决策参考
当代科技发展六大趋势

——徐冠华(国家科技部部长、中科院院士)
      当代科技发展主要的趋势,是以信息技术革命为中心的当代科技革命正在全球蓬勃兴起,它标志着人类从工业社会向信息社会历史性的跨越。在这种革命性的变化当中,科技进步发挥了关键的作用,表现出六个方面的特点。
      第一、科学技术加速发展,呈出知识爆炸的现象。三十年来,人类所取得的科技成果,比过去2000年的总和还要多。以此推算,人类在2020年所拥有的知识当中,有90%现在还没有创造出来。今天的大学生到毕业的时候,他所学的知识有 60%到70%已经过时。
      人们把当前人类知识增长的趋势用指数函数来描绘,也就是在媒体里面经常提到的知识爆炸现象。伴随着知识爆炸现象的出现,科学技术研究的规模也呈指数函数增长.全世界用于科研的经费已经达到每年5000亿美元,人数已经达到5000万人,预计在今后100年,从事科研工作的人数,将占世界总人口20%,创造性的科学工作将会成为本世纪末人类的主要活动。
      第二、科学技术更新的速度日益加快;科技成果商品化周期大大缩短。在19世纪,电的发明到应用时隔282年,电磁波通信时隔26年;而到了20世纪;集成电路仅仅用了7年时间得到应用,而激光器仅仅用了1年。
      第三、各学科。各技术领域相互渗透、交叉和融合。最近几十年来;科学的发展越来越依赖多种学科的综合、渗透和交叉,用于解决在科学发展上所面临的各种问题,也导致了一系列新的跨学科研究领域的出现。比如环境科学、信息科学、能源科学、材料科学、空间科学等等。学科分支已经从上个世纪初600多门,发展到现在6000多门。
      科学和技术的高度融合是当代科学技术发展的一个基本特征。当前科学和技术的结合和相互作用、相互转化更加迅速,逐步形成了统一的科学技术体系。在这个统一体当中,基础科学的作用日益增强;不断为技术的进步开辟新的方向,并且以更快的速度向应用开发和产业化转移。
      数学和定量化方法的广泛应用是当代科学技术发展的又一个基本特征,标志着人类对自然的认识已从定性阶段全面进入到定量阶段。量子力学的突破促进了量子化学、量子生物学应运而生;使化学、量子生物学进入了定量化阶段,深化了人类对于化学、生物学基本原理的认识。数学和统计力学的发展,结合大规模计算和仿真技术的应用,深化了人类对于复杂系统的认识,促进了地学、环境科学等学科的向定量化的演进。
      当前科学技术相互渗透、交叉和综合,集中表现在科学技术正在宏观和微观两个尺度上向着最复杂、最基本的方向发展。一方面,建立在多学科基础上的复杂系统研究已以列入科学研究的重大议程,如对社会系统、经济系统、大脑和生命系统、生态系统、网络系统的研究,将对经济、社会和人类自身的发展产生重大影响;另一方面,对微观系统的深入探索;如对基本粒子研究和受控核聚变、基因、微机械、微加工和纳米材料的研究,可能引起全新的技术革命。
      第四、科学技术与人文、社会科学的结合。科学的发展提示了自然科学和人文社会科学所存在的内在的紧密联系。“混沌理论”的研究表明,在复杂的非线性相互作用的巨系统中,初始条件的微小变化会带来以后状态的巨大偏离。科学家举例说,假如在大气环流中,北京有只蝴蝶扇动一下翅膀,有可能几星期后导致纽约的一场暴风雨,也就是微小的不确定因素或系统外一个微扰有可能导致巨大的、不可预测的波动。这种科学观念启示我们;当代人类所面临的环境问题、社会问题、经济问题,都可能由于微小的不确定性困素的干扰而引发重大事件。因而人的及时干预和调控极为重要。这就要求自然科学与人文、社会科学的密切结合。
      同时,人类面临的这些问题都具有综合性质,如环境问题(温室效应、臭氧层破坏、污染)、资源问题(能源、粮食)等,既是科技问题,也是经济问题、社会问题。这些问题的解决超出了自然科学技术能力的范围,必须综合运用各门自然科学、各种技术手段和人文、社会科学的知识去研究解决。所以加强科技工作者和人文、社会科学家的联系具有重大的现实意义。
      第五、研究与开发的国际化趋势明显加快。全球性的信息网络;促进了世界各国的科研人员、科研机构以及仪器资料等基础设施的流动和信息共享,大幅度降低了研究开发的成本,使得全球的研究开发资源有了可以充分流动和利用的巨大空间,出现了虚拟实验室等多种新型的研究组织形式,逐步形成一个“全球研究村”。
      研究与开发的国际化现已成为发达国家争夺市场和资源,开展全球竞争的新形式。在这个进程中,发达国家无疑是最大的受益者,对于发展中国家来说,首先是一个挑战,因为这有可能加剧科技人员的流失;同时;跨国公司的产品还将更具有针对性和本土化的特征,有可能对民族产业产生更大的冲击。但另一方面我们也要看到,研究和开发的国际化有可能成为一个机遇;也就是通过技术扩散和人才的流动。加速提高自身的科技实力。
      第六、科学技术,特别是高技术已经成为经济和社会发展的主导力量。在20世纪以前,科学技术一直在经济发展中处于从属地位,基本的模式就是生产的实际需要刺激技术的发展,并进一步为科学理论的形成奠定了基础。例如:在生产力发展的驱动下,人们在1782年制造出往复式蒸汽机,但作为蒸汽机理论依据的热力学原理,直到19世纪中叶才建立起来。
      时至当代,生产、技术和科学的相互作用机制出现了逆转的现象。科学理论不仅走在技术和生产的前面,而且为技术生产的发展开辟了各种可能的途径。比如,先有了量子理论,而后促进了集成电路和电子计算机的发展;又如,运用相对论和原子核裂变原理形成和发展了核技术;运用分子生物学和遗传学的最新成就,形成了生物技术。
      所以;当代重大技术、工艺或工程往往是理论超前性的,也是知识密集型的。现代科学技术这种特点,就决定了它在经济发展中成为主导力量。
      实践已经证明,高技术及其产业是当代经济发展的火车头,它可以促进劳动生产率大幅度提高。我国手工业人均年产值大约2000元,传统工业人均年产值大约2万元,而高技术产业的人均年产值超过20万元甚至上百万元。20世纪80年代以来,发展高技术及其产业已经成为一股世界性的潮流,高技术及其产业的发展水平已经成为一个国家综合国力的主要因素,成为衡量一个国家发达与否的重要标志。
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