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现代科学技术经过20世纪突飞猛进的发展已经达到了一个空前的高度,尤其是20世纪末掀起的新技术革命浪潮,将技术革新的手段和周期推向了极致,以至于今天许多技术领域面临掣肘,主要原因是多年来基础科学少有突破性成果与发现,从而造成技术升级换代的瓶颈。以信息科学为例,我国著名的计算机科学家李国杰院士指出,20世纪后半叶信息科学主要是技术推动,信息理论研究相对滞后,如今这一矛盾表现的尤为突出。因此他预言:“信息科学领域必将面临着革命性的突破。”
不仅如此,许多科学领域都遭遇同样的处境。中科院路甬祥院长进一步指出,现代科学沉寂已经有60余年,相对于科学的沉寂,技术的开发一支独秀。然而,当理论创新捉襟见肘时,技术变革也就开始显得力不从心。科学技术体系内部,科学与技术处于极端的不平衡状态,一场全新的科学技术革命即将来临,可以说目前就处于这场风暴的前夜。
就在这样的关口,一场突如其来的经济危机给新科技革命注入了强劲动力,这将加快新科技革命的到来。为此我们一定要及时洞察最新科技动向,准确把握这场科技革命的特征,从而为中国科学在21世纪抢得先机。
首先,科学的目的是确保人类在地球上安全、高质量、可持续的生存与发展。也就是说,下一轮科技革命要从根本上解决人类生存发展同资源、环境、生态的矛盾,实现人与自然和谐共生。当然这也是摆脱全球经济危机提出的现实课题。由此可以想见,新的科技革命必须以绿色科技为核心,构筑起一个以绿色科技为主导的科学技术新体系。美国奥巴马政府奉行的科技战略就是唱响绿色科技主旋律。
中科院日前发布的《创新2050:科学技术与中国的未来》报告,报告通篇以绿色科技为主轴。空间科技篇中指出,通过空间科技攻关为新能源新资源以及应对生态退化、重大灾害提供强有力的理论支撑;人口健康篇直指绿色医学;矿产资源篇提出的科技原则是,确保矿产资源开发利用与生态环境建设协调发展,其远期目标是:矿产资源回收率达80%,综合利用率达80%,能耗降低50%,“三废”排放降低80%。能源篇明确提出要不断加大绿色能源、清洁能源和可再生能源的比重;海洋篇要求综合考虑社会发展对海洋科技的要求,包括沿海居民的生存与发展、近海生态环境保护与污染治理、海洋灾害防治与预报、沿海可持续发展等;生物质资源篇,则纯属绿色科技范畴。其环境友好材料与环境治理材料就是绿色材料。
其次,从基础科学与工程技术的关系来看,新一轮科技革命显然有赖于基础科学的重大突破。基础理论研究的前瞻性和重要性愈加突出。技术的变革、技术手段的升级换代,工程科技的再创新统统有赖于基础科学研究。
一般容易进入人们视线的空间科技就是火箭、卫星、飞船等技术实体,其实,制约空间科技进一步发展的主要原因在于基础研究。报告中空间科技战略目标1所涉及的几乎全是重大基础科学问题:宇宙的起源和演变,生命的起源与演变,太阳对生命和人类的影响等等。如果不解决这些重大的基础理论问题,空间科技的再发展势必受到严重影响。
最后从科技变革的范式来看,新一轮科技革命将进入一个轰轰烈烈的科学大融合时代,学科群之间的联手与融合势不可挡。报告在人口健康篇中这样写道:“生命科学、物质科学、信息科学、认知科学与复杂性科学的融合孕育着重大的科学突破,将为人口健康领域带来重大变革。”
麻省理工学院校长苏珊·霍克菲尔德前不久在美国科学促进会的演讲“生命科学的第三次革命”中,也提出类似观点,她认为,下一场创新革命来自生命科学、物理科学和工程科学领域正在发生的历史性大融合。这样的大科学群融合成一种全新的科学技术力,将产生许多全新的不为人知的产业领域。比如,一种新概念生命医学电池——无害病毒电池,就是通过化学科学、生命科学、医学、物理学、能源工程、材料科学等连手合作研制成功的。而这一绿色电池完全属于一种新的绿色产业。麻省生物工程系正在按照这样的特点,组建新的科学研究团队。
施一公、饶毅两位科学家为苏珊·霍克菲尔德这篇演讲配发的文稿用了这样的题目:“中国,准备好了吗?”我想不论是为了迎接即将到来的新科技革命,还是切实贯彻落实中科院的这份报告,我们都需要做好充分的准备.
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