中国科学实力在全球到底处于怎样的水平?这是很多人关心的话题,也是本专题试图回答的问题,但这并不是本专题唯一的目的。我们试图从科研、教育、成果转化等多个方面,探索世界科学的发展趋势,以为借鉴。
跨国协作:创新引擎
能否同其他国家在科研上通力协作,是衡量一个国家创造力的指标之一。
撰文 约翰·塞克斯顿(John Sexton) 翻译 冯泽君
这个故事想说的是:在过去的25年中,世界变化很快,尤其在科学界。萨哈罗夫释放那会儿,世界上只有少数几个国家在进行正儿八经的科学研究,研究内容也主要局限在与国家利益有关的方面。如果“不幸”必须跨国合作,那么通常合作程度越深,工作就越难开展。如今的情况则大不相同。
“全球化”是人类历史步入新时代的一个显著特征。它不是最近才提出的。早在2004年,历史学家约翰·科茨沃思(John Coatsworth)就给“全球化”下了一个定义:人、物品、理念在不同国家和地区间加速流动时所发生的现象,从现代人走出非洲之日起,这种现象一直在以不同形式出现。然而现在发生的状况与以往又有所不同,世界正变得“越来越小”。地球另一端发生的事情,会对我们产生方方面面的影响,经济、政治、文化还有思想,无一例外。世界各地的社会团体形成了一张创新之网,那些“创意之都”则是这张网的重要节点。如果说在文艺复兴时期,才俊们奔波于米兰、威尼斯、佛罗伦萨和罗马,如今最具创意的人群则更方便地辗转于硅谷、上海、伦敦和纽约。
从亚里士多德到斯蒂芬·霍金,科学家一直在尝试跨界合作,而科学天生就有“打破边界”的基因。
伽里略的天文学发现证实了哥白尼的太阳中心说,继而又为牛顿的万有引力定律奠定了基础。然而完成这些原本密切相关的重大发现,却花了科学家几个世纪的时间。人类历史的大部分时间里,科技发展平稳而缓慢,这是因为科学家之间相距甚远、普通人受教育机会有限、资源匮乏,同时还有其他干预。而今没有了这些障碍,创新的速度变得突飞猛进。
研究显示,全球科技能力有了长足的进步,国际间科技合作日趋频繁。请看以下数据:1996年,作者分属两个甚至多个国家的科技论文占总数的25%,如今这一比例达到了35%。美国科学家同其他国家科学家合作发表的论文,也从2006年的16%增加到2008年的30%。2008年,中国科学家发表的论文是1996年的6倍。如今全世界有10%的科技论文来自中国。1989年,在美国专利商标局申请注册专利数位居前十的国家里还没有韩国,如今它已位列第三。1995年以来,土耳其的科研经费增加了6倍,科研人员数量多了43%。这样的例子还有很多,这些数字增长凸显出一个简单事实:国际科研合作的深度和广度发生了极大变化,主流科学界出现了很多新面孔。
尽管科学家本身未必意识到自己参与了全球化,但全球化正以其独特的方式渗透到科学事业。交流的便捷,加速了思想和理念的传播,科学团体的联系比以往任何时候都更加紧密,许多人没有意识到,这正是全球化的基础,也是其优势。科研全球化创造出了一个更开放的智力体系,把更多有智慧的人纳入到创新的队伍中,以满足人类追求知识和自身进步的渴求。
以近年出现的一种抗疟疾特效药青蒿素(artemisinin)为例。去年9月,拉斯克-狄贝基临床医学研究奖颁给了研发此药的中国科学家屠呦呦。其实,早在40年前青蒿素就在中国研发出来了,但当时中国科学家对外交流不多,使这项重要研究晚了7年才被世界知道,而被广泛应用,则更是多年以后的事了。再比如,1940年,有德美双国藉的生物物理学家马克斯·德尔布鲁克(Max Delbruck)和意大利微生物学家萨尔瓦多·卢里亚(Salvador Luria)合作了一项著名实验,证明细菌对抗病毒的能力是可以遗传的。这是一项意义深远的实验,可当初两人的交流竟是通过邮局——当时最可靠有效的合作方式进行的。
今天,网络和社交媒体对“团体”这一概念有了新的解读。我们已经习惯了同陌生人进行思想交流,能够用更新、更高效的方式扩展研究团队,合作者之间的关系也更加深入。今天的科学家用Skype、Facebook或是其他网络工具进行交流。如今,数据传输变得极为快捷;合作团队规模更大,其中不乏非科研人员;采集、评估和处理的数据量也极大。所有这些因素都重新定义了合作和同事的概念。纽约大学现在有了上海分校和阿布扎比分校,纽约校区的数学家和神经科学家们与其他校区的同事合作起来,就像同隔壁实验室合作一样方便,各个分校间用最先进的设备分享数据。
现在距离已经变得不是问题。比如,研究不同地区语言差异的项目,可以直接到不同地区去实地考察,这显然十分有利于此项研究。纽约的科学家可以调用其他地区的高灵敏设备监测大脑磁场,避免当地地铁系统对设备产生的干扰。不管什么项目,各地的科学家都能够不再受工作日所限,随时保持联系。因为科学家们通常工作都很努力,晚上还会去实验室,为了实验放弃假期。处于不同时区的实验室之间的合作,还可以最大化利用时间,实验可以24小时不间断进行,结果出得也更快。世界各地的研究小组正越来越多地利用时差提高工作效率。
不受地域限制的快速沟通,极大地改写了科研工作的进程,很多前所未有的新课题或是以前无法研究的课题开始浮出水面,比如气候变迁、食品安全以及人道主义命题(如水工程、热带疾病等)。对单个地区而言,这些问题可能不重要,但从全球范围看,却非常重要。因此,不能只看到便捷沟通使得国际化研究受益的一面,也要看到国际研究小组的成立,有助于大家意识到人类共同面临的挑战,从而使这些问题受到科学界重视的一面。
另一方面,要迅速有效地解决这些问题,也非全球合作不可,比如海平面上升,城市规模化带来的管理压力等。研究这些问题需要从世界各地采集数据,需要的人力和物力资源之巨、方式之复杂,要是在25年前,根本无法想象。要不是全球化微妙地改变了人类的行为方式,使人们可以打破时空,进行合作,这些研究根本无从谈起。
可以说,全球化使我们眼观六路,耳听八方。
随着全球科技人才越来越多,信息获取越来越便利,世界各地的科学团体对美国和西方的依赖逐渐减少。越来越多的国家和地区视科技为发展经济的基础,纷纷加大科研预算,扩大国际科研合作。
比如现在很多亚洲大学,尤其是中国,不断增加对科学和工程博士的资助,而美国却反其道而行。15年前,美国科学家发表的科技文章数量是中国的10倍,国际科学期刊中几乎看不到中国人的身影。两年前,中国发表的文章数升到世界第二,很可能明年就会超过美国。过去十年,中国、印度和巴西的研发费用翻了好几倍,在世界研发投入总花费中占的比例,从17%涨到24%。2010年,美国专利办公室的一项调查显示,2008年起美国在本国专利中已不占主导地位,其他地区专利总数已超过美国。另有一项汤森路透的调查显示,去年,中国新专利申请数已经超过美国和日本。
全球科技蓬勃发展,是一件大好事。各种国际合作的“大科学”项目已经证明,全球化是大势所趋,比如人类基因组计划、国际空间站、欧洲核子研究中心的大型强子对撞机,还有法国的国际热核实验反应堆。科技全球化可说是人类的福音。
不过,我们也不能盲目乐观。科学家和科研机构之间的联系和合作方便了,也会带来很多风险和挑战。这是社会现实,随着联系增多,新的问题和挑战也会层出不穷。
不管科学的疆界怎么扩大,不管有多少人参与,总有人不在全球化的范围之中。有人没有手机,有人接触不到互联网,有人没有受过高等教育,还有很多人被排除在“全球化”之外。更严重的是,这种状况容易陷入恶性循环,使得发达地区和欠发达地区的科学技术水平差距不断加大。
所以,我们不能忽视那些不在“全球化”范围内的非主流群体,有很多重大科技突破都来自他们。换句话说,高科技以异常高效和有益的方式将学者、研究人员与非科学人员联合起来,但“群体思考”和“快速思考”容易造成思维定势。另外,合作的加强也要求我们必须加强对知识产权的保护,如果处理不好,很可能会严重影响合作效率和研究进度。
移民政策也会影响国际科学研究。虽然交流合作比以前方便得多,但大学遇到的移民方面问题越来越多——合作者拿不到签证、研究生加入了研究项目,却由于国籍问题入不了境。国家安全无疑是美国和西方国家首要考虑的因素,但如果想充分参与国际科研合作,相关政策必须调整。
全球化也可能搞砸一些问题。虽然一些顶尖大学已开始进行结构调整迎接全球化,美国杜克大学校长理查德·布罗德黑德(Richard Brodhead)不久前也说,“到本世纪中期,只有‘全球网络化’的大学才是好大学”,但到目前为止,全球化经验最丰富的组织只有跨国公司。
跨国公司与科研机构间的合作日趋频繁,对学术研究的投入也越来越多。不过这种合作方式可能会带来一些问题,科研机构必须谨慎对待。
首先,大学追求的是知识进步,不管是在科学领域还是其他领域。大学是基础研究的根据地,许多基础研究曾对社会发展起过巨大的推动作用。但公司往往只关心特定研究结果和产品,对基础研究并不热衷(贝尔实验室的衰落即为一例)。因此,公司一般不会去资助大学的研究,导致基础研究得到的经费比较少。其二,公司有可能为实现自己的利益,以资助为诱饵,暗示研究机构得出自己想要的结果。比如,有些制药公司就曾操纵研究,导致某药物的有效性十分可疑。
这并不是说科学研究不应该接受公司资助。实力雄厚的跨国公司本身就是跨界的产物。只是接受资助的同时,我们必须加强监管,保护科学发展,要时刻提醒自己,知识才是科学的唯一主人。
合作研究的繁荣是一件好事,它使更多东西方政府(尤其是东方)将更多重要资源用于科学研究。但如果下列问题不解决,各国参与合作的动机有可能会减退。
比如,科学家的研究项目能同时接受两国的资助吗?如果能,是任意两个国家都行,还是这两国必须是盟国呢?目前,很多大学能够申请来自中东和亚洲的重大科学基金。对此美国政府的政策是,接受多方资助的项目(尤其是涉及“认定出口”领域的项目)很难再从本国申请到基金。这些限制性政策对科学是好是坏?如果这些政策被严格执行,从长远来看,会不会孤立美国科学家?另外,跨国研究组织的知识产权最终归谁?尤其是那些受多方资助的研究项目。参与各方仅凭一纸合同就能解决吗?参与资助的政府又会有什么要求呢?
美国的研究机构非常重视基金来源,视其为评判研究水平的标准。可是今后,如果仅考虑来自美国的基金,这种标准还可靠吗?
全球化将改写科学发展的轨迹,决定科学在我们的生活中扮演什么角色、具有什么价值。科学研究是面向全球开放,还是仅对部分人开放?研究的重点是放在全球性问题上,还是少数人的利益上。科学团体应接受一些颠覆性的理念,还是应更遵循传统智慧?各国应保持固有规则还是灵活应变,展开更深入的研究合作?
参与全球性科学讨论的机会从未如此之多,广泛的国际合作为参与者带来前所未有的机会——学习、讨论、打破学科和领域之间的隔阂。当然,也会遇到一些障碍,前进的道路从来不会一帆风顺,我们要有思想准备。
全球科研合作已经取得了丰硕的成果,除此之外,科学交流和培训也成了国家和地区间不可或缺的一种重要合作形式。所有国家都已意识到,科技是第一生产力。越来越多的年轻人在大学接受科学训练,具有全球视野,他们会投身于灵活高效的机构,冲破地区限制取得成功。这些新的领导者,将引领全球化进入新纪元。
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