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基础研究是自主创新的源头(2)
- 作者:佚名
- 发表日期:十月 01, 2007
- 浏览:41次
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- 编者导读:III、基础科学的发展态势1. 科学革命的涌动。人类对客观世界的探索与认识，从基本粒子的微观世界、纳米尺度的介观世界，一直到星系的宇观世界；从飞秒瞬间到宇宙时标；从生命起源到人类的自我认识，始终日新月异地向新的深度和广度不停地向前拓展，不断暴露出新的深层次的矛盾，孕育着新的科学革命。 2. 主要有三方面的因素在推动着矛盾的深化和发展：一是不断涌现的新的社会需求，特别是社会可持续发展的需求与现有科学技术能力之间的矛盾；二是科学自身的发展中，不同学科之间的分化、交叉、融合，或不同层次研究之间，如微观研究与宇观
- III、基础科学的发展态势
1. 科学革命的涌动。人类对客观世界的探索与认识，从基本粒子的微观世界、纳米尺度的介观世界，一直到星系的宇观世界；从飞秒瞬间到宇宙时标；从生命起源到人类的自我认识，始终日新月异地向新的深度和广度不停地向前拓展，不断暴露出新的深层次的矛盾，孕育着新的科学革命。
2. 主要有三方面的因素在推动着矛盾的深化和发展：一是不断涌现的新的社会需求，特别是社会可持续发展的需求与现有科学技术能力之间的矛盾；二是科学自身的发展中，不同学科之间的分化、交叉、融合，或不同层次研究之间，如微观研究与宇观研究领域之间的交互作用，不断地开拓出新的生长点或新的激动人心的研究领域如生命科学与技术、纳米科技等，不断推动着观念的更新和方法论的发展和突破；三是现代先进技术和手段的运用，使人们在诸多领域观察到越来越多现有知识体系所不能解释的现象或实验事实。总之科学王国中多种深层次矛盾的不断呈现，预示着新一轮科学革命的正在孕育与来临之中。下面分别举三方面的例子来说明：
j.信息社会中，信息处理量爆炸性增长的需求，强力推动着微电子技术快速向纳米、分子以至更深、更微观的物质层次推进。未来信息器件与载体在尺度、形态、功能以及运行方式等上都将发生质的飞跃，正在孕育着一次深刻的革命。各方面的努力表明，我们正在从微电子的时代进入纳电子学和分子电子学的时代。同时，人类社会在可持续发展上所面临的严重挑战，包括能源、生态与环境保护、人口健康和自然灾害预测等也越来越强烈的要求基础科学为这些问题的解决提供科学的依据、开辟新的技术途径。
k.由生物、化学、物理、信息、认知和复杂系统等学科所形成的生命科学已成为当前最活跃、最具生命力、酝酿着新突破的又一个急剧发展的中心。生命科学发展中，人类基因组计划的完成是举世公认的成就，标志着人类已进入揭示生命奥秘的新阶段。但要揭开生命的奥秘，还需要方法论的突破，不能只按传统的还原论，从器官、细胞还原到基因，还得用整体论的方法，从整体和定量的角度研究生命，把生命看作一个开放的、复杂的、非线性的、动态的系统，从整体的系统论的观点深入研究。
当今，生命科学的发展正推动着NBIC-四大领域在纳米生物分子上的结合与汇聚；纳米(Nano), 生物 (Bio), 信息(Info), 认知(Cogno)四大领域的结合与汇聚，这可能使人类在纳米、分子的层次重新认识和改造世界以及人类自身，可能大大提高人类的生存能力，拓展人类认知与交流的潜能，提高社会生产和产品的智能化程度，被推崇为新的"科技复兴"。 然而这样的问题也引起了美国国内社会科学界广泛关注和争议，特别是将智能化的生物纳米分子引入人体来提升人类能力做法是否安全、可控的问题以及因此而产生的社会公平问题等。
L.在物质科学方面，最基本的问题如宇宙起源的"大爆炸"的基本物理过程是什么，现在所知太少、太少!通过最先进的微波背景的宇宙观测发现，占宇宙约 96% 的成分竟是人类还不了解的"暗物质"和"暗能量"，形成了物质科学上空"一团"不解的乌云。历史上对于被称为20世纪物质科学大厦上空"两朵乌云"，即黑体辐射谱的"紫外灾难"和光速不随运动参考系而变的认识, 催生了量子论和相对论，形成人类崭新的时空观、运动观和物质观。今后对于这"一团乌云"的最终认识必将对整个自然科学和哲学发生难以估量的影响。
李政道先生曾经指出微观与宇观研究的结合，整体论和还原论的结合以及科学上空显现的"一团乌云"是新一轮科学革命必定要来临的一种先兆。虽然以现有的知识还难以准确判断新世纪科学革命在哪个领域、哪个时间以及在哪个地方首先发生，但人们已深切地感受到孕育新一轮科学革命的涌动。
3.新的科学革命的涌动，使我们想到，必须把握好这个机遇才能后来居上，实现跨越发展。面对未来的科学，大家都处于探索阶段，站在同一个起跑线上。谁抓住了机遇，在知识和科技创新上占有优势，谁就在发展上占据主导地位，掌握未来社会经济发展的先机。美国就是及时抓住上世纪科学革命机遇，充分积聚知识和人才，成为后来居上的国家，使他们的科技，从落后于欧洲到领先全世界。历史上我国曾因丧失上世纪科学革命的机遇，遭受沉重的深刻教训。 "机遇只垂青于有准备之人"繁荣和发展基础科学研究，加强知识积累和人才储备，从源头上占有未来社会发展的先机，是迎接未来科学革命、跻身世界强国之林的最重要准备。我们务必把握好机遇，实现基础研究的繁荣发展，大幅度提升自主创新能力，从根本上摆脱来自发达国家在科学和技术方面的巨大压力，跻身世界强国之列。这是全面建设小康社会，实现中华民族伟大复兴的必然战略抉择。
4.为迎接科学革命的挑战，世界各国纷纷提出应对之策--加大基础研究投入力度。美国政府认为"科学既是无尽的前沿也是无尽的资源，是国家利益中的一种关键性投资"，2002年，美国联邦政府科技财政拨款除国防以外的41%用于基础研究。2002年，国会又批准了在未来5年内将国家科学基金会的预算增加一倍的议案。日本在财政紧缩的情况下，仍然持续增加对基础研究的投入，为其经济的再次崛起积蓄智力资本。印度也雄心勃勃地提出2005年R&D占GDP的比例要提高到2.0%，基础研究经费占R&D(科学研究与试验发展)的比例提高到20%。韩国计划将基础研究经费占R&D的比重从2003年的19.5%将大幅度地增加到2007年的25%，以在2015年成为世界科技七强之一。他们最近宣布通过实验验证并掌握了56年前 Nevil Mott 关于绝缘体--金属体间跃迁的理论，发展出能力高出现有微电子芯片1000倍的欧米加芯片(Omega Chip)，可能是他们决心通过加强基础研究开辟新的技术途径来实现他们的目标所迈出的重要一步。--重视发挥研究群体和基地的作用。鉴于优秀科学家、精良设备条件和良好学术氛围三位一体的研究群体和研究基地已成为推动基础研究发展的一种重要模式，美国国家科学基金会着力建立100个基础科学的研究基地，在10年内给予每个基地高达2500万美元的经费支持。欧盟和韩国也先后启动了对研究群体和基地的资助计划。--广泛开展国际合作。在各国政府重视与推动下，国际科技合作空前活跃。人类和水稻基因组计划、全球环境变化计划、反物质探测计划等一系列多国参与的大科学计划相继出台。信息网络技术得到空前发展，促进了研究资源和信息的流动。跨国和跨地域的合作研究组织迅速形成和崛起。各国都对通过国际合作解决人类共同面临的挑战寄于希望。当然国际上的合作与竞争是基础研究面临的永恒主题。世界上没有"免费的午餐"，"拿来"主义不仅对于高技术行不通，对于基础研究同样行不通。基础研究的国际合作与交流从来需要强大的实力作为基础。只有实力相当的交流，以"珍珠换玛瑙"，才能开展实质性的、有效的国际合作。一个国家基础研究的能力越强，就越能开展国际合作，越能和别的国家一起形成一个双赢的局面。那种把希望寄托于国外，一相情愿地依靠引进来实现科学和技术跨越的观点是极其幼稚的, 也是行不通的。--高度关注科学伦理。历史表明科学是一把"双刃剑"，现代科学的健康发展必须建立在哲学和人文的深刻思维的基础之上。高度警惕与严密防范科学发展对人类社会可能造成的负面作用，已经成为全人类的一项重要的基本共识。科学家在其研究的过程中所应担负的道义责任与社会责任是现代科学伦理的核心问题。科学伦理问题得到了联合国等国际组织以及许多国家政府的高度重视，纷纷成立了相应的科学伦理委员会，预先估量科学与技术进步带来的可能后果和社会风险。
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