉嫌“不和谐”，这里略去不讲。
如果说，一个量子化学程序消失是量子化学界的个案，一批量子化学程序消失是化学界的个案，那么，中国各种高科技项目在1984年集体消失，还能用“个案”来解释吗？这一个个偶然中，肯定隐藏着必然因素。那么国产量子化学程序消失的原因究竟是什么呢？
（一）错误的科技政策
由于量子化学程序广阔的应用前景和对计算机速度的依赖性，使得国外著名的程序，几乎都受到计算机公司的财力和技术支持，甚至提供免费的计算机进行测试。比如IBM支持过GAMESS、HONDO、MOLCAS、Gaussian、Alchemy-II、AMPAC、MOPAC和Mulliken，而当年著名的UniChem程序（包括MNDO、Dgauss、CADPAC等），就是Cray计算机公司投资开发的。相比之下，中国年轻的量子化学程序却没有这样的机遇。原因就是1984年自废武功式的科技政策，研制计算机的科研队伍被解散。中国计算机业缺席，使得国产量子化学程序失去了可靠的运行和测试平台，缺少必要的硬件技术支持，凡是用国产计算机语言编写的程序，自然就死掉了。由于技术封锁，当年引进的外国计算机都不是最好的（何况很多实验室连这样的计算机也买不起），中国的量子化学家不仅没有必要的硬件技术支持，也没有国外计算机厂商提供的经费资助。那些采用国际通用计算机语言编写的量子化学程序，即使移植成功，也很难进行优化，导致在这些外国计算机上跑不快，不如引进的Gaussian程序好用，用的人自然就少了。
（二）崇洋媚外的社会风气
当时国内上上下下存在着一种崇洋媚外的风气，对洋技术、洋理论的无限美化，国产技术被贬为垃圾。而错误的科技政策（其根源也是崇洋媚外），又为崇洋媚外提供了事实依据，造成国产程序没人信，没人用。某些人放着国产的静动力分析程序不用，宁可进口昂贵且结果不可靠的外国程序（见附件2），也是由于这个原因。
（三）科研中的急功近利
1984年邓小平成功访美后，国家的科技政策从自主研发变为技术引进。国际著名的量子化学计算程序SCF-Xα-DV和Gaussian也是在这一时期进入中国的。当时的Gaussian还是个学术程序，远不像今天这么保守，只要花很少的一点钱，就能买到源程序。如果中国的科学家们通过研究和消化Gaussian的算法，完善自己的程序，那么国产的量子化学程序还是能够得到快速发展的，这也正是Gaussian程序引进者的初衷。但除了个别单位以外，这种情况并没有出现。原因就是科技界的急功近利。由于做应用型计算远比程序开发出文章快，对研究人员的理论功底要求又比较低，一些过去从事量子化学研究的人员放弃了程序开发，仅仅满足于引进国外软件后作应用型计算。这造成从事算法和程序开发的科研人员越来越少。
（四）决策者没有真正重视科学技术
进入八十年代后，中国科技研发经费占国内生产总值的比例，从七十年代的2%以上急剧下降，1984年更是降到0.6%以下。本人在两年前的文章《辉煌的毛泽东时代——中国计算机事业回顾》中，对此已有披露。这里再举一例。很多人都知道著名的“863计划”，说是在1986年3月，王大珩、王淦昌等4位科学家联名向中央递交了一份重要报告，很快得到某领导人的批示。在正史里，“863计划”都是作为某人的政绩来讲的，而且据说这个批示（而不是4位科学家的联名报告）“为我国高科技的发展指明了方向”。但实际上，“863计划”是一些有良知的科学家在中国科技危难之际发出的温和警告，当然最后是皆大欢喜：既为一些重点高科技项目争取到了经费，又照顾了领导的面子。但是那些被排除在高科技项目以外的基础科学研究，只好听天由命了。
以上四条，对于其他消失的中国科技项目来说，也是适用的。
根据本人半年前的文章《中国当年的量子化学程序哪里去了？》改写。
美国汤姆森科学论文检索（SCI）发布的数据显示，我国的SCI论文数从2004至2006年起连续三年排在世界第5位。到了2007年，中国首次超过日本位居第四，与位居第三的德国和居第二的英国只差400篇和4000篇左右。SCI论文主要反映一个国家基础科学研究的状况，我们这样一个科技论文大国，按道理说对科学计算软件的需求应当是很大的，也应该像美、英、德、日一样，有大量自己开发的科学计算软件作为支撑。但实际情况确是，目前国产的科学计算软件极少，几乎所有的计算工作都是用国外软件完成的。是中国科学家的水平不行，还是中国科学家不重视科技软件的开发？在回答这个问题之前，先让我们看看国产量子化学程序是怎么覆灭的吧。
量子化学就是原子和分子层次的量子力学，是量子力学在化学领域的应用。所谓量子化学程序，就是从量子力学基本方程（非相对论的薛定谔方程，或相对论的狄拉克方程）出发，通过计算原子、分子、聚合物、表面、固体材料的电子结构，预测它们的物理、化学性质的一类科学计算程序。
广义的量子化学计算很早就有，比如最简单的Huckel理论方法，对于小分子完全靠手算都能完成。而现代量子化学计算则离不开计算机的发展，否则就无法完成大量复杂的计算。人类第一个非经验的量子化学从头计算是1952完成的，当时人们用手摇计算机算氮分子，足足摇了两年。如今，这样的计算在最普通的计算机上只需几秒钟就能完成，可见计算机对量子化学的影响有多大。现代的量子化学程序在60年代末开始出现，但是直到70年代中期，也就是采用大规模集成电路的第四代计算机诞生后，才逐渐发展起来。
在当代科技中，量子化学计算在结构化学、药物化学和材料科学领域中越来越具有重要地位，因而备受重视。几乎每个发达国家都有本国开发的量子化学程序，至于美、英、德、日等国，由不同部门开发的此类程序往往有十几种甚至几十种之多（未公布的不算在内），其中用的最多的有Gaussian，GAMESS，ADF等。
一些量子化学的初学者常常会有这样的疑问：为什么没有听说过国产的量子化学程序呢？
中国的量子化学研究，早在上世纪50年代就开始了。以中科院院士（当时称学部委员）唐敖庆、徐光宪等人的研究为代表，中国科学家在这二十多年里做了大量的理论研究工作（虽然从1966年下半年到70年代初出现了短期的停滞），在研究过程中还针对具体问题，编写了一些计算机程序，不过严格意义上的量子化学程序未见公开报道。刘若庄院士曾对我国前三十年的量子化学研究工作做了总结，见：
刘若庄，戴树珊，三十年来我国量子化学的发展概况，化学通报，06，10，1979。
据公开的资料，中国真正的量子化学程序是1978年出现的，比国外晚了10年左右，但发展得非常快。从1978年到80年代初，出现了很多中国科学家自己开发的量子化学程序（部分公开发布的程序见附件1）。这些程序主要采用从头计算，Xα和半经验方法，用于模拟原子、分子和固体材料。有些程序即使拿到现在，与国外同类产品相比也是领先的（如用于稀土体系计算的INDO程序）。
既然中国曾经有不少自己开发的量子化学程序，并且在这个过程中培养了一批人才，那么中国的量子化学研究应该是越发展越好，成为强势研究领域才对。如果它们能像国外同类程序一样坚持发展到现在，不论是走学术路线还是走商业路线，都会对我国的科技事业起到巨大的推动作用。但是，经过短暂的辉煌后，从1984年开始，国产量子化学程序在“科学的春天”里销声匿迹了；更确切地讲，国产量子化学程序是和众多的高科技项目一起，集体牺牲的。据网上查到的一些材料，在这期间遇难的还有：
1984年，北京大学开发的国产静动力分析程序，被引进的德国程序淘汰（见附件2）；
1984年，运十停飞；
1984年，半导体和通用电路研发项目全部停止，改为单纯引进；
1984年，停掉了个人计算机和小型计算机研制项目，改为进口组装；
……
另外，在1984年的1月和10月，中美合资北京吉普、中德合资上海大众先后开业，提前敲响了中国汽车工业的丧钟。
以上列出的都是民用项目和基础研究项目。比这稍早，还有大量的军事项目下马。不过军事涉嫌“不和谐”，这里略去不讲。
如果说，一个量子化学程序消失是量子化学界的个案，一批量子化学程序消失是化学界的个案，那么，中国各种高科技项目在1984年集体消失，还能用“个案”来解释吗？这一个个偶然中，肯定隐藏着必然因素。那么国产量子化学程序消失的原因究竟是什么呢？
（一）错误的科技政策
由于量子化学程序广阔的应用前景和对计算机速度的依赖性，使得国外著名的程序，几乎都受到计算机公司的财力和技术支持，甚至提供免费的计算机进行测试。比如IBM支持过GAMESS、HONDO、MOLCAS、Gaussian、Alchemy-II、AMPAC、MOPAC和Mulliken，而当年著名的UniChem程序（包括MNDO、Dgauss、CADPAC等），就是Cray计算机公司投资开发的。相比之下，中国年轻的量子化学程序却没有这样的机遇。原因就是1984年自废武功式的科技政策，研制计算机的科研队伍被解散。中国计算机业缺席，使得国产量子化学程序失去了可靠的运行和测试平台，缺少必要的硬件技术支持，凡是用国产计算机语言编写的程序，自然就死掉了。由于技术封锁，当年引进的外国计算机都不是最好的（何况很多实验室连这样的计算机也买不起），中国的量子化学家不仅没有必要的硬件技术支持，也没有国外计算机厂商提供的经费资助。那些采用国际通用计算机语言编写的量子化学程序，即使移植成功，也很难进行优化，导致在这些外国计算机上跑不快，不如引进的Gaussian程序好用，用的人自然就少了。
（二）崇洋媚外的社会风气
当时国内上上下下存在着一种崇洋媚外的风气，对洋技术、洋理论的无限美化，国产技术被贬为垃圾。而错误的科技政策（其根源也是崇洋媚外），又为崇洋媚外提供了事实依据，造成国产程序没人信，没人用。某些人放着国产的静动力分析程序不用，宁可进口昂贵且结果不可靠的外国程序（见附件2），也是由于这个原因。
（三）科研中的急功近利
1984年邓小平成功访美后，国家的科技政策从自主研发变为技术引进。国际著名的量子化学计算程序SCF-Xα-DV和Gaussian也是在这一时期进入中国的。当时的Gaussian还是个学术程序，远不像今天这么保守，只要花很少的一点钱，就能买到源程序。如果中国的科学家们通过研究和消化Gaussian的算法，完善自己的程序，那么国产的量子化学程序还是能够得到快速发展的，这也正是Gaussian程序引进者的初衷。但除了个别单位以外，这种情况并没有出现。原因就是科技界的急功近利。由于做应用型计算远比程序开发出文章快，对研究人员的理论功底要求又比较低，一些过去从事量子化学研究的人员放弃了程序开发，仅仅满足于引进国外软件后作应用型计算。这造成从事算法和程序开发的科研人员越来越少。
（四）决策者没有真正重视科学技术
进入八十年代后，中国科技研发经费占国内生产总值的比例，从七十年代的2%以上急剧下降，1984年更是降到0.6%以下。本人在两年前的文章《辉煌的毛泽东时代——中国计算机事业回顾》中，对此已有披露。这里再举一例。很多人都知道著名的“863计划”，说是在1986年3月，王大珩、王淦昌等4位科学家联名向中央递交了一份重要报告，很快得到某领导人的批示。在正史里，“863计划”都是作为某人的政绩来讲的，而且据说这个批示（而不是4位科学家的联名报告）“为我国高科技的发展指明了方向”。但实际上，“863计划”是一些有良知的科学家在中国科技危难之际发出的温和警告，当然最后是皆大欢喜：既为一些重点高科技项目争取到了经费，又照顾了领导的面子。但是那些被排除在高科技项目以外的基础科学研究，只好听天由命了。
以上四条，对于其他消失的中国科技项目来说，也是适用的。
引用第3楼虎哥于2009-04-20 21:43发表的 :
旧题重谈，我国在光纤预制棒技术上，当初是坚决走自力更生的道路的，后来的情况大家都知道。
请问当时发生了什么?
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引用第2楼sam_jin3887于2009-04-20 21:33发表的 :
徐光宪……从头计算，稀土传奇啊
个人看法,那稀土的事情对中国也不见得就有利了..或者不是因为他的新工艺...现在稀土也不至于那么产量过剩的...
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LS说得有道理。
再则，如果某个软件已经有了。拿来用就是了。万不可重头开发相同的软件，做重复劳动。
要开发软件，应当拿来主义加自主创新。现在中国的思想观念还是正在变化的。相信未来前途无量。
个人较不提倡祖国再自主开发什么操作系统核心。那些痛斥中国没有操作系统核心的人根本不懂市场行情。
再则，如果某个软件已经有了。拿来用就是了。万不可重头开发相同的软件，做重复劳动。
要开发软件，应当拿来主义加自主创新。现在中国的思想观念还是正在变化的。相信未来前途无量。
个人较不提倡祖国再自主开发什么操作系统核心。那些痛斥中国没有操作系统核心的人根本不懂市场行情。
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现在有那么多Open source的东西，Linux, FreeBSD, OpenBSD等都可以用，完全没有必要闭门造车........Open Source的目的之一就是避免重复劳动。而且OS这个东西也不是随便就可以开发的，必须要有硬件和软件的支持才行。
还有国内某些软件公司明明是用别人的东西，却标榜“自主知识产权”.....是什么我就不说了，而且还不止一两个。
还有国内某些软件公司明明是用别人的东西，却标榜“自主知识产权”.....是什么我就不说了，而且还不止一两个。
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楼上所说自主知识产权想必还是存在的，但是哪一部分是自主的通常不指明。
就算说“完全自主知识产权”也是没有错的。对确实自主创新的部分，不是“完全的拥有产权”，还会是什么其他的吗？
这是商业把戏，搞技术的一眼看穿。
就算说“完全自主知识产权”也是没有错的。对确实自主创新的部分，不是“完全的拥有产权”，还会是什么其他的吗？
这是商业把戏，搞技术的一眼看穿。
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不用说那个时代了 就是现在 对于国产的软件 如果有国外的替代品 你还会用吗？
盲目的崇洋媚外当然是非理性的，但通常情况下这种选择有利于自身安全
盲目的崇洋媚外当然是非理性的，但通常情况下这种选择有利于自身安全
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中国的光纤预制棒技术，历史上曾有不平常的经历，众说纷纭，总的来说，结论是技术学习应该从低阶向高阶迈进，而不能想象着下定决心，有庞大投资，就能一步登天掌握高阶的技术。80年代中国科技刚刚进入复兴周期，底子本来就很薄，科研管理也比较落后，虽然社会主义经济管理和科研管理有他的优势，但是在当时情况下已经脱离了科技发展的需要，即使继续走原来的道路，也需要一个漫长的发展时期。在那样的条件下，要想攀登技术高峰，不论从人才、市场、管理和文化等哪个方面来说，都是不经济的。所以，只有关系极核心战略的个别技术项目，按照原来的方式走了自力更生的路，而其它绝大多数都走了引进、模仿、消化的路。从宏观上看，走这条路是十分正确的。当年的中国经济不可能支持各个方面普遍发芽的自主研发，也不可能普遍的开花结果。只不过后来基础好一点以后，配套改革没有跟上，以及一些其它原因，导致了现在的普遍臃肿而落后的局面。
80年代，有多家单位浩浩荡荡开进光纤预制棒技术的学习与自主研发领域，投入大、决心大、干劲也大，按一般人的理解，没有干不出来的成果，应该是能够掌握这项光通信领域的核心技术的。但是事实是，经过多年鏖战，整个光纤预制棒研发全军覆没，造成巨大经济损失。于此同时，走先从低水平引进和学习，逐步掌握后迈向高水平领域的路线，获得了成功。从80年代后期开始，逐步引进了一些光纤拉制生产装置，通过进口预制棒，出产了质量合格的光纤。光通信普及以后，光纤需求量激增，光纤生产线遍地开花，而他们都是依靠进口预制棒进行生产的。后来，在掌握了光线生产工艺的主要技术以后，再开始在国外技术资料的基础上研究预制棒技术（或者说国外有解密资料了？这个不得而知），终于在21世纪初掌握了预制棒技术，实现了光纤的基本国产化。
从开始生产光纤到掌握预制棒技术，历时15年，况且掌握的已经是国外20年前就已经掌握的技术，可见一项尖端技术要全面掌握是极有难度的。从局部的、非核心的方面掌握一些技术并不难，但要想掌握关系行业生死存亡的、重大的核心技术，往往并不如一般人想象的那么简单。有些项目的上下马确实有非技术的、非理性的因素，但是绝大多数项目的上下马，必然是综合权衡了基础、市场、投资和风险后做出的决定。80年代的历史事实是，中国在当时是较为民主和自由的（这是后来的某某运动发生的温床之一），全国人民投身四化建设、向往着“再过二十年我们来相会，伟大的祖国该有多么美”的心情是多么的紧迫，在这样的历史条件下，所谓封锁科学研究，强令下马刚刚兴起研发热潮的某项技术，谁都知道是逆历史潮流而动，例子是很少的。如果是研究不下去了，多半是本身技术上或者管理上出了某种致命的问题，或者就是为其他某个更有吸引力的事情所动，跑去搞别的东西去了。（当然我说的普遍问题，并不特指楼主文章提到的问题，或许他们“运气”不好，遇到了国家战略的重大调整）。网上有不少抨击当年下马了某某技术的文章，如果说是博取同情，又没有同情的对象，即使有，被同情者也不能受益；如果说是为了再上马这个项目，也说不过去，今非昔比，现在已经不是由某某某通过行政命令来决定上下马的时代了；如果说要有什么经济利益，似乎也没有。对于这些文章，要提高警惕，如果不是一部分老一辈科技工作者写的回忆录，多半是有一些政治方面的问题的，要有清醒的头脑，别跟着起哄。
80年代，有多家单位浩浩荡荡开进光纤预制棒技术的学习与自主研发领域，投入大、决心大、干劲也大，按一般人的理解，没有干不出来的成果，应该是能够掌握这项光通信领域的核心技术的。但是事实是，经过多年鏖战，整个光纤预制棒研发全军覆没，造成巨大经济损失。于此同时，走先从低水平引进和学习，逐步掌握后迈向高水平领域的路线，获得了成功。从80年代后期开始，逐步引进了一些光纤拉制生产装置，通过进口预制棒，出产了质量合格的光纤。光通信普及以后，光纤需求量激增，光纤生产线遍地开花，而他们都是依靠进口预制棒进行生产的。后来，在掌握了光线生产工艺的主要技术以后，再开始在国外技术资料的基础上研究预制棒技术（或者说国外有解密资料了？这个不得而知），终于在21世纪初掌握了预制棒技术，实现了光纤的基本国产化。
从开始生产光纤到掌握预制棒技术，历时15年，况且掌握的已经是国外20年前就已经掌握的技术，可见一项尖端技术要全面掌握是极有难度的。从局部的、非核心的方面掌握一些技术并不难，但要想掌握关系行业生死存亡的、重大的核心技术，往往并不如一般人想象的那么简单。有些项目的上下马确实有非技术的、非理性的因素，但是绝大多数项目的上下马，必然是综合权衡了基础、市场、投资和风险后做出的决定。80年代的历史事实是，中国在当时是较为民主和自由的（这是后来的某某运动发生的温床之一），全国人民投身四化建设、向往着“再过二十年我们来相会，伟大的祖国该有多么美”的心情是多么的紧迫，在这样的历史条件下，所谓封锁科学研究，强令下马刚刚兴起研发热潮的某项技术，谁都知道是逆历史潮流而动，例子是很少的。如果是研究不下去了，多半是本身技术上或者管理上出了某种致命的问题，或者就是为其他某个更有吸引力的事情所动，跑去搞别的东西去了。（当然我说的普遍问题，并不特指楼主文章提到的问题，或许他们“运气”不好，遇到了国家战略的重大调整）。网上有不少抨击当年下马了某某技术的文章，如果说是博取同情，又没有同情的对象，即使有，被同情者也不能受益；如果说是为了再上马这个项目，也说不过去，今非昔比，现在已经不是由某某某通过行政命令来决定上下马的时代了；如果说要有什么经济利益，似乎也没有。对于这些文章，要提高警惕，如果不是一部分老一辈科技工作者写的回忆录，多半是有一些政治方面的问题的，要有清醒的头脑，别跟着起哄。
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