当前科技发展中的几个问题_科技论文

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[中图分类号]G359.20[文献标识码]C

[文章编号]1003—1154(2000)04—0004—04

江总书记在纵观世纪之交的形势时,深刻地指出,当今世界,科学技术突飞猛进,知识经济已见端倪,国际竞争日趋激烈,而且多次告诫全党和全国人民,人类正在经历一场全球性的科学技术革命。这场全球性的科学技术革命,不单纯是科学技术革命,与它所关联的新经济的产生和社会的革命也正在发生。

一、当今科技发展的新特点

事物总是有关联的。我们看事物的时候,要从历史动态的发展上看。自从有了科学,科学的发展大体可以分成三个阶段:

第一个阶段,科学是少数人在探索,而与科学对抗的则是教会。象哥白尼、伽利略,他们在当时探索科学的时候就受到了教会的迫害。

第二个阶段,科学技术为国家所重视,国家主要从军事角度考虑科技。由于殖民地的扩张,各方面的资源掠夺等原因,使得军事战争成为推动科技的一个动力。

第三个阶段,市场经济的发展,资本主义的发展,即各方面的竞争成为推动科技发展的一个非常重要的源泉。科技从社会之外完全走到了社会的中心地位,所以它的动力机制、研究对象和研究方式都发生了很大变化,因此,科技为国家和企业所重视。可见科技发展的动力机制在不同的历史阶段是不一样的,同时它的内容、方式、对象也是不一样的。

从科技发展的深度、广度、速度和它研究的对象、内容、方式、动力机制、体系结构,科技发展有如下特点:

第一个特点,现在整个生态环境都跟经济社会发展联系在一起了,整个的对象从深度上来说已经是研究复杂的巨系统。最近在探索宇宙起源的过程中首次发现了宇宙诞生之初的一种物质形态,叫做夸克胶质等离子体,好象离我们很远,但是实质上对这方面的研究,使得我们逐步接近宇宙诞生的初始阶段,而且对于考察宇宙的起源、物质的本性,以及对于未来物理学的标准模型都有重要意义。对于地球的认识,我们认为,现在发生的生态的变化、气候的变化以及自然灾害的形成等等,都要从对整个地球的认识上考虑。探索对生命的理解,已进入一个更深的层次,即破解大脑的秘密。大脑成为人类最后一个黑匣子。我们正在走向信息社会,对知识的获取、处理、共享,转向了对信息的处理,有效的利用,快速的获取,因为这是有关我们整个社会发展和经济发展非常重要的一个方面。

第二个特点,是各种关系发生了变化。主要是科学和技术的关系、科技和经济的关系、科技和自然的关系、科技和社会的关系。过去技术更多地是经验的总结,在今天,我们说的高技术,不是经验的总结,而是基于科学的技术,体现了科学与技术相互渗透和融合的关系。因为新的理论、新的发现,依赖于新的技术手段。比如说研究脑科学,不能单纯凭想象,很多先进的技术装置,PET、核磁共振等等, 使人们能够直观地看见当你在记忆某个东西的时候,可能把脑的某个部分激活了,所以说比较直观的研究,没有精密的装置是不可能的。另一方面,高技术本身的发展,又依赖于新的理论和新的发现。譬如说大家现在都在谈的信息安全,如果没有理论上的突破,信息安全基本上是不可能的。计算机的出现本身和它发挥作用的方式就隐藏了不安全的因素,所以说没有新理论的突破,信息安全真正要解决不太可能。这说明了科学和技术本身的相互渗透和融合。

第二是科技和经济的关系。小平同志说,科技是第一生产力,说明了科技一方面探索未知,另一方面又变成一种生产力,而且成为第一生产力。因此,科技的动力机制就是市场的驱动,市场的刺激本身也推进科技发展。激烈的竞争也促使科技创新成为必不可少,科技和经济相互促进的关系跟以前不一样了。

第三是科技和自然的关系。主要是由于经济的发展,使得能源消耗过度、资源走向枯竭,在某种程度上掠夺了大自然,这是不可能持续发展的,因此我们要通过科技来解决与自然的和谐和可持续发展问题。因此现在提出了绿色制造和没有废弃物的制造。一个工厂生产的废物可能就是下一个工厂的原料,这样形成一种良性循环就可以变废为宝。

第四是科技和社会的关系。科技本身也是一把双刃剑,原子能可以和平利用,也能给人类造成灾难。电视给大家带来了快乐,也带来了暴力和色情。因此,要研究怎么使科技更好地以人为本。从这些关系里面可以看到,我们不能就科技论科技。科技整体的发展,必须要跟经济、社会、自然各个方面相互融合。

第三个特点,当今科技竞争的制高点,是原始性创新。因为创新是分层次的,一般的改进也可以说是创新,但是原始性的创新是最重要的制高点。正如江泽民同志说的,创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。因此,对于当今科技的发展,怎么创造一个有利于创新的环境和创新的机制是非常重要的。这里特别要提倡创新的精神和创新的文化氛围的重要,这一点,已经渗透到各个方面了,包括我们的教育战线、企业文化等等,都在贯彻怎么创新。日本和美国的竞争,原始创新在这里起了主导作用。电视机发展到今天,都在探讨高清晰度的电视。几年以前,日本和美国都在发展,但是当时日本发展的技术路线还是模拟式的。可是美国在1993年左右,就用数字化而不是模拟式,这个突破使得日本领先多年的HDTV的发展短时间内几亿美元就等于白废了。从这里可以看到,在竞争的过程当中,原始性的创新是多么重要。美国经济100多个月能够持续发展, 这跟他们在科技尤其是信息技术领域等各个方面原始性的创新是分不开的,所以,我们作为后来居上要发展的国家,不提倡创新精神是绝对不行的。

新的创新氛围概括地说有四个要点:一是要有自信。只有自信才能有创新。我们在科学研究上面有好几次发展下去是可以得诺贝尔奖的,可是当时,我们有些科技人员觉得这个事情别人没那么说,后来人家就是沿着这个方向前进的。我们合资的汽车工业的大企业里竟然有中国人说我这儿是不用中国人的技术的。实质上,汽车工业的质量很大程度上是跟所用的机器有很大关系的。我们国家的装配机器人、喷漆机器人都有自己的特点,而且我们知道,这种合资企业,用国外的机器人,人家说太娇气,水土不服,一用不灵就躺倒了。可是国产的机器人是针对我们本身的特点生产的,经久耐用。所以说创新的自信和意识不仅作为科技人员,而且作为整个国家和民族都得对自己有自信,才可能有创新。所以创新的氛围首先是要有自信。

第二,要有理性的怀疑。创新必须要有这种敢于挑战,敢于提出新的思想,同时不怕失败的精神。对于社会的氛围来说要允许失败,不要以失败论英雄。比如说在硅谷他们的文化氛围就是那样,提倡创新,允许失败,而且这种风险投资家,申请项目不是看你的学历,更重要的是看你的经历,有些人失败过,却更加被重视,失败过的人,创新精神和各方面会好一些,这是一种不同的观念,所以要允许失败。我们要一方面认识到原始创新是科技竞争的制高点,同时我们更要认识到,怎么让原始创新在我们中国的大地上不断出现,这是需要有文化氛围的。

第四个特点,科技发展到今天,日益的国际化和全球化。现在科技的发展,要求的投资和风险很大,为了共担风险,相互合作成为互相的需要。在合作的过程当中,相互学习,争取双赢。现在整个科技的发展,国际化、全球化越来越重要。另一方面,也发展了一种新的合作模式,就是合作——竞争——合作的模式。不是绝对的竞争,也不是绝对的合作,合作里头要实力相当才能合作,同时要竞争,竞争促进合作,合作进一步促进竞争。当今科技的发展,已经出现了虚拟实验室、全球研究村。现在全球的信息网络,给每个科技人员都提供了一个非常好的环境,上网的话马上就可以知道,你想做的别人做了没有,做了些什么,做到什么程度,这样对你来说就能很快地获得信息。另一方面,科技人员的流动,两个基地,人在中国,仍然可以跟美国合作,通过网上,可以共同带研究生,还可以仪器资料共享。这样就为科技本身的发展提供了资料、信息、仪器、人员方面等的流动,所以科技的发展才那么快。

第五个特点,在科技的发展过程中跨国公司扮演了重要的角色。大家知道,跨国公司的核心竞争力就是依靠科技,它现在跟别的国家跨国公司的合作,不是利用劳动力,更重要的是要求形成新的知识技能、技术、人才的本土化。在中国,大概已经有16个跨国公司在我国建立了独资的或者合资的研究机构,象IBM、微软、贝尔实验室等。 研发机构就是希望能够使这些本地技术人才和本地的技术能够很好地优化资源配置,这也是一个很重要的方向。事情总是一分为二的,比如说微软在这儿成立研究院的时候我们有些研究所所长有些担忧,他在这儿办研究室,聘的又是我们这儿的人,那儿工资条件好,对我们研究所来说,就面临着人才外流了,这是不可避免的,另一方面,也要看到,现在合作中也可以相互兼职。微软研究院和我们的基金会也有合作,问题是我们怎么在合作的过程中学习人家,争取主动,不被别人整合,寻求双赢的结果。这就说明,当今科技本身的发展,产生一系列过去所没有的特点。我们对这些特点怎么分析,怎么看,同时我们怎么顺应规律,找到适应这种特点的途径,那是非常重要的。因此,我们在制定“十五”科技发展规划方面,首先要考虑到当今科技发展本身的一些特点。

二、科技发展的新突破

这些新突破主要从方向上、前瞻性上谈,不是全面谈的。主要是三大技术。

信息技术这些年来的发展已经对经济社会产生了很大影响,同时,信息技术本身还在发展,现在可以说正处于新的起跑线上。表现在以下几个方面;

第一,计算机技术正孕育着重大的变革。新的技术、新的材料、新的设计原理,将会引起超级计算机技术的革命。因为它运转的速度目前在美国已经达到十万亿次,但是现在我们要建立一个气候变化的模式,这还显得不够。所以说,很多重大科学问题的解决,要求进一步提高计算机运行的速度,但是硅芯片已经发展到了一种极限,现在有各种新的计算机出来,比如说分子计算机,现在已经进入到最后的攻关阶段;光子计算机,前景日益看好;生物计算机开始成为热门。生物计算机主要是通过模仿生命机体的运转规律,利用生物细胞的活动机理和奇妙的神经原,让计算机自行思考,这种计算机将会具有相当程度的智能。

另一方面,传统的硅芯片融合了各种新技术来改进自我,也取得了很好的成绩。在这方面,德国研制出了另外一种晶体管的样品,运行的速度比目前硅的芯片要快一倍。

第二,所谓的后PC时代的来临。从计算机发展的历史来看,这是一个非常重要的标志。IBM制造出了第一代巨型计算机。 他们在生产第一代计算机的时候,IBM的总裁根本没有估计到这种发展的趋势, 他当时说像这种巨型计算机全世界生产五台就够了。比尔·盖茨在70年代的时候,认为应该使个人计算机将来在每个人的桌上都放一台。今天到了后PC时代了,将来你看到的不是PC机,而是各种不同系统的芯片,镶在各种各样的地方,包括我后面说的生物技术,甚至微型的PC机可以装到人的身上,代替某种功能。所以,今天的PC机,将来起联网的作用,运用到日常的器具当中去。对这样一种发展趋势,人们说后PC机时代来临。

第三,信息技术发展的另一方向,就是超级计算机的智能化。其内涵是人和硅复合生命形式的出现,即出现了各种各样的机器人,这种复合生命形式的出现,会改变地球的文化。现在已经有了各种机器人,如说战斗机器人、从事危险工作的机器人、家用服务机器人。还有机器人大夫、足球机器人,中国机器人足球队通过了世界杯的预赛,打赢了去年世界杯赛的第四名日本队。还有虚拟的广播员。所以各种机器人就说明了计算机的智能化使得人和硅复合生命的形式出现了。

第四,因特网再次腾飞。我们回顾一下因特网的历史。开始的时候,因特网主要是面向科技人员,等于是科研网络,并不是为大众开放的,到1993年美国开始向大众开放。到1995年,使用因特网的人越来越多,人们称为因特网的元年。到了1998年,因特网再次腾飞。主要表现在:因特网发展的规模空前,无处不在。到目前为止已经有1.2 亿个用户,240个国家和地区都用它。有人估计,到2005年, 因特网上的用户将要超过电话网的用户,可能达到10亿。同时因特网本身向空中发展,向海底发展。现在可以利用低轨道的通讯卫星向空中发展,同时在1998年开通了一个跨越大西洋一号的海底光缆,全长14 000公里,通过欧洲和美国。另外一条光缆也正在铺设当中。因特网也正在更新换代,因为每年的用户增长超过50%以上,网上的信息流量增长的速度是每年40%,所以出现了网上堵塞,所以要更新换代。美国现在正在建新一代的因特网,到2000年底,可能比现在的速度要快100 倍, 到了2002 年要快1000倍。网发展得很快,同时网本身也在更新换代。另一方面,三网合一,比如说电话网、有线电视网和计算机数据网三合一的工程上海也在搞。同时,因特网赋予信息交流以新的生命,正在渗透到经济的各个领域,成为一种新的生产方式和行为方式。计算机公司由于市场的容量,计算机行业整个的利润是越来越少,可是,戴尔计算机公司就赚钱,因为它在网上交易。他们取消了中介,降低了成本,提高了效益。去年在上海,《财富》杂志五百强,戴尔总裁搞一种虚拟生产,即用一种全新的销售方式,既知道上游,从哪些供应商可以取得所需部件,同时又知道下游,哪些用户需要什么样的计算机,需要什么样的性能,随时给你装配,上游接的是供应商,下游接的是用户,中介环节没有了,因此他的成本就很低,利润就很高。可见,这是一种新的经济运行模式。

电子商务作为一种全新的模式,其发展给人类的生存方式带来了革命性的变化,虚拟的市场、虚拟的空间出来了。现行的经济运行机制和管理体制,将会发生根本性的变化。美国的新经济之所以持续发展是与其因特网经济的发展分不开的。有一个数据,1999年它增长到5 000 亿,那个时候因特网的经济已经超过了电信业3 000亿和航空业3 800亿,成为经济的主导。现在欧洲这方面也在加快,他们提出了一个叫电子欧洲的计划,要让欧洲的每一个家庭、每一个学校、每一个企业、每一个管理部门都上网,来确保向网络时代转变。

生物技术可以说正处于创新的浪潮当中,关键是1953 年发现了DAN的双螺旋结构以后,生物技术本身的发展,使得我们不仅了解生命,而且可以操纵生命。最近《大趋势》的作者说对DAN 的理解将使得人类能够控制自身进化的自然过程。生物技术的一个新热点就是人为的定向进化。现在生物技术方面的研究成果辈出,创新的浪潮迭起,如一些重要基因的发展,为解决一些疑难病带来了希望。克隆技术日趋成熟,现在都可以办克隆动物园了。生物技术受到重视,因为,人们不仅看到了科学技术的价值,而且商业前景看好。因此投资热遍了全球。现在,发现各种重要的疾病基因比开金矿的利润还多,这也是投资非常热的原因。生物技术中很重要的里程碑是人类的基因测序。这是几个国家合作搞的。有一个科学家叫文德森,他发明了一种技术,大大地加快了基因测序的过程。后来,有一个投资家与他合作,并有了一个“商业人类基因组计划”,这样能够获得更大的利润。

利用这种新技术可以造新人,而且将来的人可以像汽车一样装配,用成套的部件来装配人,也可以卸掉某些损坏的部件。将来120 岁的人也可以当模特儿。同时可以制造整个完整的器官,也可以用非生物学的部件来代替器官,比如说关节、韧带,人的身上将来可以有生物部件也可以有非生物部件。瘫痪后不能动了,装上相应的微芯片可以使瘫痪者站起来。这就是一种电子思维的感应器,和人原来的神经相结合,使本来瘫痪的神经正常运转起来。这种发展叫做新技术造新人。关于克隆人的问题,存在着科学和伦理的关系问题。对此现在有不同的观点。总体来说,我们看到了科学的发展。现在是信息经济的时代。2020年以后,将要出现生物经济的时代,生物本身会跟非生物的各种行业结合起来,它的潜力实在是太大了。现在把信息技术说成是伟大的革命,而基因革命将会更伟大。

第三个方面,关 于纳米技术。纳米是一个尺度,十亿分之一米叫纳米。它可能引起一场新的产业革命,将来要加工的物质是在原子和分子的水平上进行。由于在分子和原子的水平上进行加工,物质各方面的结构和性能跟原来的完全不一样了,发生了根本的变化。举一个具体的例子,比如说卫星,我们可以做纳米卫星。纳米卫星的重量只有零点一千克。现在已经有微型飞机,象蜜蜂一样大。还有,硅片本身的发展,将来用纳米性质的材料。所以他们说要出现纳米电子学,电子作为波动处理的纳米器件,已经研制成功了。这种器件具有超高速、超容量、超微型、低功耗的特点。也有人认为,半导体器件可能要消失,纳米器件的时代将要到来。实际上科技的发展都离不开材料,新的器件需要有新材料为依托,用纳米技术制造的纳米材料将会使整个材料领域发生一场广泛而深刻的革命。从这个意义上来说,纳米技术将会引起一场新的产业革命。

人类知识的总量及发展的速度实在令人惊讶。有人估算,1950年的时候,人类知识总量翻一番要50年。现在有人预测,到2020年,人类知识总量翻一番的时间是73天。再学习,再进修,成为每一个人生存和发展的需求。

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