二十一世纪科技 -约翰·吉本斯博士-第1章

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　　主讲人简介
　　约翰·吉本斯博士，曾任田纳西大学物理教授，美国国会技术评估办公室主任，美国前总统克林顿科技顾问，白宫科技政策办公室主任，同时为国内决策顾问委员会、国家经济理事会和国家安全理事会成员，负责监督国家科技委员会，协调科技政策和整个联邦政府的预算。现任美国国务卿全球事务特别顾问，美国工程院资深院士。
　　内容简介
　　科学知识以及其通过工程科技的应用，是推动经济增长的发动机，它可以使人们能够达到自己的目的，而这些目的通过其他手段是达不到的。它是经济增长的发动机，也是改善生活质量的手段，如我们的健康，我们的环境，我们的安全。但是同时，这种进步也可以引起很多严重的问题，每一种伟大的思想，既有为善的可能性，也有被滥用的可能性，我们应该对科技发展的正反两方面的作用都要保持高度的敏感。美国有一个强大的创造新知识的体制，我们选择最好的思想，最好的人员，最好的机构的体制，是非常有竞争力和创造力的。公平竞争的过程对于选择最好的结果，永远是非常重要的，并且要对成功者有相应的回报。但是，在基础研究方面却不能确定哪个基础研究领域是最有可能成功，因为你无法预测基础科学的未来。基础科学是对未知世界的探索，但是通过经验可以做一般的预测，用于推动知识前沿向前发展的投资，总会给那些投资者带来非常好的回报。新兴的工业是以知识为基础的，它有赖于受过教育并能掌握先进技术的人员，它也依赖于不断的新发现和技术革新，以及新技术迅速地转化为商业产品。我们必须设计非常好的办法，来使新发现跨过横在其和市场之间的障碍。我们对于新的思想能够给我们带来什么，只能做一些猜测。实际上，从科学及工程技术方面的发现，到社会对它的重要性的承认，比如诺贝尔奖，从发现到承认的时间跨度，往往是二十年。今天最具影响力的科技研究进展，是在细胞、分子、原子水平进行的，也就是所谓的纳米科技。实际上纳米科技在许多方面都非常具有发展前景。在纳米科技及其发展方向上，传统的学科之间的差别，已经迅速地被跨学科的合作所抹煞。跨学科的合作已在前沿发现中占有主导地位。所以知道如何跨学科，并以集体而不是以个人来搞研究，变得越来越重要。科学技术方面的突破，对于社会发展会起到至关重要的作用，而明智的利用这些技术更加重要，许多问题，如人口增长、能源系统、全球气侯变化，都需要经过50年或一个世纪，才能有明显的变化，正像一个中国古人所说的，千里之行，始于足下，我们必须在本世纪就要考虑这个问题，并处理这个问题。
　　全文
　　我已有了将近五十年的科技工作生涯，我知道五十年对一个人来说是多么短暂。这确实是很短暂的一段时间，但一个人在五十年的时间中确实能学到一些东西。我希望我在这段时间学到的东西对你们今天来说有所帮助。我学到的第一件事就是科学知识以及其通过工程科技的应用，是推动经济增长的发动机，它可以使人们能够达到自己的目的，而这些目的通过其他手段是达不到的。它是经济增长的发动机，也是改善生活质量的手段，如我们的健康，我们的环境，我们的安全。所以，我们科技界的人士，是帮助全人类创造更美好生活的工具。我把它看作一种使命性的工作。但是同时，这种进步也可以引起很多严重的问题，每一种伟大的思想，既有为善的可能性，也有被滥用的可能性，我们应该对科技发展的正反两方面的作用都要保持高度的敏感。例如信息科技，从手机到电脑，可以大量增加我们的交流和获得信息的能力，例如互联网。但同时这种科技对我们的隐私的概念提出了挑战，也带来了滥用这种获得信息的能力的危险。例如，如果网上有错误的东西，我们的孩子在上网时就不仅会看到好的东西，也会看到那些错误的东西。所以对于科技界人士来说，不但要意识到新科技所带来的机遇，同时也要防止科技在社会发展中被滥用，这是同样重要的。另一个例子是先进的武器。这些武器是在冷战期间被开发的，现在冷战结束了，但是同时，我们和中国、俄罗斯以及其他一些国家一样，面临着控制在冷战期间发展的大规模杀伤武器的问题。在我们进入这个世纪以后，这是我们所面临的一个巨大挑战。我们也知道，先进武器曾经对保护和平起到重要作用，现在却扩散到了某些为了自己的私利益而企图使用它们的人的手中，这是非常具有破坏性的。所以，科技界的人士虽然对社会做出了很大的贡献，但同时也要为这些技术的坏的方面，技术的滥用，负有一定的责任。
　　我想与大家分享一些我对21世纪全球科技战略的一些观点。谈到美国经济，人们可以说美国有很丰富的资源，以及其他条件来使得它达到了它的经济增长。我们有多民族的勤劳的人民，但是许多其他国家也有同样的特点，它们也有丰富的资源和勤劳的人民。美国有一个强大的创造新知识的体制，我们选择最好的思想，最好的人员，最好的机构的体制，是非常有竞争力和创造力的。公平竞争的过程对于选择最好的结果，永远是非常重要的，并且要对成功者有相应的回报。但是，在基础研究方面却不能确定哪个基础研究领域是最有可能成功，因为你无法预测基础科学的未来。基础科学是对未知世界的探索，但是通过经验可以做一般的预测，用于推动知识前沿向前发展的投资，总会给那些投资者带来非常好的回报。在美国我们总是发现，在十年二十年或者三十年之内，在一定的时期内，对于尖端和基础科学技术研究的投入，对于社会每年有高达30％到50％的回报。这种投资的回报率是非常高的，但是我们无法确切地知道哪一种会成功，我们只是可以肯定在这方面确实有非常大的回报。我要给出几个例子，例如光纤，在1966年时，它只是物理学的一个很不起眼的领域中的一个概念，但现在它承担着美国绝大多数的长途通讯。它是很多学科的相互融合而产生的一个有趣的结果。玻璃化工，变频激光，高速电子，以及其他不同的技术，综合起来，才使光纤技术的发展成为可能。从中得到的另一个经验是，从专业中得到知识是很重要的，但是好多专业结合起来，也就是跨学科的工作，也是非常重要的。在这方面，整体往往大于各部分之和。这是在座的科技工作者有机会来做的事情，这是很重要的方法，对于大学来说也是如此。另一个例子，全球卫星定位系统。这是由很多基础研究的交融而产生的，如物理学、软件、通讯技术、高速电子学和空间科学，所有这些结合在一起。它首先是为了军事导航的目的而开发的，现在它在全球商业市场中发展很快，用于航海、航空安全和对于全球生态系统的监控，以分析生态系统的运行机制。全球卫星定位系统具有非常高的精确性，现在在许多新型汽车中，有一个小屏幕，只要你按一下按钮，上面就可以显示一个地图，可以显示你在地图上的精确位置，这都要归功于全球卫星定位系统。另一个例子，恶劣天气预测，这增进了我们对影响天气和气候的种种因素的了解，这种技术来自于空间平台，强大的计算机能力和持续的大气科学研究的结合。它使我们避免了很多生命和财产的损失。
　　新兴的工业是以知识为基础的，它有赖于受过教育并能掌握先进技术的人员，它也依赖于不断的新发现和技术革新，以及新技术迅速地转化为商业产品。我想强调一下，新思想的产生及其向市场产品的快速流动。因为基础发现和新的观念从实验室向市场的流动过程，是一条非常难走的路，因为这是两种不同的活动，有时这种流动并不通畅。在美国我们有时候把它称为死亡之谷，处于以下两者之间，一面是新知识的发现，一面是其作为产品和服务在社会中的应用。我们必须设计非常好的办法，来使新发现跨过横在其和市场之间的障碍。我们对于新的思想能够给我们带来什么，只能做一些猜测。实际上，从科学及工程技术方面的发现，到社会对它的重要性的承认，比如诺贝尔奖，从发现到承认的时间跨度，往往是二十年。需要二十年才能使人们了解一个新发现的实用价值，从而使之获得诺贝尔奖的承认。这也说明我们必须要非常认真地研究一个发现的重要性，直到经过足够长的时间，才能理解它的应用价值。当查尔斯？汤恩斯及其同事发现激光的时候，他们一点想不到他们发明的激光，会在现在的超市中的收款台上，用于检验商品的条形码，他们只是把它当做一种非常有趣的物理现象。我再说一个例子，联邦政府对APPA网的早期投资。这是国防部的一个高科技研究项目，它一开始是一个国家计算机网络，它不但有助于我们的国防工作，也自然而然地给我们带来了国际互联网和万维网。在座的有谁没有用过万维网吗？这很令人吃惊，不是吗？如果没有万维网和手机，我们将如何生活，我真不知道。我另一个例子，是公共资金对于分子生物学、转基因农业和生物医学研究的投资，这催生了多种多样生物工程产业。在美国仅仅这项产业，就提供了十万个就业机会，并有八十亿美元的销售年收入。我们对于科学技术的投资，其非经济学方面的意义，以我的观点，至少也像所谓的市场经济方面的意义一样重大。我们要知道，市场通常只是计算一种发明的全部费用和价值的有限的一部分，但另外还有所谓的非市场价值。例如环境质量，我们也必须考虑。例如生物技术、药物及医疗设备等方面的研究，为我们提供了更健康的生活。环境方面的研究，通过更好的监控、预防和修复技术，给我们提供了更纯净的空气，更清洁的水，更持久耐用的的土地。通过卫星和电脑模拟而形成的监测预报技术，帮助我们挽救了那些由台风、暴风雪及其他极端天气所造成的生命和财产损失。农业方面的研究，生产了丰富的更安全、更健康、更美味的食品。空间科学的研究，使得航空更安全。能源方面的研究，为我们提供了更清洁的能源，并减少我们对煤和石油的依赖。信息和长途通讯技术使在全球范围内进行即时的交流成为可能，对于我来说，用E—mail和中国联系与我和隔壁邻居联系一样方面。这确实令人惊叹。
　　也许今天最具影响力的科技研究进展，是在细胞、分子、原子水平进行的，也就是所谓的纳米科技。实际上纳米科技在许多方面都非常具有发展前景。在纳米科技及其发展方向上，传统的学科之间的差别，已经迅速地被跨学科的合作所抹煞。跨学科的合作已在前沿发现中占有主导地位。所以知道如何跨学科，并以集体而不是以个人来搞研究，变得越来越重要。
　　下面我说一下我的第二个观点，也就是公共和私人投资在研究开发中的作用。我特别强调国家在推动科学技术发展中的作用。首先我们必须要保证对基础科学研究提供非常有力的支持，以推动知识的前沿不断向前拓展。我很高兴的得