跨越边界的科学
——美国科学促进会（AAAS）2019年会的观察与思考
文/樊春良（中国科学院科技战略咨询研究院，中国科学院大学）
·科学跨越边界，解决世界难题
·加强全球/国际合作和科学外交
另外，各高职院校在办学规模、硬件条件、软件设施、专业设置等方面存在较大差异，师资水平、学生基础方面也不尽相同。整体实力较强的院校在课程互开、学风互认、教师互聘等软件资源共享方面缺乏内在动力，条件优越的高职院校会对本校优质教育资源进行某种程度的保护。
·重视新兴技术发展的伦理问题
·新任美国总统科学顾问谈未来美国科学的三个支柱
本年会关于科学外交的会场有：（1）科学外交和北朝鲜：新时代的黎明（16日上午）。由韩国科学技术研究理事会组织，探讨在近来朝鲜半岛局势缓和的情况下，朝鲜科学家与全球科学界同事联系起来的机会。会议探讨天文学、火山学和传统医学这三个研究领域不断发展的合作以及朝韩间及国际科学合作的未来前景。（2）超越或无视政治边界：科学外交与欧洲建设（16日上午）。60年来，科学外交一直在欧洲一体化进程中发挥重要的作用。此次会议通过一些具体的案例研究，包括欧洲科学基金会和欧洲专利局的历史考察、近年来欧洲研究区（ERA）的设立，探讨了科学外交机构及其过去和现在的实践者在欧洲合作和一体化中所起的作用，并探讨了欧洲“集体地和单独地”发展一种制度和战略政策环境对各成员国科学发展的影响。（3）通过防卫外交和科学合作建设全球伙伴（16日下午）。讨论了国防支持的国际研究伙伴关系在构筑国际和平中的作用。本次会议汇集了科学和国防外交交叉领域的专家，分享他们在基础研究、技术开发、基础设施和教育方面的观点，以促进全球关系改善。这些专家还从他们整个职业生涯的例子中讨论为什么国防外交背景下的科学合作是有意义的，并且对进步至关重要。（4）科学外交：对解决冲突和全球不安全的贡献（16日下午）。此次会议的议题是：环境资源常常参与推动跨界冲突，从不公平地获得土地和水资源到野生动物贩运。科学越来越多地被用作解决这类冲突以及与粮食不安全、国际犯罪、传染病和人道主义灾难有关的冲突的工具。地理学作为一门研究边界的科学，能够将科学学科结合起来，寻求应用和理论问题的答案。在这次会议上，发言者阐明研究跨界冲突的不同方法以及科学如何确定可能的解决方案。他们还展示这些方法的结果如何在课堂、社区和与决策者的讨论中得到应用。（5）令人瞩目的是，德国设立在纽约的研发创新中心的项目管理者，在年会展览大厅作了一场题为“德国研究：跨洋科学外交和交流”的报告（17日下午），介绍德国的一些卓越研究集群的情况，以及对于国外研究人员申请资助的机会和技巧。
·几点思考
搞好饲养管理，消除不利条件，牛舍要温暖、干燥卫生、不潮湿、多铺垫草，防止拥挤和密切接触，使牛感觉舒适。实施严格检疫，防止引入传染源和带入病毒，发生本病时，应采取隔离、封锁、定期用广谱消毒药物进行环境消毒等综合性措施。
世界上最大的科学学会——美国科学促进会（AAAS）2019年年会于2月14—17日在美国华盛顿举行，来自美国及世界其他各主要国家的科学家、教育工作者、政策制定者、新闻记者数千人参加了会议，共同探讨科学、技术和政策发展的前沿问题。本次年会的主题是“科学跨越边界 ”（Science Transcending Boundaries），强调通过跨越实际的和人为的界限，包括学科、部门、意识形态和传统，把人和思想汇集一起，解决人类社会共同面临的问题（表1）。与前两届年会明显的不同的是，本届年会基本上听不到对美国特朗普政府的批评和指责，会议的重点从美国科技政策转回科学技术发展本身的问题，讨论科学技术的发展前景，探讨科学在解决当今人类社会发展面临共同难题中的作用，强调超越国家的全球合作，充分反映了在这个变化世界中科学发展的一些特点和走向。
一、科学跨越边界，解决世界难题
全面推开市县承担行政职能的事业单位改革，实现政事分开。将主要和部分承担行政职能的事业单位全部纳入改革范围，全面清理事业单位承担的行政职能，理顺政事关系，实现政事分开。区分情况实施公益类事业单位改革，逐步推进管办分离，强化公益属性，破除逐利机制，更好履行公益服务职能。
表1 2019年AAAS大会报告和讨论
图1 AAAS主席Margaret A Hamburg发表主席讲演(图片来自AAAS网站)
在14日早餐新闻会上，Hamburg就对新闻记者强调国际合作：“我认为科学界必须确保它不会成为这个国家和世界上许多其他国家日益增长的民族主义意识的牺牲品。”她说：“科学在最好的时候是一项国际活动。最好和聪明的头脑之间的科学合作，无论他们在哪里，对科学的进步都是必不可少的。”Hamburg强调在应对重大科学挑战方面，多学科和跨国伙伴关系已经变得多么重要。“我们希望继续支持和强调那种已经被证明非常有效的科学，而不是退回到一种真正专注于我们在国内所做事情的方法。”
在15日年会高峰对话上（图2），AAAS主席Hamburg与欧盟科研与创新总司司长Jean-Eric Paquet，英国国家科研与创新署（UKRI）首席执行官Mark Walport爵士，加拿大政府首席科学家Mona Nemer，日本科学技术振兴机构（JST）主席Michinari Hamaguchi，南非科技部国际合作与资源局副局长Daan du Toit（代表南非科技部长H.E.Mmamoloko Kubayi-gubane）等几位不同国家的高级科学官员探讨了如何更好更快地应对危机，讨论在应对自然灾害时社会科学所起的作用——人类学家在认识埃博拉在流行期间传播起到了重要的作用，社会科学家在帮助日本福岛核电站灾难恢复和重建中发挥了重要的作用。在应对危机中，自然科学要与社会科学结合起来。大家一致认为，国际伙伴关系对规划未来、应对危机至关重要，可能需要新的全球实体来处理某些紧急情况。
在14日大会的主席报告中，本届AAAS主席Margaret A Hamburg（美国医学院外交秘书，曾任美国食品和药品管理局局长）（图1）在报告一开始就强调科学要超越边界。她的报告主要有三个方面的内容：第一，当今世界面临着更多、更大的挑战，除了平常讲的气候变化、流行疾病、环境问题，还有核武器被恐怖分子利用的风险，需要科学来应对。与过去所面临的挑战相比，当今面临的挑战变化更快、涉及的领域更多、要解决的难题更大更复杂，要有新的思想。第二、迎接挑战和解决难题，需要全球的和国际的合作。Hamburg说，当前变化的紧迫步伐让她想起了20世纪80年代末那些黯淡但关键的日子，当时艾滋病患者和活动人士要求她和她在国家过敏和传染病研究所(National Institute of Allergy and Infectious Disease)的同事们为药物试验和治疗建立一种新的模式。她说，这段经历“帮助我认识到这样一个现实，即我们面临的许多最大挑战都存在于更广泛的社会、伦理、政治和法律问题的交界处，而解决这些挑战需要我们跨越边界”。第三，科学共同体要承担自己的职责。Hamburg说，“仅仅埋头于实验室的工作，埋头于研究计划，眼睛盯着电脑屏幕是不够的，还需要更多。” 科学共同体要超越自己的边界，不仅仅关心自己的科学研究工作，要以新的模式和新的道路发挥作用。她强调科学家要以科学的事实和证据向公众和决策者说话，促进以证据为基础的政策（evidence-based policy）。最后，Hamburg引用肯尼迪总统1963年11月22日在美国科学院发表的讲话：“科学是我们统一知识的最有力的手段，科学未来的主要义务是对付跨越边界的问题，无论这些边界位于科学之间，还是国家之间，或者是人类的科学与人文关怀之间。”
二、全球/国际合作和科学外交
在“跨越边界的科学”会议主题下，本届年会国际合作和科学外交占据相当重要的内容。
（一）欧洲核子研究中心（CERN）的基础研究与国际合作
在2月16日全体大会上，CERN首任女主任F.Gianotti（2016年任职）做了一场精彩的报告（图3）。Gianotti自1994年开始就是CERN的研究物理学家。2009年3月至2013年2月，任ATLAS实验项目负责人(“发言人”)，2012年，她被《卫报》《福布斯》评为最具影响力的100位女性之一，在《时代》杂志的年度人物评选中名列第五。
CERN是世界上最大的粒子物理实验室，其主要使命是开展基础研究、促进技术和创新以及培训科学家。CERN总部设在日内瓦，有来自欧洲的22个成员国，8个准成员国，3个观察员国家，其中包括美国。CERN是一项全球性事业，吸引了来自世界各地110个国家的大约1.7万名科学家。
图2 年会高峰对话：对新难题更快、更聪明地响应
图3 欧洲核子中心（CERN）主任Fabiola Gianotti大会演讲：CERN的基础研究和国际合作
在CERN工作的科学家，不仅做出了许多前沿的科学发现，而且还做出像万维网（The worldwide web，1989）这样影响世界发展的重大技术成就。2012年CERN的大型强子对撞机LHC发现希格斯玻色子（俗称“上帝粒子”），证实了物理学标准模型。两位早年提出有关粒子如何获得质量理论的科学家François Englert和Peter W.Higgs获得2013年诺贝尔物理学奖。Gianotti指出，标准模型不是粒子物理学的完备模型，因为一些重要的问题在标准模型理论内仍然无法得到解答：例如，为什么希格斯波色子那么轻？宇宙中物质-反物质不对称的起源是什么？为什么费米子有三种？……这些问题是紧迫和困难的，只有通过多样不同的技术手段才能成功解决：粒子对撞，中微子实验，宇宙学测量，直接和间接地寻找暗物质等。解决这些问题，需要世界各地区的设施和实验协调和合作，粒子物理正在变得越来越全球性。目前，大型强子对撞机的高亮度升级已获批准，正在进行中；国际线性对撞机正在设计阶段，尚未得到批准（日本）；正负环形对撞机（中国，设计中，尚未得到批准）。
（二）大科学国际合作及其他
在几天的年会会场中，有多个会场涉及国际合作。全球神经科学：加速脑科学发现（15日上午）；全球科学合作伙伴和地方成果（15日上午）；粒子物理学：前沿科学与国际伙伴（15日上午）；全球科学合作：新趋势（15日下午）；走向全球:研究基础设施的真正国际化进程（15日下午）；国际科学合作伙伴：机会和挑战（16日上午）。其中，大科学的国际合作是重要的一部分。国际合作是大科学发展的本质特点，以粒子物理学为代表的工程式大科学依靠国际合作取得很大的发展，有许多成功的经验：合作和资源的结合促使科学发展出色，促进了交流，提高了不同国家科研人员共同工作的能力；减少了资源和设施的重复率；结合全球智力和技术专业能力启动了具有挑战性的研究计划；前沿科学的包容性参与；在一个目标下共同工作，彼此学习，促进了“科学外交”等等。但这也存在缺点或者至少说是问题：不同种类的协议和不同类型的资助机制、规则带来的一些问题。世界各地各学科领域的大科学设置为各国科研人员开展实验、获得数据提供了条件，帮助科研人员取得更好的研究成果。未来大科学设施的建设和使用是一项国际合作的事业，来自欧盟、美国和中国的科学家探讨了大科学基础设施如何真正地实现国际化。分布式研究是大科学的另外一种形式（典型计划如人类基因组计划），脑科学研究的全球合作是分布式大科学合作的最新代表。目前世界各主要国家都设立了脑科学研究计划。其他国际科技合作的议题包括：资助机构对国际科技合作项目的支持（NSF）；地方（如美国加州）开展国际科技合作的做法；大学之间的国际合作；国际科技合作的效益等问题。
中国科学院高能物理研究所所长王怡芳院士在“走向全球：研究基础设施的真正国际化进程”会场作了题为“中国：新兴的世纪研究强国（China：The Emerging World Research Powerhouse）”报告，其中心思想是：要实现到2049年成为全球研究和技术强国的目标，中国需要获得更多的大规模研究基础设施。最初的措施是建造自己的新设施，如散裂中子源，今后将需要更多的区域和全球合作。他的报告指出：高能物理是国际合作的典范，有许多成功故事。高能物理学界需要继续合作，减轻共同面临的挑战。中国高能物理所愿意与国际共同体一起发展和实施全球战略。清华大学薛澜教授和上海交通大学史东波博士在“全球科学合作：新趋势”会场作了“中国和国际科学合作”的报告。报告介绍了对中国科学家于1980—2017年在顶级期刊发表国际合作论文的研究（趋势、领域特点和伙伴国家情况），对中国科学合作增长的原因做了解释。
（三）科学外交
科学外交是通过科学与外交的紧密合作，构建国家之间以及社区和团体之间更紧密互动的桥梁，提升科学技术在外交政策应对国家和全球挑战的桥梁作用。科学外交于2005年左右开始在各国政策界和科学界广为流行。尽管美国特朗普政府上台后大搞封闭主义，大幅削减国务院和国立卫生院对外援助资源，撤销了科学特使计划，使美国政府层面的科学外交受到很大影响，但美国科学界对科学外交的讨论仍然热烈，而且世界其他国家科学家也积极推行科学外交，显示科学外交已成为构建国际关系、解决国际问题的一种重要机制。
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除了报告之外，年会还安排了实习培训课程：“将科学技术融入国际关系教育和外交培训”。
三、新兴技术发展的伦理问题
（一）基因编辑
新兴技术发展的伦理问题，近年来一直是AAAS年会的一个重要内容。由于2018年11月26日贺建奎基因编辑婴儿的事件引起世界范围的瞩目和争议，本次年会安排了多个专场讨论基因编辑的科学进展及相关伦理问题，例如：基因编辑、生物工程和人类的未来；CRISPS介导的精确编辑刺激器的识别；畜牧业发展面临的挑战和获得遗传创新的途径；应用CRISPR CAS9对WNT10B基因介导的毛囊新生细胞进行检测等。其中，年会第一天（2月14日）由科学时代的宗教研究所（IRAS）主办的“基因编辑、生物工程和人类未来”研讨会，长达4个小时，议题涉及科学、技术、伦理和宗教（图4）。会议提出，基因编辑涉及广泛的可能性问题：人类基因编辑正在迅速超越我们现有的批准或规范技术使用的决策机制。直接操纵植物、动物甚至人类基因组的技术正在迅速发展，并已投入使用。它能否得到合理的管理和合乎伦理的应用?基因操纵的医学、经济、环境和社会后果是什么?对农业和世界饥饿有什么影响?对于世界上大多数国家来说，医疗进步的代价太大了，这又如何应对呢? 我们如何从世界各大宗教（基督教、伊斯兰教、犹太教、佛教和印度教等）传统中理解基因编辑涉及的人性和责任？
会议的第一个单元是科学家和伦理学者报告。基因编辑的科学内容有两个科学家报告：来自哈佛的Arvin M.Gouw博士作了题为“CRISPR革命概观”的报告，内容包括基因编辑的机理、基因编辑的应用、基因编辑的风险和基因编辑的规制；霍华德大学的Kareem Washington博士追述了基因技术、基因治疗和基因编辑的历史，指出基因治疗存在的风险。乔治城大学医学中心的K.N.Siva Subramanian教授从技术的本质、技术的应用和技术的对象和技术使用的决策者四个方面论述了基因编辑的伦理学，指出：基因编辑用于治疗本质上是涉及到人的，要把相关利益者都考虑进去，而世界各地宗教、文化因素不同，需要深入研究。在会议的第二个单元，第一个报告是由美国伊利诺大学Gary B.Sherman教授关于转基因食品报告，充分地论证了转基因食品的科学性，指出在美国转基因食品争论背后存在着科学与宗教的冲突。第二个报告是弗吉尼亚理工学院医学院的James Peterson教授题为：“CRISRR CAS9超越边界”的报告。他在考察国际上关于基因编辑的伦理共识之后，详细地讲解了基督教传统、圣经以及从基督教角度看新兴技术的治理。指出基督教对人介入自然是否合乎伦理的主要判断标准是：（1）所有涉及的是否安全；（2）是否是真正的改进？（3）是否增强了接受者的选择权；（4）对总是有限的资源是否得到最好的利用？从宗教观点看新技术发展是一个新的视野，甚至可以说是个根本的视野，因为新技术的发展和使用都是人，最后的伦理标准涉及的是对人本性的认识。
图4 研讨会“基因编辑、生物工程和人类未来”
（二）杀手机器人
本届年会另一个引人注目的科技伦理问题是对所谓杀手机器人（killer robots，自主的致命武器系统）的讨论。2013年4月，一群学者、压力团体和诺贝尔和平奖得主在英国发起一场新的全球运动，力图说服各国在“机器人杀手”进入生产阶段之前禁止它们使用。这项运动得到许多国家非政府组织和社会人士的支持。他们认为杀手机器人是继火药、核武器之后第三个在军事中起决定作用的潜在革命性变革。2018年11月5日，联合国秘书长古特雷斯（António Guterres）在互联网峰会上致辞，称“对我来说，信息是非常明确的——具有自由夺取人命权力的机器，在政治上是不能接受的，在道义上是令人反感的，应该被国际法禁止。”
总之，基础教育课程改革是一项庞大复杂的系统工程，是螺旋上升与发展的过程.走在基础教育课程改革的大道，数学教育改革的前途是光明的，但道路是曲折的，存在问题并不可怕，可怕的是没有觉醒和麻木，只要我们面对问题与困难积极寻找解决问题的方法与策略，以实际行动去克服弥补不足，中国的数学教育改革必然迎来美好的明天，笔者也愿为促进数学教育的改革而不懈努力.
最后，德罗格梅尔强调，科学共同体必须进行文化变革，才能真正发挥其潜力。他说：“最后，对于第三个也是最后一个支柱，我们必须为进行研究提供安全、友好和包容的环境。每一个关心科学未来的人都是绝对必要的。”
四、新任美国总统科学顾问畅谈未来美国科学的三个支柱
本届 AAAS年会与前两届年会一个明显不同的特点是，对特朗普政府的批评基本上不见了——2017年年会，科学界对特朗普政府仅上台一个月所表现出反科学倾向以及传言中特朗普拟任命的两位科学顾问候选人不满而充满忧虑；2018年年会，科学界对特朗普政府2018财年预算大幅削减科学经费和长期不任命总统科学顾问甚为不满，批评和抗议声在许多会场涌现。但2019年这样的批评没有了，相反，NSF的一位官员还赞扬总统在2月11日刚推出的美国人工智能倡议（American AI Initiative）。
采用SPSS 17.0软件进行统计分析，计量资料比较以（±s）表示，采用t检验；计数资料比较采用χ2检验，检验水平定为α=0.05，P＜0.05表示差异具有统计学意义。
德罗格梅尔是一位气象科学家，他的突出工作是用计算机模拟气候变化，在科学界享有很好的声誉。2004年，乔治·W·布什总统任命为他国家科学委员会（NSB）委员，之后由奥巴马总统继续任命，担任了两届12年NSB的委员会委员，包括在2012—2016年担任副主席。NSB是国家自然科学基金会（NSF）的管理委员会，又是独立的为总统和国会提供科技议题的政策咨询实体，其24名委员由总统任命，来自学术界和工业界，代表多样广泛的科学、技术、工程和教育学科和地理分布，在科学界享有很高的声誉。德罗格梅尔正是在担任NSB委员后为美国科学界所熟悉的。在2017年7月，德罗格梅尔被提名担任阿拉巴马州州长科学顾问（Oklahoma Secretary of Science and Technology）。2018年8月，经过历史上最长的OSTP主任空缺期（2017年1月开始），特朗普总统提名德罗格梅尔担任OSTP主任，他是第一位不是物理学家的总统科学顾问。科学界对德罗格梅尔的任命反应积极，大力支持。2018年9月5日，美国参议院商业、科学和交通委员会全票通过对德罗格梅尔的提名；2019年1月2日，美国第115届国会最后的一天，参议院确认对德罗格梅尔的提名。AAAS年会开始的前三天，2019年2月11日，在《美国AI倡议》签署的同一天，德罗格梅尔在副总统彭斯主持下举行正式宣誓就职仪式，正式入职白宫。他选择了AAAS年会作其第一次公开讲演。
AAAS的CEO、物理学家、前国会议员（1999—2015）霍尔特（Rush Holt Jr）作为主持人，介绍了德罗格梅尔的情况，称“他是一个可靠的科学家，具有政策专业技能和经验，对于社会中的科学和科学与政府的关系有很好的感觉”，希望德罗格米尔的“平易近人的态度”能让这位顾问有更多的接触机会，并让特朗普政府更加关注科学，希望能向政府传递关于人类活动影响气候已被证实的可靠证据。
德罗格梅尔首先感谢美国科学界对他的大力支持，称正是超过40个科学学会对他提名的支持，帮助他跨到1月2日——本届国会确认提名时间的终点线，而当时许多政府提名的官员还没有确认。德罗格梅尔称自己是一个科学家，是底下听众中的一员。他大加称赞美国的价值观、创新精神和先锋精神，称现在正是科学发展的最好时期，而此时此地从事科学研究最好的地方就是美国。
传统基于PDA的数据采集系统主要针对单一需求，进行客户端应用程序开发[4-8]，对设备硬件要求较高，而且受限于PDA内置的操作系统，无法实现跨平台操作，在实际应用时，需要专人操作，不利于大范围、普及性的数据采集工作。在数据采集的可定制化研究方面，当前涉及较少，已有的基于移动端的具有可定制功能的数据采集系统，主要是将定制功能放到移动端设备上[4]，容易造成数据整体结构的紊乱，给后期利用带来不便。
德罗格梅尔讲演的主题是美国科学研究的未来（图5）。他从万尼瓦尔布什《科学——无止境的边疆》（Science——the endless frontier）谈起。他说，“我选了一个起点作为今天演讲主题很明显相关的一个起点：这就是美国在‘二战’结束前的状况”。当时，罗斯福总统要求他的科学顾问布什回答关于如何让把战争中获得的经验应用到和平时期的一系列问题，即总统所说的“精神的新疆界”。布什博士给出的回应是一篇名为《科学——无止境的边疆》精辟简洁的报告。德罗格梅尔称，他喜爱这份报告，喜爱它的原因不是因它是一个战略计划，而是它为美国创建了一个由三项支配性原则组成的战略框架。第一个原则是，科学进步对于发展所有关键领域的新知识是至关重要的；第二个原则是联邦政府在资助相关基础研究方面应发挥独特的作用；第三原则是，除非真正需要保密的信息，其他信息都应该公开。德罗格梅尔说，正是布什博士帮助设计的框架，使美国取得了迄今为止远远超过‘二战’结束时的巨大成功。他用一系列数据说到美国研究事业的发展，赞扬私人企业对研发的投入后来超过了联邦政府。他说：“由私营部门资助的基础研究确实有大幅增长。2015年，美国历史上第一次，私营部门为基础研究提供的资金超过了联邦政府。这不是因为联邦政府停止了对基础研究的资助，而是因为美国公司有创造的自由，有投资和探索新想法的自由。”他强调，这真正是从布什的教条中得来的。
40年来，上海国民经济实现年均增速9.8%，GDP增长的同时，通过调整产业结构、转变经济发展方式，单位能耗稳步下降。万元地区生产总值能源消费在1980年为6.8t标煤，2005年首次降至1t标煤，2017年下降至0.4t标煤，约为1980年的5.8%，年均降幅高达7.4%。由于各产业单位能耗差别显著，尤其是第三产业单位能耗仅为第二产业的50%左右，得益于产业结构调整和产业内部结构优化的有力带动，上海第三产业比重不断加大，总体能源利用效率持续提高，（见图4）。
德罗格米尔还解释了他如何看待OSTP向前迈进的作用。他说：“我相信，OSTP在促进国家层面的对话方面处于有利地位。我真的相信，它能够增强我们的企业能力，释放出许多能力，并使我们的大学受益匪浅。”
德罗格梅尔称，美国正真正进入第二个伟大的英雄时代，正进入新的科学和技术的边疆。他提出了所谓第二个英雄时代的三个支柱：“第一个支柱是在新的背景下理解研发生态系统，并进行长远规划，展望未来；第二个支柱是通过创新的伙伴关系，加强我们体系中的集体力量，为所有人和美国纳税人提供价值；第三，也是非常重要的一点是，确保我们的研究环境是安全的、受欢迎的、包容的，不受任何形式的干扰，能够留住最优秀和多样化的人才，为我们的国家利益提供保障，并最大限度地发挥我们学术努力的贡献。”德罗格梅尔所说的研发生态系统指的是联邦部门、学术部门、非营利部门和私营公司这四个部门研发机构构成的系统。
图5 德罗格梅尔谈未来美国科学的三个支柱（图片来自AAAS网站）
德罗格梅尔说必须开始从整体的视角考虑美国科学的未来，而不是使科学研究题目分散到不同的方向。他说，要将一种“投资组合”（portfolio）方式引入，把不同的研究组织集中解决某一特定的挑战。像人工智能领域，有计算机科学家、有应用数学家，还有伦理学家。这种投资组合方法的美妙之处在于，它不需要做某些大规模的改变，也不需要实际如何安排预算改变。投资组合的方式可以使联邦政府资金得到更有效的分配，特别是在过去一些时候认为必须由联邦政府早期投资的一些工作，现在可以由私营部门、非营利部门和学术共同体共同在同一个领域聚集资助，这就是投资组合的力量。
我听到这里，很有感触。在2018年年会时，当年AAAS主席Susan Hockfield在主席报告中就指出布什的《科学——无止境的边疆》对美国科学发展的重要意义。今天德罗格梅尔再次谈到这部报告，生动说明它对美国科学界和工业界的深远影响。像我这样自认为对这篇报告的背景、内容和意义都十分了解的人，听到德罗格梅尔这样谈这篇报告，才更体会到到这篇报告是给美国人自己看的。它对美国科学界和政策界的影响，已经成为他们的思维方式，成为他们看待科学发展的一部分。像我们这样的国外研究者毕竟是站在外面观看。
CKF是基于高斯假设的贝叶斯滤波估计的基本框架，通过容积准则能将非线性滤波问题转化成为高斯概率密度函数加权的多维几何体的容积计算。
明代是我国小说创作的高峰，被誉为四大奇书的《三国演义》《水浒传》《西游记》《金瓶梅》均产生于这一时期，对后世的文学创作产生了深远的影响。明代创作从开始时的收集整理民间艺人的评话到文人的独立创作，是一次非常难得的进步。虽然在唐代已有文人以文言文创作传奇，但整体上是上层士大夫们消遣的玩物，与一般百姓并无关系。明代中叶，随着社会的发展、商业的繁荣和印刷技术的进步，普通百姓也逐渐成为小说的阅读主体，小说的语言从文言渐变为白话，促使小说创作渐入佳境，不但涌现出大量脍炙人口的作品，同时出现了许多文学创作的理论。
2018年在年会设立的“杀手机器人：技术、法律和伦理的挑战”专场，探讨了科学专业人员在自主武器争论中的作用、工业界在发展自主武器中的作用以及机器人杀手的伦理问题。会上专家组成员回答了有关禁止杀人机器人的主要反对者、自主武器系统技术进步的现状以及外交谈判的进展情况等问题。本场会议的组织者和讨论引导人澳大利亚新南威尔士大学的Toby Wals强调，尽管存在一些支持自主武器的理由，比如它们可能会减少战区的附带损害，但这些理由经不起推敲，而且还有许多更有效的反对自主武器的理由。他说：“自主武器将改变战争的速度和持续时间，打破各国之间本已微妙的地缘政治平衡。此外，这些武器将越过红线，因为机器没有道德能力能够做出这类决定，无论是现在还是过去。”
尽管由于德罗格梅尔没有提及特朗普政府对气候变化的看法而受到一些人和媒体的批评，但美国科学界和媒体大都对德罗格梅尔的讲话持积极肯定的态度。曾担任奥巴马总统科技顾问和OSTP主任的约翰·霍尔德伦（John Holdren）说道：“德罗格梅尔能力很强，而且他了解气候科学，对科学、技术、工程和数学（STEM）教育及增加研发投资非常热忱。但我不知道他的个人魅力如何，对特朗普总统会有多大的说服力。他之后将拥有多大的话语权，我无法预测。但我可以预测的是，即使最终他不能有更多接近特朗普总统的机会，但在OSTP这个位置上他还是可以大有作为的，例如，整合来自政府各部门的科技力量，更多关注国家需要和公共利益方面。”
五、回忆那激动人心的年代
2019年是科技史上三个重大科技里程碑事件的周年纪念日：元素周期表发现150周年；阿波罗登月50年；阿帕网络（ARPNET）运行50年。本届年会专门安排三场纪念庆祝活动。
着重以省、市两级果树方面的科研技术服务团队为支撑，区级农技人员为栽培技术学习和传播的载体，加大对乡镇级农技人员、樱桃种植企业、合作社技术员及农户关于建园、栽培、水肥管理、整形修剪、花果管理、采收以及病虫害等技术环节的培训力度，并积极宣传樱桃优新品种及其生态高效栽培技术，提高各层次人员对樱桃规范化种植的认识，不断提高樱桃生产管理技术水平。
（一）阿波罗计划的遗产：1969—2069
阿波罗计划（Apollo Program）是肯尼迪总统在美苏激烈的太空竞争情况下，于1961年5月作为十年国家目标而提出来。同年，美国航空航天局开始实施登月计划。当时，有58%美国人反对这一登月计划。1960年代的十年中，阿波罗登月计划主要致力于完成载人登陆月球和安全返回地球的目标。1969年，阿波罗11号宇宙飞船实现上述目标，尼尔阿姆斯特朗成为第一个踏足月球表面的人类。为了进一步执行在月球的科学探测，阿波罗计划一直延续到1970年代早期。总共耗资约240亿美元。阿波罗登月工程是人类划时代的伟大工程，取得了一系列成功经验。
图6 NASA科学家谈阿波罗登月的历史（左）；NASA科学家谈重返月球计划（右）
年会设立的专场题目为“阿波罗计划的遗产：1969—2069”，探讨阿波罗计划在科学上的成就。NASA总部的三位科学家做了报告（图6），回顾了阿波罗计划的历程，说明各个阶段取得的技术成果，详细介绍了阿波罗计划所获得的对月球表面特性、物质化学成份、光学特性等方面认识以及月球研究对认识其他行星和太阳系的意义，回顾了阿波罗计划之后的成就。阿波罗计划不仅留下了科学遗产，而且给了美国人技术上的信心，带来了一个新的探索时代。自阿波罗计划之后，美国NASA实施了一系列探索计划，从无人太空探测旅行者计划到探测火星的海盗号着陆器，从哈勃太空望远镜到国际空间站。在过去的50年，美国在太空探索方面取得了骄人的成就。NASA的科学家介绍了2004年降落在火星上的火星漫游车（Opportunity）的科学探测工作，2016年发射的负责小行星研究和采样返回任务的欧西里斯号（OSIRIS-REx），还介绍了重返月球计划（lunar discovery and exploration program）——这是特朗普政府2017年宣布的，是一个商业化运作的计划。目前，已有9家商业公司与NSAS合作，计划2019年春天发射月球测探器。
选取2014年3月至2017年3月在本院接受治疗的结肠癌患者103例，将患者随机分为两组：实验组51例(完整结肠系膜切除术)，对照组52例(传统根治术)。
在讨论环节，NSAS科学家对不久前中国常娥四号在月球背面软着陆的成功给予了高度的评价和赞扬。
（二）庆祝阿帕网50年
今天的互联网来源于美国高级研究计划署（ARPA，建立于1958年。1971年更名为国防高级研究计划署DARPA，1993年更名为ARPA，1996年再次更名为DARPA）于1968年设立的阿帕网（ARPANET），这是耗资56.3万美元4个节点的网络计划，用以联结斯坦福研究所、加州大学圣巴巴拉分校、加州大学洛杉矶分校和犹他大学。1969年，ARPANET成功联结，开始了互联网时代。
年会设立专场——“阿帕网：庆祝自从‘LO’开始的50年”（ARPANET: Celebrating 50 Years Since“LO”）。这个题目显示了互联网有惊无险的开始：1969年10月29日，加利福尼亚大学洛杉矶分校（UCLA）研究人员向斯坦福研究所发送了第一条成功的计算机间信息，本来想敲一个“Login”，结果刚敲两个字母“LO”，系统崩溃了！余下的几个字母“gin”被切断。一个小时后，通过一些系统更改，成功地发送和接收了完整的消息。在“LO”消息发布后的几年里，其他机构也加入了该网络，包括加州大学圣巴巴拉分校、犹他大学、麻省理工学院和兰德公司。
会议请来了互联网的几位先驱者座谈（图7）。（1）文顿·瑟夫（Vinton Cerf，1943—），被公认为“互联网之父”之一，他与罗伯特·卡恩（Robert Kahn，1938—）合作设计网络通信协议（TCP/IP）。后来，瑟夫不断将其完善，使网络通信协议成为标准，并走向世界，成为现今互联网最基础的也是最重要的技术架构。（2）斯蒂芬·克罗克（Stephen D.Crocker，1944—），计算机科学家。20世纪60年代，作为UCLA的研究生，他帮助创建了阿帕网。（3）罗伯特·卡恩，TCP/IP合作设计者，“互联网之父”之一。（4）莱昂纳多·克萊洛克Leonard Kleinrock，1934—），工程师和计算机科学家，在UCLA的阿帕网研发中起到了重要的作用。（5）大卫·瓦尔登(David Walden)，计算机科学家，阿帕网的核心研发人员之一。
图7 几位先驱者（从左至右：文顿·瑟夫，斯蒂芬·克罗克，罗伯特·卡恩，莱昂纳多·克萊洛克，大卫·瓦尔登）回顾阿帕网的建设历史
座谈会由德高望重的瑟夫主持。他戏称，他们是古代恐龙的聚会，期待着叙述过去数十年的经历，让听众开心。他说，在这一半小时的座谈中，他会让这些先驱者讲讲他们在阿帕网创造以及随后互联网发展中的经验和洞察。几位先驱者把听众带回那个互联网产生的激动人心的年代，让我们听到一些在书本历史背后的故事，更真实、更完整地去看待这段历史，去想故事背后的一些问题。
关于阿帕网的产生，人们通常听到的大都是它产生于国家的战略需求，即对可能受到核打击的应对。兰德公司保罗巴兰提出解决方案（1962）：使用“封包交换”（Packet Switching），把信息按不同的路径传播。但人们很少听到或关注另一个故事，科学家从科学自身发展更早、更深入、更系统地提出了同样的技术方案，是克萊洛克在MIT第一个发表了关于封包交换的论文（1961）并出版专著（1964）。那么，他是怎么得出这种解决方案的呢？很简单，克萊洛克说：“当时我在MIT时，我的周围都是电脑，我的大多数同学都在研究编码理论。并不是有导向重要方向的难题。成天被电脑包围着，我想迟早会有人通过这些电脑互相交谈，但那时没有一个有效的技术来实现这一点。电话网络不足。因此，我决定创建一个模型，尝试分析数据流量在网络中移动的情况。那时候，我发展了数据网络的数学理论。但没有人关心，没有应用。AT&T说它不能用，即使它能用，他们也不想用它。原因是没有商业模式。他们无法从这个叫做数据的东西上获得任何回报。这样，这个理论就发展起来了。”那时，已有一批人年轻人在研究相关的问题，并互相熟悉。在后来阿帕网的7人骨干团队中，有3人来自MIT。克萊洛克博士毕业后到了UCLA，带着学生继续做相关研究。可以说，在所谓国家战略需求提出以前，已有科学思想和人才的预备，数据网络理论和方法的研究已经在向前发展。当ARPA提出建设阿帕网时，就为科学家的专业兴趣与国家的战略需求结合创造了一个平台，为重大突破和应用带来了极大的可能。但是，实际上，阿帕网的动机却不是为了在受到核打击下如何存活的军事目标，而是科学目标——如何建一个网络，把一小部分计算机联系起来，使研究人员可以共享资源。当时每一个部门都想要一台最先进的计算机，但没有那么多钱。这时ARPA信息办公室的负责人劳伦斯·罗伯茨决定建一个网络，这就是阿帕网。事实上，巴兰的思想对阿帕网建立的影响不是很大的。
2月15日下午，新任美国总统科学顾问、白宫科技政策办公室（OSTP）主任德罗格梅尔（Kelvin Droegemeier）来AAAS年会，发表他正式就职以来第一次公开演讲。这好像是年会前不久才加进去的，因为在年会提前印制的纸质会议手册上，并没有德罗格梅尔来讲演的议程安排。
接下来，几位先驱者讲了很多有关阿帕网和ARPA的故事，他们如何在一起讨论，如何写建议书。有一群思想活跃、埋头苦干的年轻科研人才是阿帕网成功的因素。由于克萊洛克在分包理论的贡献以及他在分析、设计和测量方面的工作，他所在UCLA网络测量中心被选为做阿帕网的第一个节点安装点。“我们有工具检测网络、理解这个理论，做出了模型，知道会发生什么，能够从实验室网络知道能做什么；如果不能，知道为什么”。阿帕网成功的另一个因素就是APAR。首先，APAR信息办公室领导有远见，该办公室为高级计算机科学研究提供资金，而计算机科学研究的想法当时在学术界并不明确。但在这个办公室支持的某些领域，交互式计算和分时计算机的开发远远领先于其他地方。结果，很明显，很多人互动带来了很明显的效果：一个是时间方面更有效，另一个是它创建了可以相互交互的社区。有30到50个人使用相同的设施，创造了一个自然的社区。所有这些想法可以自由传播，正是这些想法推动了这些科研人员把这些电脑连接起来。把电脑连接起来，不仅可以得到资源共享，也可以得到协作，还带来新的计算。其次，APAR对科研的资助文化。虽然早期互联的想法很好，但是若变成现实，需要解决很多难题，不仅仅是投入的问题，而且有技术难题需要解决。APAR的做法是放手让科研人员去做。卡恩回顾，他1962年申请一个项目，有很好的想法，但是有一些不同的东西在当时还不清楚，有些担心。但后来这设想的美妙工作以及其他人类似的工作都成功了。“这些奇妙的工作是怎么开始的？它开始于ARPA如何资助这些项目的文化。他们会去找研究人员，说你是一个伟大的研究人员。这里有一堆钱，去做你想做的吧，可以很长时间。目标要定的高，失败无所谓。我们不会监视你的。去做吧。有了这种使能关系（enablement），伟大的事情发生了。”说起ARPA的经验，人们常常会问：别的国家是否可以成功地仿效？今天，几位先驱者则感叹，像ARPA以前那些做法，现在也不可能有了。
时势造英雄。
“课程思政”虽无统一的定义，但研究者的基本观点较为一致。总体上说，所谓“课程思政”，其实质不是在高校中增设一门课程，也不是增设一项活动，而是将思想政治教育融入课程教学和改革各环节、各方面，实现立德树人润物无声的目标[2]。这一方面表明，思想政治教育课程将不再是孤岛，而是与各类课程并肩作战，共同发挥育人作用；另一方面也意味着，思想政治教育内容并不仅仅存在于思想政治理论课程中，也应覆盖其他课程。对于高校来说，除思想政治理论课专职教师外，其他通识类课程的教师、专业课教师都应承担起对大学生进行思想政治教育的使命，同心协力、同向同行，共同完成育人工作。
一个半小时的座谈很快就过去了。结束后，许多听众——大多数是几位先驱者的同龄人——想必大多是同事、同行，纷纷走上台与几位老先生打招呼、交谈。华裔物理学家、诺贝尔奖获得者朱棣文也坐在后面的座位，倾听几位互联网先驱者的座谈，他是本届年会之后新一届AAAS主席。
六、几点思考
本届年会提倡的“跨越边界的科学”，既是科学固有精神的彰显，又是当今科学与社会关系变化的表现。跨越边界的科学意味：
——科学是普遍性的，超越国家、政治、种族、性别、信仰的限制。科学的交流与合作是各国人民最普遍联结的一条纽带和桥梁。历史表明，即使在国家间联系脆弱和政治敏感时期，科学交流也不会中断，并有助于各国建立信任。例如，在冷战时期，科学技术交流成为美国与苏联保持常规联系的唯一形式。今天，现代科学仍以普遍性的精神在联系和沟通各国人民之间的联系中发挥着不可替代的纽带和桥梁作用。
——科学是自由、开放的。自由的思想交流，开放的人员流动，是科学发展的生命之源。科学发展从来不是一片孤岛，在当今世界发展全球化和通讯技术便利下，科学的发展更加进入一个大的开放环境中，思想和人员的自由开放成为每一个国家科学发展不可或缺的条件。
——科学发展日益会聚融合。一方面，科学自身发展，带来更多超越各个学科界限的复杂科学问题，需要各学科交叉融合来解决；另一方面，面临人类社会发展宏大的挑战（气候变化、环境问题等），需要会聚不同的学科来解决，不仅打破科学各学科的界限，还要使自然科学、社会科学与人文学科的研究汇聚在一起，共同解决重要的问题。如今，会聚融合（convergence）已不单单是一种理念，而成为一种实践模式，在欧美的一些研究计划中已有体现。
——科学与社会的双向互动增强。科学对社会发展不仅带来积极的影响，也带来伦理、法律和社会问题以及负面效果，需要科学共同体、政府和社会各界共同负起责任，协同治理；同时，社会的各方面因素也对科学的发展产生了很大的影响，科学共同体需要作为一个独立的声音发声，与各方建立有益的互动。
采用Excel 2010对数据进行处理，用 SPSS 13.0进行统计分析，采用邓肯氏新复极差法检验各处理间差异显著性。
对于科学共同体来说，需要更新观念，把科学技术放在与社会大环境互动的背景下考虑。这方面，本届年会对会场类型作了有益探索，把之前按学科分类（生物和化学，从课堂到职业，气候和环境，沟通、语言和文化，数据与计算，能源，工程与技术，全球合作，医药与健康，神经科学，物理学和天文学，政策，社会科学，可持续性和资源），改为按科学技术与社会相互作用的若干主题（控制危机的蔓延，培养无边界的研究，多元化的科学贡献，参与人类生态系统，扩大技术应用，给予社会，形成连接，导引技术），虽然具体会场的题目内容没有变，但从整体上看，则给了我们一个从科学与社会互动的角度看待科学发展的新视野。
图8 代表潘建伟团队领取2018年度克利夫兰奖的中国科学技术大学印娟教授与颁奖者合影
最后要说的是，本届年会的一个亮点是潘建伟教授团队于2017年6月16日发表于《科学》杂志上关于通过实现千公里级星地双向量子纠缠分发为推动大尺度量子通信实验研究的论文，被授予2018年度克利夫兰奖（Newcomb Cleveland Prize）（图8）。克利夫兰奖设立于1923年，是AAAS历史最为悠久的奖项。该奖项每年评选一次，从前一年的6月份至次年的5月份发表在《科学》杂志上的数百篇重要研究论文中，选出一篇最具学术价值和影响力的论文授予该奖。此次潘建伟团队研究论文获奖是美国科学促进会设立克利夫兰奖90余年来，中国科学家在本土完成的科研成果第一次获得这一重要荣誉，表明中国在量子通讯研究方面已进入世界领先水平。正如年会上Science主编、纽科克利夫兰奖评选委员会主席Jeremy Berg所说：“过去几年间，中国科学领域的进步让人刮目相看。我认为这篇论文能在这样一个竞争激烈的领域脱颖而出，也证明了当今中国科学研究的质量。” 但令人遗憾的是，据了解，潘建伟未能参加此次颁奖活动，因为他的签证正处于“行政审理”状态。
科学无国界，科学家有国界。在现实中，科学的国际性与国家性历来处于一种张力之中。尽管当今国际环境出现许多新的变化，但是，科学的普遍性和中立性没有变，科学作为联系国家之间最基本的纽带关系没有变，加强科学交流与合作是世界各国科学界的共同愿望。在新的变化环境下，如何更好地开展国际科学合作，需要商议新的共识，创造新的条件，探索新的合作形式。
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