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科研创新与企业资助
maokebiao 2009-8-8 09:12
前几天无意中看到了马云的一段演讲,其实很早以前我看过一些关于马云的一些事情,我很佩服这个人，我喜欢这个人，光明磊落，敢说敢做。早年我学过企业管理，特欣赏他的作风。在这里我提供一个连接，大家一起欣赏。 马云14分钟励志演讲！超经典！ http://renzhao86.blog.163.com/blog/static/12868742009659139116/ 我还想继续写一些东西，马云为什么能成功，有他自己独到的见解，有他独到的理念，有他自己办事的原则。除了他有这种优良的品质外，他抓住了天时，所以他迅速崛起。而且在他成功后，他的高瞻远瞩，他的开放心怀让他继续望前走。一生中能有这样的朋友或者加入这样的人领导的企业，你一定非常幸运。 今天我想趁周末稍微谈一下自己对创新和企业的一点看法，为什么我要选择这个角度而避开学术创新，学术圈子说不清楚，没有相对公平竞争的环境，就很难有真正的创新...... 我们中国的企业和科研高等院校联系不是很多，偶尔会有一些科研人员或者科研单位在外面开一个小公司，以推广自己的成果。但这种公司不是很多，而且经营得也不是非常好，因为形不规模，既要懂科研又有搞经营，自然搞不好。为什么就不能分开呢，就是因为利益分配问题。很多时候，我们中国人喜欢谦虚，都不喜欢当面谈钱，谈利益，但背后都在算计。如果事先不谈好钱，利益划分，签好合同，最后10个合作有9个不欢而散，相互指责，结果谁也成不了气候。所以我得出一个结论，如果合作之前，不谈好经济利益关系，那么最好不要合作，合作了比不合作可能更糟糕，不合作还可以做朋友，不会闹得一辈子相互指责，朋友都做不成。 很少听说有中国哪个企业的老板赞助某个大学的科研。为什么，我想原因大概有两个：第一企业老板的创业并没有受到某个大学某个研究人员研究成果的大力推动，简单地说企业没有直接从高等院校的科研中受益；第二我们的企业老板没有远见卓识。这不能怪企业老板，因为资助了可能也得不到收益，劳而无功。 形成这种局面的原因我们的社会和企业缺乏一种机制，就是怎么建立企业和公司将技术研发部分储备在社会和高等院校。怎么弄，怎么办？特别是国有企业，现在很难推动创新，这个原因主要成果分配。分配不均，自然没有人干，那么怎么突破这一限制。 我们现在高等院校很多研究停留在纸上，比如国家863项目，做出来了不少成果，但很多都是验收完就放到柜子里锁起来，自己不用别人也不用。国家投入大量的经费，有产出没有回报。我想国家可以通过将企业的部分税收委托给企业本身的技术研发部，让他们制定研究项目，向社会（高等院校）发布指南，企业本身不参与（他们有自己的研发经费）。 各个企业和公司应该设立自己的科研课题，这个要和国家863和国家自然科学基金区别开来。企业自己设立科研经费资助课题，这些课题是针对企业目前 存在的实际问题，以解决实际问题为主。当然也可以设立那种先行的概念性前瞻性研究，这个由企业自己的定。这些课题可以面向全社会（包括海内外）各色人种，当然在资助之前谈好研究成果分享的比例。 这种资助分多期（至少5期）拨款，时间稍微宽松一点，只有取得了一定的进展，并且需要经费的时候才拨款，最后的结果是科研人员将自己的成果在企业得以形成产品，自己从中分享利润和提成.....这种模式比科研人员申请到科研项目经费，不管有没有产出，都从项目经费里面提成要更有成就感....... 这种模式将大大促进实用科研人员从企业获得科研经费，而不是只守着国家自然科学基金和863，年年抱怨得不到伯乐欣赏。经费的多源化和成果的实用化会促使科学研究更加繁荣，掀起就业和创业的新高潮，突破年轻人对目前读大学，知识无用论的迷惑........... 操作理论上很简单,比如说国家规定,企业利润里面2%拿来做科研,这2%是可以抵税的,每年年终在企业或者公司网络上发布经费使用情况，节余多少，资助多少（资助了那些人和可以公开的研究计划,甚至申请者的身份简历），必须向社会透明，至少对企业内部每个员工完全透明，接受大家监督，而不只是应付国家审计。 每个企业将科研经费独立管理,任何人贪污或者挪用哪怕100元,都要负刑事责任.由企业针对自己生产过程中存在的问题,对关键技术进行立项.并估计总体研究费用,然后按照5期进行, 每期有进展才给予下一期资助.最重要的是在资助计划里面明确写明,由本企业资助的研究成果,产生的利润进行6:4分成.比如说汽车的某一项关键技术发动机中的某一个部分,谁解决了,以后在市场上该产品的收益40%归研究者. 我相信很多学汽车专业的学生会将自己的业余时间用来攻克某一项关键技术.....有些时候某个汽车修理工灵机一动,就把问题解决了,甚至中学生,小学生都有可能..........如果企业不相信申请人的能力,那么申请人可以跟企业签定一个合同,如果本人自筹经费解决问题后,企业不但返还全部研究经费,而且利润提成由6:4提成变成4:6.但如果企业提供了资助而没有成功怎么办,研究者提供研究报告,为什么不行,而且资助计划里面,没有进展就停止资助,已经控制了一定的风险.....如果是研究者欺骗,经证实,在一定范围内追究申请者的责任并进行通报,建立信誉制度,以后该申请者在5年内不能在类似的研究领域申请课题............
个人分类: 星星点灯|5572 次阅读|3 个评论
华裔牛人自制飞行背包 利用水动力飞行(转)
maokebiao 2009-8-4 22:23
2009/08/02 07:23来源：中国经济网 发表评论 引自: http://msn.china.ynet.com/view.jsp?oid=54575426pageno=4 2009/08/02 07:23来源：中国经济网 发表评论 当初雷蒙德-李决定要建造一款以水作为动力燃料的飞行背包时，他的很多朋友听到后都认为他疯了。而他请教的工程师们也肯定得告诉他，要在空中控制水量和保持稳定推进是几乎不可能的。然而，雷蒙德-李丝毫没有要放弃的意思。最终完成了这款名为JetLev-Flyer的飞行器更准确的说其实应该是一款飞行背包。它的设计者雷蒙德-李是华裔加拿大人，居住在加拿大纽芬兰省首府圣约翰斯市。 　　他认为如果能在这个飞行装置上搭配一条软管，连接单独放置了发动机和水泵的动力浮舱，浮舱漂浮在水面上，这样就可以大大减少身上的负重。而且理论上来说，充满了加压的水之后，软管会变得僵硬起来，从而起到一定的拖拽作用，让飞行背包在向前飞行时能更加稳定，不会一下子冲出去或向前乱窜。 　　在获得成功之前，雷蒙德-李前后共制作了四个试验品，并经过了两百多次的飞行尝试。而现在，这款重量仅为30磅的Jetlev-Flyer水动力飞行包已经非常接近量产版了。它可以产生1913牛顿的推进力，飞行时速可达35.8km/h，飞行高度最高可达8米，相当于三层楼高，据说该飞行器可以连续在空中飞行长达两个小时。雷蒙德目前正在制造更新一款的飞行器，预期时速可达56 km/h。你想要一个吗？据悉，这款飞行背包将在今年晚些时候销售，限量推出约130个。雷蒙德认为，JetLev-Flyer的客户将主要是那些开展水上休闲项目的公司。雷蒙德本人已利用JetLev-Flyer进行了数十次飞行。虽然他并未透露JetLev-Flyer的具体销售价格，但有人估计，该装置的售价应与水上摩托艇大致相当。 　　Jetlev-Flyer是如何工作的呢？ 　　1.固定装置 　　背包的靠背采用的是纤维玻璃材质，并且在表面粘上了一层厚厚的海绵橡胶，这样在水上起飞和降落时就不会担心下沉（有点相当于橡胶救生圈的功能）。为了将背包固定在身体上，雷蒙德采用了四条类似赛车用的安全扣带。此外，他还加配了一款丫叉形的背带、一个类似单轮脚踏车用的座位，以及一款杂技演员专用的三角吊架作为脚踏板。这一切配置都是为了在飞行中将身体保持在最佳飞行位置上。 飞行时速可达35.8km/h，飞行高度最高可达8米，相当于三层楼高。 　2.动力 　　飞行背包的动力来自于水面上拖拽的动力浮舱。雷蒙德制造的第一款动力浮舱是采用胶合板和玻璃纤维材质专门定制的。不过他最新制造的这款水动力飞行背包原型所用的动力浮舱是直接在一款Jet-Ski喷气式滑水车基础上改装的。舱中搭载的发动机最大马力可达215bhp，通过直接传动轴为船载水泵提供动力。水泵上连接着一条10米长、直径0.1米的聚酯-橡胶软管。雷蒙德表示，之后量产成品所用的动力浮舱体积会更小，重量也更轻，并将搭载一款最大马力可达260bhp的发动机。 　　3.操作 　　背部Y形的的支架、水喷嘴以及操作把手都是采用铝管自制而成。雷蒙德将这些组件连接在身体重心点以上的挽具上，这样在飞行过程中，操作者可以感受到一种另类无重状态，不仅能在3个维度自由移动，而且还能保持在空中悬浮的状态。从水面起飞时需要扣动手柄上的扳机，启动身后水面上动力浮舱中的水泵，打开油门，两股高速水流从背包后的喷嘴喷出，其水压相当于七个大气压，这样的水压不会出现高压爆炸的危险，却能将他冲向约9米高的空中。在向前飞行的过程中，利用操作把手将水喷嘴调节到45度的最大弯度，已达到最佳的推动力。如果要停止飞行，操作者只需逐渐关闭油门，就能慢慢落下回到水面。 　　安全警告！ 　　这款水动力飞行背包在推出之前经过了多次反复实验，以确保其安全性。自己DIY组装制作有可能存在危险，请大家一定不要轻易模仿。此外，在使用这款飞行背包时一定要记得佩戴好保护装置（如安全头盔、护膝、救生衣），采取适当的安全防范措施，并遵守法律规章。（小树）
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城市生态多样性随想
maokebiao 2009-8-1 09:52
前几天我在农科院里跑步的时候发现了几个装置，走近一看，上面两块太阳能板，倒挂着一盏灯，估计是利用太阳能加热吸引虫子过来，然后掉到下面乘着一盆水里，水里有一些蛾子之类的飞虫。因为我不是做生物的，有些虫子我不认识。 　　跑在中关村大街上，我在想一个问题，我们有些时候把自己过于当成正义的执法者，其实不见得我们就是对的。这个装置是很好，不像以前我们喷药了，对环境污染少了。但另外一个问题是我们该不该把这些虫子杀掉。虫子没了，鸟吃什么呢？这个虫子没了，那土壤怎么改良。如果我们去大街随便找一个小孩，问他你知道啄木鸟是什么吗？我相信很少有孩子能答得上来，自从我离开农村后，我就没见过了，慢慢地淡忘了，就是我年底回到家乡，好像也没有见到。 　　在中国城市的大街上，种的都是那么几种树，甚至就是一种树。灌木也是那一种，圆的常绿的那一种。花是盆栽的，非常整齐划一，非常好看。我的审美观念可能不太好，我觉得这种模式不是非常好。为什么呢，破坏了平衡，另外落叶也并没有归根，破坏了营养平衡。我们饱了短时间的眼福，但将来可能要还这笔债的。单一的东西生命力是不会很强的，这个大家都比我清楚。这个东西现在看起来不要紧，积累到一定的时候，某一种生物病毒或者病虫入侵的时候，无法阻挡，因为我们自己已经把天然屏障破坏了。 　　我建议大家推动一个事情，就是让那些已经退休的生态研究科研人员去研究去想这些事情，这个不需要很多钱，但需要耗费很多时间。去记录和描述城市生态的变化，我记得早年我去中国科学技术大学的时候，同学跟我说，他负责观察这棵树（他是学物理化学的），就是他在他读书期间记录这棵树的生长变化，比如今年几月几日它发芽了，什么时候开花了，什么时候掉叶了等等。我觉得科大的这个习惯很好的(不知道现在还有没有保持)，让大家观察自然现象，而且记录一些看似不重要但非常宝贵的资料。　 　　为什么极端气候会多起来(这个可能跟天体运行有关,不讨论)，但为什么对城市影响会越来越大。表面上看起来跟这些东西没关系，实际上有没有？肯定有，但有多大，不知道，是一个累计的过程。我在台湾中央大学学习过两个月，早上在他们的校园里能见到很多小动物，比如小松鼠，老鼠等等。我坐着火车奔驰在东北大地上，连个野兔都没见到，到了大草原，我也只看见了草。我们不要只关心华南虎，不起眼的小动物将来可能能挽救我们人类。 　　最近国内地方政府出台不少政策，给各地领军人物和带头人多少经费，我想这个作用不会很大,关键在培养一个好的环境.........我不想讨论这个事情，但我想提一个建议，就是中国的企业需要设立一个社会科研资助计划，拿一小部分钱(国家可以用免税来抵偿)用来对社会上任何人（不管资深人士还是无名小辈）有想法有能力提出想法能做出实用研究价值或者能推广应用的研究。资助可以分５期，就是第一次给你１万，看你的进展怎么样，然后有进展再给你２万．．．．．．如果发现后续可能没有结果或者论证不行就停止资助。不像我们现在有些科研项目是一锤子买卖，花了很多时间在琢磨写本子，写得确实很有创意，但实际上很多时候做不到，但评审最终确定给了多少万就是多少万.............。我们的技术储备没有后劲，特别是我们的企业需要在社会和高等科研院校储备技术，为什么呢？有些人没有资格或者没有条件去做一些探索。我记得小时侯我还没有念书，经常把家里的广播弄下来，把它拆了，又装回去，有些时候我把它声音弄得非常大，家里人感到很奇怪，怎么回事。但最后的结果是被我弄得不响了，但父亲并没有怪我，再买了一个新的............
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美研发新型发动机 有望39天到火星(转)
maokebiao 2009-7-29 21:12
美研发新型发动机 有望39天到火星 引自:http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/7/221927.shtm 新型离子发动机概念图 据英国《新科学家》杂志报道，当前，美国国内在载人火星之旅和重返月球的优先选择上存在很多争论，而要求率先登陆火星的呼声看上去正占得上风。专家指出，从地球到达火星需半年之久，如此漫长的太空旅行势必会给宇航员身心健康造成极大的压力。不过，研究人员正测试动力强劲的新型离子发动机，有望使火星之旅缩短为39天。 早有成功案例 常规火箭燃烧化学燃料产生推力，但大部分燃料在从地面升空的第一阶段耗尽，所以，火箭常常只能在太空的大部分运行时间里采取滑行模式。另一方面，离子发动机可以令带电原子或离子加速通过电场，因而能反向驱动航天器。相比采用化学燃料的火箭，离子发动机在一定时间内提供的推力相对较少，这意味着它们自身可以不受地球引力的限制。 可一旦进入太空，它们就像帆船后面绵延不断的微风一样，可以提供持续多年的推力，令其逐渐加速飞行，直至速度超过化学燃料火箭。实际上，迄今已有多个太空探测任务采用离子发动机，如美宇航局的黎明号(Dawn)探测器和日本的Hayabusa探测器，前者正在赶赴两颗小行星灶神星和谷神星的途中，后者已于2005年与小行星Itokawa相撞。 新型发动机名为可变比冲磁致离子浆火箭(简称VASIMR)，比以前几种离子发动机拥有更多的增长剂。这是因为它采用射频发生器加热带电粒子或等离子体。射频发生器类似用于播放无线电节目的发射机。VASIMR发动机正在由艾德阿斯特拉火箭公司(Ad Astra Rocket Company)开发，该公司由物理学家、前美国宇航员张福林(Franklin Chang-Diaz)于2005年创建。 温度堪比太阳中心 VASIMR发动机的工作原理与蒸汽机有相似之处，第一级承担类似于沸水生成蒸汽的任务。射频发生器会不断加热氩原子气体，直至电子汽化生成等离子体。今年7月2日，艾德阿斯特拉火箭公司在其位于得克萨斯州韦伯斯特市的总部首次对VASIMR离子发动机的第一级进行了测试。 一旦从火箭发射出来的话，等离子体自身可以产生推力，只不过效率很低。为最大程度利用效能，火箭第二级会以一百万度加热离子，这一温度相当于太阳中心的温度。在强磁场下，比如超导磁体产生的磁场，离子会以固定频率旋转，VASIMR离子发动机就充分利用这一原理达到了目的。随后，射频发生器转换为同样的频率，向离子中喷射额外的能量。 强磁场会将等离子体输送到发动机后面，从反向驱动它的运行。由于射频发生器的作用，VASIMR发动机的动力水平比其他发动机高出一百倍，通过将等离子体发动至一系列具有不同电压的金属格，加快等离子体运行速度。在这一条件下，离子会与倾向于侵蚀其的离子相撞，从而限制了火箭的动力和寿命。不过，VASIMR离子发动机的射频发生器永远不会与离子接触，从而避免了这一问题。 艾德阿斯特拉火箭公司负责研发的主管杰里德斯奎尔(Jared Squire)说：据我们所知，它是有史以来最强大的超导等离子体来源。该公司科学家上周开始测试发动机的第二级，即加热等离子体的那一级。迄今为止，斯奎尔的团队已在50千瓦的水平下运行这台两级火箭。他们希望在测试中将动力升至200千瓦，这足够提供大约一磅的推力。这或许听上去并不太多，但在太空中，一磅推力可以驱动两吨重的货物。 与美宇航局建立合作 艾德阿斯特拉火箭公司已同美宇航局达成协议，2012年或2013年会将VASIMR发动机安装到国际空间站上进行点火测试。VASIMR发动机具有令国际空间站在轨运行所需要的周期性推力的潜力。在当前的功率水平下，它完全可以依靠太阳能运行。斯奎尔表示，VASIMR发动机将变身地球轨道一个不错的拖船，将卫星送入不同的轨道。它还能将航天货物送入月球基地，因为其运行速度相对较快，可用于对付危险的小行星，在小行星抵达地球多年前利用引力使其偏离轨道。 然而，如果想要在39天内到达火星，那么VASIMR发动机的动力必须达到太阳能动力的1000倍。为此，VASIMR发动机便需要安装核反应堆。从20世纪60年代至80年代，前苏联曾使用过早期的核反应堆技术，但一直没有用于太空探索，所以需要时间去进一步开发。斯奎尔说：通向目的地的道路有多条。 美宇航局新任掌门人查尔斯博尔登(Charles Bolden)日前对这种短期的火星之旅构想提出了表扬。他表示，美宇航局已向VASIMR发动机的研发提供了一定的经费，并称这是宇航局同私营公司建立合作的典型案例，将有助于宇航局在航天飞机2010年退役以后实现其既定目标。 作者：孝文 来源：新浪科技 发布时间：2009-7-29 16:32:21 更多阅读 《新科学家》杂志相关报道（英文）
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瞄准未来的科学才真的有力量
hhanb 2009-6-11 15:18
6 月 2 日有两篇大篇幅的报道不期而遇地见报，或许很多人没能同一时间读到，或许即使有人读到未必注意它们之间有什么密切的联系。一篇题为美国家科学院研究报告建议美军以神经科学打造未来士兵，刊登在《文汇报》上。另一篇题为未来信息社会在云中，刊登在《科技日报》上。幸运的是笔者偏偏在第一时间同时读到了这两篇报道，并敏锐地捕捉到了其中的价值。我注意到两篇报道都事关科学，前者是生命科学的重要分支，后者是信息科学的前沿技术。更为让笔者感到惊讶的是两篇报道的标题中都使用了未来一词，这是令笔者颇感兴趣的地方。 最近一段时间以来，笔者一直主张应该对金融危机进行深刻全面的反思，特别是引发此次金融危机的社会根源是什么。其中最值得借鉴的经验与教训之一，就是重大科学政策的制订一定要面向未来，社会发展模式的确定也一定要有预见性，否则类似的危机将不断发生。也因此，笔者在多个场合呼吁人们树立未来观，特别是科学的发展与规划一定着眼于未来。 面向未来，科学的作用不可替代。《文汇报》在同一版面同时刊登了中国科学院院士杨雄里专门为此撰写的短文科学的力量，以佐证神经科学的未来价值。笔者以为准确的说法应该是：面向未来的科学才真的有力量。 美国家科学院给军方的名为《神经科学在未来军事应用中的机遇》的报告中，科学家们认为，未来士兵的战斗力不仅取决于其装备和信息化程度，而且与每个士兵的心理承受能力、连续作战的抗疲劳能力和排除外界干扰的专注度等因素密不可分，而这些大都受制于人们的神经系统。让笔者惊叹的不仅是当下神经科学的最新进展，而是美国科学家们身上所表现出来的强烈的未来意识以及对未来军事动向的遇见能力。我们相信这份报告的出炉，一定会引起美国政府和军方的高度关注。这是包括笔者本人在内的许多人，头回得知美国家科学院与美军方在未来科技合作方面有这么一份非常重要的报告，至于我们是否有这方面的考虑至少从公开的信息，尚看不出。 同日刊登在《科技日报》上的未来信息社会在云中一文，给人们展示了一幅即将到来的信息化社会的蓝图。说实在话，云计算这个概念笔者还是头回听说，显然，它预示着不久的将来，信息化社会将发生一场巨大的变革。比如信息空间将取代物理空间，网络信息技术的进一步发展，还将引导人类消费乃至生活、工作与交往等诸多行为深刻而广泛变革，未来信息技术的发展为满足个性化的信息需求创造了条件，也使得信息服务达到空前繁荣的程度，信息服务必将成为人们普遍认同的社会价值。问题是，我们为这样一个高度繁荣的信息化时代的到来做好准备了吗？正像举办首届云计算大会的主席李德毅院士所说的那样，希望通过举办这样的会议，引起国内同仁的高度关注，并积极探讨我们怎么办的对策。 科学的本质特性就是对未知的探索，科学的生命力就在于准确地把握和遇见未来。美国是一个既不缺世界一流科学家又不乏世界一流未来学家的国家。二战时的曼哈顿工程，就是在一批具有远见的科学家的主张下，美国人赶在纳粹法西斯之前制造并首先使用了核武器；里根时期制订的星球大战计划，为美国在两同前苏联的较量中取得主动；后来的克林顿执政期间，美国人再次抓住了信息技术，在新经济方面抢在了日本人的前头；如今的奥巴马政府又提出了面向未来的新能源以及生态科技优先战略，很可能帮美国人再次抢占全球科技制高点。 不过科学无国界，科学机遇面前人人平等，关键看谁善于捕捉重大科技机遇。让笔者感到欣慰的是，在云计算领域，据有关专家介绍，我们同发达国家的差距并不大，后来居上完全有可能，需要的是我们的有关政府部门高度重视，我们的科学研究部门积极行动起来。加上我们有得天独厚的市场条件，建设未来信息社会我们没有理由再次错失良机，我们不能输我们也输不起。 当然，必须指出我们往往容易犯急功近利的老毛病，我们又缺乏未来学的文化传统，笔者撰写此文的目的就是想唤起人们的未来意识和紧迫的未来感.
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科学技术与经济发展关系之我见
qlms 2009-5-6 11:50
本文本来是回复鸿非教授的帖子，现在感觉，写的挺长了，就作为一个小短文，贴在自己的空间了。 科学和技术创新，相当于增加了人的自由度，对社会财富的增加，具有绝对性的拉动作用。比如远古的人只有衣食住行之类的活动，而现在的人的活动，则要复杂的多，举一个简单的例子，电话的出现，让世界上远距离的两人谈话变得容易，就相当于增加了人的一些自由度，而无线通信的出现，又增加了更大的自由度，这样，社会财富相应的就增加了。 经济学家所重视的资本、劳动力投入，更多的是在技术稳定，也就是没有划时代意义的技术创新时代的一种财富内部调整罢了。不过这种调整也是很重要的。 现在很多人所关注的经济危机，主要原因在于，最近十年，没有类似个人计算机，或者手机，这样革命性的通用技术出来，所以人类财富的外延型增长方式得到了抑制。 而靠资本、劳动力投入所能增加的内涵式财富增长，又在很大程度上受到既得利益者的操纵，所以就造成了供需矛盾，减弱了内涵式增长的潜力。 其实对我们国家来说，实现美国式有车有房的生活，并不是很遥远的梦想，因为从科技上讲，并不存在太大的障碍，特别是房子。我们目前所做的，就是要从内涵增长上面下功夫，就看那些管理者，是为既得利益者着想，还是为普通老百姓着想。 如果想让老百姓住上房子，从减少土地出让金开始，这个比科学上的创新，实践起来，要容易的多，哈
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为现代科技发展设立新的航标
yourwgl 2009-4-24 14:50
科学在物质层面给人类带来进步，这是有目共睹的事实，但它也给人类带来深层的价值丧失，而这种丧失却不易觉察。人是自然的产物，但人又不是一般的自然物。人类既是物质的，又是精神的，人类是精神与物质的统一体。这是自然界任何其他事物都不具备的，科学技术给人类带来了物质文明，但精神的文明没有相伴而来，相反人类的精神文明有倒退的趋势。《圣经》里讲亚当在自己摘取智慧之果后被驱逐出了伊甸园，人类会不会因为摘取科学技术这一个智慧之果而被开除出自然界呢？ 一 众所周知，近代科学源于宗教改变和文艺复兴运动在对抗神本主义的斗争中，人们打出人文主义的大旗，用人性去对抗神性肯定和张扬人的理性和欲望。人们开始重新解读基督教精神，文艺复兴运动进一步使人们认识到，唯有人的幸福才能证明上帝的荣耀。人文主义在与神本主义的斗争中催生了科学，并且使科学成了与之一同对付宗教神学统治作战的同盟军，完全可以说人文主义是科学得以生根、萌发、壮大的土壤。科学成了人文主义得以成立的一种手段，在这一段时间里，科学和人文被看成整个文化的不可分割的组成部分，而且两者是兼容互补，相互确证的。科学关注人的物质享受以及人和自然的关系，同时带来人的征服，侵略的欲望和对精神，道德的漠视。这一点无疑切合了那时新兴资产阶级的要求，从此科学从神学的婢女一跃成为主人，从历史舞台的幕后走到了前台，并成了历史的主角。科学是一股神奇的力量，它很快用数学的语言，实验的方法建立起以经典力学为代表的近代科学体系。天上的行星与地上的物体竟然都严格地遵循着同样的定律，人类第一次窥见到上帝的秘密。人类的“人定胜天”、“人为自然立法”的豪情油然而生。然后这一切跟它所引发的工业革命相比都不值一提。19世纪之后，科学还成了技术的先导，技术无疑放大了科学的力量。科学技术成了人类生活的核心内容，从此科技成了人类文明的重要向度，人类文明被简化成科技文明，这与传统的人类文明已大相径庭。因为科技文明只关注人的物质享受以及人和自然的物质关系科学总是给人这样一个假象，科学对自然和物质的研究是中立的，它只问是非，不管善恶。它拒绝考虑人的道德，终极关怀问题。这已经表明它带有一种功利主义的人生价值。自然科学的研究限于我们能够看见的空间和眼前的情况，而社会科学涉及另外的空间和人类长远的生存状态。随着科学的进一步发展。特别是科学的技术化而使科学上升为一种物质力量，使它有能力蚕食人类的精神空间。信息不对称原理告诉我们：技术的种子撒向哪里，哪里就是一片技术的森林。科学技术具有强烈的渗透性，它迅速扩张到人类生活的一切领域。它所到之处，一切都理性化了，标准化了。人的生存状态成为一种技术化生存，人性被扭曲了。科学技术无视人依赖自然的基本事实，严重破坏人和自然的和谐关系，科学在征服自然中摧毁了人存在的物质基础。科技对于自然的态度是简单化的,肤浅和粗暴的，它不能从总体上把握人与自然之间的关系。现代技术展现的是一种强求，这个强求向自然提出苛求，要它提供能量，这种能量本身可以被开采和贮藏。但是，这难道不是也适用于古代的风车吗？不适用风车虽然在风中转动，但叶片始终直接听任风的吹刮，风车并不开发气流中的能量并加以储存。现代科技对自然的把握缺少古代诗人所描写的审美观照。在许多神话和古老的观念中，自然是具有人性或神性的一面的，人们把自然看作是自己的母亲。这是一种人性的流露，人类生活在自然母亲的怀抱中，吸吮着母亲的乳汁，就应当对自然母亲负起一种道德上的责任。科学凭着对自然自以为精深的肤浅了解，把自然母亲变成了征服的对象，肆意破坏自然。从眼前看，科学确实创造了暂时的物质丰富，但是，从长远看，正是科学在毁灭着我们生存的基础。恩格斯早就告诫我们：我们不要陶醉于我们对自然的胜利，对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们，每一次的胜利，在第一步确实取得了我们预期的成果。但在第二步和第三步却有了完全不同的，出乎预料的影响，常常把第一个结果也取消了，如今，良田在变成沙漠，江河在断流，湿地在消失，森林在被砍伐，水源在枯竭，就连水和空气都贴上了价格的标签，人类的生存基础开始坍塌，人类已经走到了困境的边缘。 二 我们必须清醒地认识到科学技术是一把双刃剑，最终症结不在于剑，而在于擎剑之手—人的智慧。科学技术所带来的一切问题归根到底还是人类自身的问题，归根到人类对待自然的态度。我们必须明确科学技术解决不了自身的问题，如果我们不能求助于科学，那么我们又能求助于谁呢？我们只能求助于人类自身。我们必须重新认识科学技术并反省人类自身，科学从来就不是人生意义的来源，它拒绝任何人的因素进入其视野，这是科学的本性，不是科学的错误，科学只塑造人们理解世界与自身的基本视界，科学性是判断一门学术是否够格称得上是知识的最终标准，科学是重要的，但不是人类的全部，人类像需要科学技术一样同样需要着哲学，历史学，文学，哲学使人明智，道德使人向善。历史永远是当代史。历史不能淡忘。人们应该重视精神上的修养以及如何处理人与人。人与社会的关系，珍视节制、容忍、真诚和礼让的美德，决不能把文明只定义为科学技术文明!把文明的进展理解为一种物质丰富，把科技标榜为人类文明的最高成就，把人的解放理解为人从自然中得以解放。在科学充斥这个星球以前，一直在世界各地存在着不同的技术、文化和生活方式。例如：在19世纪之前，中国人生病了，用中医治疗；西方人病了，采用西医治疗，中医学的理论与西医学理论是完全不一样的；中医学上讲的“气”，如果用解剖学的理论来分析的话，那么“气”是不存在的。中医是一种整体性的治疗方式，它同样可以把病治好。没有必要讨论中西医孰好孰坏。不管中医西医，能治好病就是良医。如果把这一问题进行放大，那么中医和西医代表着两种截然不同的人类文明模式，我们可以说，以科学技术为先导的现代化也根本不是唯一的生活方式和社会进步模式，科学发展的道路是唯一的吗，这个唯一之路就是西方科学的发展道路吗？中国科学的发展只能学步于西方，按照西方的老路亦步亦趋吗？答案显然是否定的。尽管西方文明最早实现了现代化，其知识系统也明显比其他文明发达，但这不意味着它在总体上是一个比其他文明更高级的文明，世界本来就孕含着无限的潜在的知识和价值，也正因其无限，所以人类永远也不可能穷尽它，那么什么文明可以弥补科学技术现代化的不足呢？梦里寻她千百度，蓦然回首，非中华文明莫属。当然同样的道理，西方文明同样也弥补中国文化的不足，从文化的深层底蕴来看，中西文化有着本质的差异，中国传统文化是综合，而不是分析。尽管东西方的思维方式迥异，但思维方式是不存在好坏之分的。因此，不能简单地说综合与分析孰好孰劣，在人类文明的初期，那种具有猜测性的不连续的综合方法可能更容易切入事物的本质，但随着科学进一步的发展，从综合的角度切入事物的本质就变得困难了，这时分析的方法便展现出它的蓬勃生命力。这也正是近代科学发轫于西方的原因所在。这种蓬勃的生命力至今仍然没有显示出衰减的迹象，但它的加速度在减小，肯定会有这样的一天，中国传统哲学将以崭新的姿态重返人类文明的历史舞台，当然我们也不能带有狭隘民族主义情绪，不加分析地一味幼稚地宣称下世纪是东方文化或者儒家文化的世纪，要建设民主、富强、可持续发展的新中国，必须加强交流、相互借鉴、取长补短、同时有意识地探索新的文化流派，构建一种具有时代特色、民族的也是世界的新文化，应该努力探求一条具有中国传统特色的科学技术道路。 三 中国的文化理想只要经过正确的诠解，可以提供现代人类需要的自然观，科学认识论和方法论思想，中国文化观念既有主客二分，主体意识的思想也有天人和谐兼有人可制天的理念。中国人既把天视为可宰制可利用的对象，又视为自身的生命沃原。怀特海说“事情越来越明显!西方给予东方影响最大的是它的科学和科学观点”。这一点是最值得借鉴的，但同时又要注意克服西方科学及其工业化在达到胜利的顶峰时又使整体沉沦于局部之中而不能自拔的毛病“智慧是平衡发展的结果”。如何平衡中西方的智慧，必须要有一个理论的指引。这个指引就是马克思主义哲学，我们必须善于把我国传统哲学与马克思主义哲学结合起来，建立马克思主义的自然观，并用这种自然观去指导当今中国的科学技术的发展，马克思主义具有与时俱进的理论品质，它不仅是中国社会主义现代化建设的理论指南，同时也是中国科学技术发展的指针。 笔者认为，对此，重要的是认清生产力是不是只有自然属性的问题，大力发展生产力是这个时代最响亮的口号，生产力成了现代社会的高频词、主题词。但这绝不意味着人们已经正确的理解了生产力的内涵，人们总是以为，生产力是人们改造自然，影响自然和征服自然的力量，生产力只具有自然属性，生产关系是人与人在生产中结成的社会关系，生产关系是社会属性。因此，长期以来形成这样一个观念，自然科学是研究生产力的，社会科学是研究生产关系的，按照这种理解，科学技术是第一生产力中的科学技术便只是指自然科学技术，其实这是对马克思主义生产力学说的曲解与误读。生产力不仅具有自然属性，而且更重要的是具有社会属性。马克思在《1844年经济学哲学手稿》里就已经把共产主义理论与自然观念结合起来，指出共产主义是人和自然之间，人和人之间矛盾的真正解决，马克思称这种完成了的自然主义，等于人道主义，而作为完成了的人道主义等于自然主义，明确主张人的自然主义与自然的人道主义的统一，并将这种统一视为人与自然的完成了的本质的统一和自然界真正的复活。总之，我们要像西方人文艺复兴时期大力弘扬古希腊理性主义精神一样去弘扬中国传统哲学的天人合一的自然观，它是科学技术发展的航标，无疑也是医治现代科学技术弊病的一剂猛药。 (原文发表于《湖北社会科学》2004年第4期)
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科学技术何以成为人本主义的杀手
yourwgl 2009-4-16 13:10
人类生活在两个世界———物质世界与精神世界之中,理追求物质与精神的双重文明,因此关于作为人类文明两大石的科学技术与人本主义思想的关系研究永远是一种当研究。时代呼唤科技进步,这是不言而喻的,但面对着飞发展的科学技术,如何消解科学技术对人性的压制,重建的自由创造成了人类新世纪面临的首要课题。 一　人本主义悖论 宇宙巨人通过自己的衍生物———人完成了主体与客体二分,也同时把她自身推上了客体的席位。当原始初民能观自己的自然之母,能把自己同自然之母区分开来时,自意识便觉醒了。自我意识的觉醒催生了人类人本主义的芽,从此人类便开始寻找一切方式来确证人的主体地位,而宇宙母亲把她对子女的关切以极其残酷的形式表现出,她用尽一切险恶的甚至毁灭性手段来砥砺着她的子民,先民们还是踏上了其它生物所望尘莫及的智慧生命进化路,这首先是因为人类皈依了科学。或许人类踏上科学之的机缘更多的是客观使然,但自从踏上这一条路之后,人就再也不曾离开过半步,人类也开始逐渐摆脱动物般的自,日益滋生作为大自然主人的自豪。。几千年的科学技史反复昭示着这样一个朴素的真理:科学技术的每一次飞都必然促成对人的主体地位的一次提升,它们始终处于共共荣态势。尤其是当人的主体地位被扭曲和遮蔽时,人们先会想到科学技术这把无坚不摧的锐利武器。科学家也了人类历史上最无可争议的英雄,人们把无数的鲜花与掌声送给他们,在他们的研究成果上直接冠以他们的姓名。人们一次又一次地陶醉在科学技术所带来的巨大成果之中,然而当历史的车轮行进到19世纪末20世纪初,情况发生了逆转。面对着日新月异的科学技术,人们对科学技术是否能带来真正的幸福产生了怀疑和动摇,人们开始发问:在强大的科学技术面前,人的主体性是提升了,还是贬低了?长此以往,科学技术会不会成为人本主义最危险的杀手? 20世纪的科学技术以惊人的速度发展,同时也遭到了空前的批判。阿道尔诺指出,随着现代科学技术的发展,不是人类幸福和进步的增长,而是对人性的压制和异化的增长。 文明和工业毁灭了个性的自由,过度提高的物质生产失去了作为一种手段的意义而成为普遍的目的。马尔库塞认为,人按理性行为,没有批评,也没有创造,成了单向度的人。科学技术越进步,对人性的压制与摧残也就越严重,技术的进步导致扩大的奴役。科学技术已成为统治人类的精良工具,人们的目的性行为在现代科学技术的管理之下已达到高度的合理化,人完全失去了自己的本性。“人作为人已经消失,只能作为一种功能性工作的组成部分。”“人类已经附属于技术的发展并在技术的重负下呻吟。”科学技术的发展是恐怖的,它超越了控制它的人类,反过来吞没了人本身。福轲继尼采上帝死了之说之后发出了又一振聋发聩的呐喊———人也死了,提出把主观归还给人,把人归还给自己。诸如此类的批评已成了陈词滥调,它让人们如此熟悉以致成了反事实性的日常生活。人类对科学技术利用的初衷正是为了确证人的主体地位,然而时至今日却招致了科学术对人性的压抑和摧残,使人的主体性地位下降,这就是本主义悖论。 二　科学技术本质及其发展逻辑 科学技术为何会背离人本主义的初衷,对这个问题的回答有必要廓清一个前提性的理论问题,即什么是科学技术?对科学技术的本质作一个准确的确定绝不是一件容易的事,正如对同一具体事物,不同的人有不同的理解一样,对科学技术的本质有着不同的理解是最正常不过的事了,因为科学技术本身始终处于发展之中,对它的认识只能是一个逼真性的过程。对科学技术作一个一劳永逸的规定可能永远也无赶上科技发展变化的现实步伐,但这绝不妨碍我们对科学术本质的追问。黑格尔有一句名言:密涅瓦的猫头鹰总是黄昏时起飞,对科学技术作前瞻性的留待他人证伪的判断是非常必要的。下面仅从逻辑学的角度对科学技术的发作一粗浅的分析。 首先,科学技术的发展有着自身的内在逻辑。科学是一知识体系,但同时又是一种客观知识体系,有着不依赖人意志为转移的客观内容。用系统论的观点来看,每个事物是一个本身有若干元素组成,同时又是作为构成更大系统元素存在。科学就是研究系统和元素、元素和元素的本质系。要强调的是:这里的系统和元素的关系当然也包括系与非该系统元素之间的关系,元素与元素的关系也包括不系统中的元素之间的关系。既有两两之间的关系,也有三或三者以上之间的关系。科学研究的发展方向总是指向个极端,即把微观元素系统化去探寻它的更小的微观元素把宏观系统元素化去探寻它的更大的宏观系统,随着对两极端的深入研究,处于极端之间的介观系统的研究也会自得到扩张与充实,从而科学的发展呈现出横向渐摆展开纵向螺旋上升的生动图景。技术是科学的物化中介,一旦人类系统与元素,元素与元素之间的客观联系掌握之后就有可打乱物质系统的天然排序,进行人工重组,就像把打乱的堆积木,如果还排列成原样,称不上真正的技术,只有排列合成新的图案才能称得上技术。科学知识的增加为技术产生提供了无限的可能性,随着横断科学、交叉科学、边缘学的兴起,技术也变得更加丰富多彩。所谓高技术主要指两种,一是远离日常介观系统的元素与元素、系统与元素重新排列组合;二是指相差较大的不同能级的系统和元、元素与元素的重新排列组合。当前,虽然高技术层出不,但现代科学内还蕴藏着高技术的无限契机,甚至在科学展相对缓慢时,技术也不会放慢它前进的步伐。 其次,科学技术的发展也有它的外在逻辑。科学和技术是一种庞大的系统,但同时又是作为构成社会大系统的要而存在着,它必然要受到其它要素和整个系统对它的规约,这种规约也同样遵循着一定的必然性,从而形成了科学术发展的外在逻辑。在社会大系统中,科学、技术和生产紧密相连的,科学技术的最终目的是为了生产,人们不会足于牛顿第二定律表达式的完美,甚至觉得笨重的飞机并够美观,只有当它们乘坐上飞机遨游于空中,才深味牛顿第二定律的意义,科学技术的价值也正在于此。科学技术必须跟生产相结合,必须以产品的形式把科学技术物化出来。在商品经济社会里,科学技术更多是通过商品化的形式来体现其价值,所以它必须同生产相结合。一切商品的生产都遵循着经济学两个最基本的原则,即效益原则和效率原则,追求的是产出与投入比值的最大化。只有这样,利益主体才能获取最大限度的经济利益,因而追求经济利益成了推动科学技术发展最强有力的杠杆。由于受经济利益的牵引,只有那些最有可能获取经济利益的技术才能得到优先发展,那些与这些技术相关的科学才得以优先关注,道理非常简单,“社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推动前进。”从而科学技术发展的内在逻辑被遮蔽了,科学技术的发展更多地是遵循它的外在逻辑。 三　科学技术成为人本主义杀手的前提 在科学技术发展进程中,虽然科学技术的内在逻辑与外在逻辑同时起作用,但其内在逻辑被浓重地遮蔽了,而外在逻辑却得到充分的彰显,就在这一扬一抑之中充分展示现代科学技术的特有向度。其实科学技术的各向异性的所谓本真发展是不可能的,科学家、工程师也不可能仅凭借自己的智力爱好去发展科学技术,科学技术不可能以自身为目的它只能是某种目的手段而已,它必然要受到外在因素对它的作用而显示出各向同性的发展态势。在这方面,对科学技术的发展逻辑提出苛求是有失公允的,我们只能追问施加在科学技术上的经济利益驱动力是不是太大了?这种驱动力的作用点是不是最佳的?应该说按经济规律办事本是天经地义的,经济学的全部要义就是最大限度地获取利润,因此科学技术对人本主义的挤压可以化归为经济规律对人的主体性的冲突。简单地把科学技术当作人本主义的杀手是失之偏颇的,科学技术绝非人本主义的天敌,恰恰相反,科学技术曾经是人本主义的保护者。科学技术可为任何人使用,具有标量性,而生产活动由于利益主体的偏狭性而具有矢量性。科学技术进入生产领域之后,科学技术起着放大作用,可以使利益主体的小善放大为大善;也可以使利益主体的小恶变成大恶。即使是后者,我们也无理由归罪于科学技术,就像罪犯用菜刀杀人不能归罪于菜刀一样。但世界上会不会有一种专门用来杀人的刀子呢?或者说从一开始就背离人的终极关怀的技术呢?这种担心绝不是多余,随着科学———技术———生产互动的加快,科学技术转化为生产的周期缩短。生产的功利性直接让渡给科学技术,从而使科学的源头被污染,使技术一开始就以怪胎的形式出现。正是在这种意义上,人们才能把科学技术视为人本主义的杀手,这也正是人们始终对科学技术耿耿于怀的结症所在。爱因斯坦的质能方程一经问世,一些国家政要便打着国家利益的旗号出发立刻组织一大批科学家夜以继日,日以继夜从事原子弹的研究。即使从当下来看,我们也很难找到原子弹的一点正面效用,然而,足以数十次毁灭地球的核武器存在着,更是把人类置于一个快要冒烟的火山口上。科学技术走上人类的对立面的根本原因在于人们对利润的关注超过了对使用价值的关注,对于从根本上就悖离人性的科学技术,这正是一巧立名目的极度狭隘的个人利益的恶意膨胀所致;无需多,对于其它技术,其负效应虽然不可避免,但它的恣意张,其终极性原因也是如此,概莫能外。这种着眼点的本末置直接导致了人类与科学技术之间关系的易位,使本来作工具的科学技术一跃成为统治人类的工具。毫无疑问,经利益绝非科学技术的惟一维度。科学技术的大厦也绝不只建立在经济学的浅滩之上,作用在科学技术的驱动力,了经济以外,还必须要有其它驱动力。 四　有且仅有的选择 科学在遭受猛烈的批判之后,一点儿也没有停滞它飞速前进的步伐,反而以更大的加速度向前飞奔。它对人类的控无论在广度还是在深度都在不断拓展和加深,并逐渐占据会生产过程中的核心地位。科学技术作为一种工具理性,无法对人类的生存状态予以关怀,如果只单单受制于经济益的驱动,它就有可能偏离人本主义的价值中轴,因此用本主义去规约科学技术的发展是人类有且仅有的选择。 第一,建立人本主义的科学观———从符合真理观到人择理观。科学的目的在于探索真理,但由于人们对真理的界不同,因此也形成了多种真理观,其中取得较为广泛共识是符合真理观,即追求理论与普遍事实相符合,希望有朝一日找到普遍适用的终极真理。科学家们就是凭借这一信念找到了藏匿于自然界背后的秘密,也打开了一个又一个潘多拉魔盒。追求理论与实际相符合当然是必要的,它具有无辩驳的正确要义,但把终极真理当作科学的目的是有待商榷的,这不仅造成大量科学劳动的浪费,而且也为有害技术供了理论基石。正如经济学家哈耶克所说:“现在提出的学知识不是所有知识的总和,好像是异端邪说。”这种导毁灭性、灾难性的知识一经产生,那么它是无法消失的。人们对真理的挖掘是应该有所选择的,即人择真理,也就是终定位于以人为本的价值中轴,在此基础上去采撷真理。不仅可以减少科学研究的无效劳动,也可以最大限度地杜错误劳动,使真理一诞生就具有人文理性,使其只能在终关怀之路生长与壮大。真理不仅仅是因为它有可能被发去发现它,而是因为人们选择地去发现它。马克思也曾说,自然科学往后将包括关于人的科学,正如关于人的科学包括自然科学那样:这将是一门科学。自然科学与社会学的发展必然相互趋同,在长期的分野之后必将重新走到起,一同在以人为本的价值中轴上前行。 第二,建立人本主义生产观———从狭义经济学到广义经学。经济学在人们生活中的作用是毋庸多言的,生产活动按经济规律办事有着铁的必然性,任何一个利益主体按效和效率原则办事都是无可厚非的,也正是这两大原则推动科学技术的发展,但任何一门学科一旦走向偏狭,真理就变成错误,经济学也不例外。无论效益原则还是效率原则是为了产出与投入的最大化,因此成本核算有着特别重要意义,我们有必要对经济学的成本核算进行新的核算。科技术是一把双刃剑,当它的正效应得以显化时,其负效应也相随而生,我们在享受科学技术带来的巨大成果时,也在默默忍受着它的巨大恶果,比如环境污染、生态失衡、劳动异化、人性扭曲等等。一般经济学不把环境污染生态失衡考虑在成本以内,应该说目前已有了很大好转,许多国家已经开始强制利益主体必须为自己造成的污染付出代价。尽管如此,这种经济学仍然是狭隘的,它还没有把最大的副产品放在成本之内,仍然把科学技术对人造成的异化,以及造成人性的扭曲甚至缺失放在成本以外,这种对人类心灵的污染往往开始时不被重视,很可能在以后一段时间内才得以显化其实这种污染要比一般意义上的环境污染厉害得多,恩格斯早就告诫我们:“我们不要陶醉于我们对自然的胜利,对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。每一次的胜利,在第一步确实取得了我们预期的成果,但在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎预料的影响,常常把第一个结果也取消了。”也诚如容格所言:“消耗如此之大,以致吞没了胜利。”如果一切都按经济规律办事,毫无疑问,应当把科学技术对人类造成的一切负面影响及其预期引入成本核算。如果“按经济规律办事”仍是一条公理的话,那么这种经济规律应该是广义经济学的经济规律,而绝非狭义经济学的经济规律。 第三、建立人本主义技术观。在科学———技术———生产的因果链条上对科学与生产进行人本主义规约客观起到了规约技术的目的,使一切背离人性的技术失去了它的理论基石,也丧失了对这种技术的需求。尽管如此,重申对技术进行人本主义规约不仅非常必要,而且还是当务之急。现代科学技术发展已经使科学与技术相互兼容趋于一体化,使科学与技术的界限日渐模糊,也使科学———技术———生产的周期大大缩短,三者之间时间上继起,空间上并存;互为条件,互为因果,因此对技术的人本主义规约也是对科学与生产规约的补充。又因为科学作为一种知识体系蕴藏着无限的技术雏形,因此对技术的规约有着特别重要的意义。首先要杜绝从根本就违背人性的技术,对于作为双刃剑的技术,要充分考虑它的负面影响,尤其是要看清在很长一段时间之后有可能产生的负面效应。在新科技革命的条件下,科学技术呈现出高度的复杂性,当其正效应得以显化的时候,其负效应也会得到张扬,常常出现一些事与愿违的现象,这可能是设计者始料未及的,因此必须真正做到走一着棋,能预见下三着棋。人类能使科学技术多大程度为自己造福,不仅取决于人们对其正面效应的把握,也同样取决于人们在多大程度上去把握它的负面效应。对一些负面效应还不太明朗的重大技术更是要慎之又慎,三思而后行,要自觉接受社会舆论的监督,经过学术共同体集体裁定,国家也应制定相应技术法规对某些技术的研究政府有权直接干预。 从根本上讲,科学技术对人本主义的挤压的深层原因还是某些利益主体(这种利益主体可能是个人、企业、行业、甚至国家)的偏狭利益与人类的整体利益背道而驰,眼前利益与长远利益背道而驰。只有通过人本主义对科学、技术、生产的全面规约,科学技术才能真正成为人类的福祉,科学技术的方向盘应由两只手来把握,一是经济,一是人本主义。只有这样,人性才能摆脱科技术的挤压,人本主义才能在科技理性的确证下进一步向延伸。 最后,必须强调的是,一些人本主义者把对科学技术的判推进到对理性的全盘否定,甚至提出要完全取消科学技,这是非常错误的。促进科学技术是人类永恒的使命,尤在我国有着特别重要的意义,但正如只有在正确轨道上行的列车越快越好一样,科学技术的发展也应始终不能偏离本主义的价值中轴。 (本文得到了南京大学哲学系肖玲教授的悉心指正,在此谨致诚挚的谢意) (原文发表于《科学技术与辩证法》2001年第6期)
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支持计划生育政策
xsplendor 2009-2-18 21:44
徐光华 2009/2/18 关键词： 计划生育，承载力，科学技术，经济，环境，资源，可持续，独生子女，生育自由 目录： 1 ，一个国家的承载力是有限的 2 ，科学技术的局限性 3 ，先发展经济后治理环境？ 4 ，经验主义不足道 5 ，别拿日本说事 6 ，人口的可持续发展 7 ，独生子女的负担重的佯谬 8 ，别执着于劳动密集型产业和市场 9 ，生育自由不是绝对的 10 ，历史的经验教训 11 ，结论 真想不通怎么总有人反对计划生育。虽然我不是人口方面的专家，但做为一个生态学的博士生，指出一些言论中的谬误，并普及一些常识，还是可以的。 1 ，一个国家的承载力是有限的 　　最浅显也是最基本的道理，却反而总被人有意无意地忽视。一个国家能够养活的人口，与一个国家的资源和环境禀赋有关，也与国民的生活水平有关。中国占世界 9% 的耕地、 6% 的水资源、 4% 的森林、 1.8% 的石油、 0.7% 的天然气、不足 9% 的铁矿石、不足 5% 的铜矿和不足 2% 的铝土矿，养活著占世界 22% 的人口。大多数矿产资源人均占有量不到世界平均水平的一半，中国占有的煤、油、天然气人均资源只及世界人均水平的 55% 、 11% 和 4% 。人均占有水量只相当于世界人均水平的 1/4 ，居世界第 109 位，是世界上人均占有水资源最贫乏的 13 个国家之一，且分布极不平衡。全国耕地保有量人均不到 1.4 亩，是世界平均水平的 1/3 。中国的矿产资源总量丰富，但人均占有量不足，仅为世界人均水平的 58% 。另一方面目前我国已经面临生态危机。最近调查显示我国水土流失面积达 356 ． 92 万平方公里，亟待治理的面积近 200 万平方公里，全国现有水土流失严重县 646 个。据动态观测 ,70 年代 , 我国土地沙化扩展速度每年 1560 平方公里 ,80 年代为 2100 平方公里 ,90 年代达 2460 平方公里 ,21 世纪初达到 3436 平方公里 , 相当于每年损失一个中等县的土地面积。然而我国已拥有约 13.3 亿人口 ，并且每年还增加约 700 万。人提高生活质量实际上体现在了多占用资源上，而总体的资源是有限的，很多资源已经达到了其极限，有些甚至已经超出了，从而已经招致了一些灾难。 　　有人会觉得奇怪，资源怎么可能会可以透支的呢？其实很简单，假设我养了一只母鸡，它每天下一个蛋，我每天靠这个蛋填肚子，可是我总觉得一个蛋不够饱，于是有一天我把母鸡杀了，吃它的肉，可以管饱好几天了，但过了这几天之后呢？我们现在对自然资源的利用已经妨碍了它们的自我更新。过渡捕捞，使我们不得不实行季节性休渔；过渡放牧和开垦草原，造成了草原退化并引来沙尘暴，我们现在需要实行生态移民；过渡砍伐则招致大洪水和大旱灾。我们现在所使用的工业用品，比如电脑、汽车、脸盆、肥料等等，哪一样不是来源于各种矿藏？难道它们真会取之不竭吗，有几种已经到了枯竭边缘了。主流经济学家是不会计算这些的，而只是盲目地认为船到桥头自然直。 　　资源是一个方面，污染是与之相关的另一个方面，世界上 10 个空气污染最严重的城市有 8 个在中国。如果讲到水污染就更触目惊心了，有河皆干，有水皆污已经成为一个普遍事实，国人似乎已经对此习以为常，见怪不怪了。还有我们看不见却影响巨大和深远的土壤污染，不仅降低粮食产量，也使其一开始就带有污染。这一切已经对全国人民的生活造成了很大影响，现在关于某某城市因为水源污染而停水的报导还少吗？一些城里人想象中的农妇、山泉、有点田的地方又还有多少阿？有也不再是一般人能够支付起的了。更严重的是对于身体健康的危害，全国很多地方都出现了癌症村，但这只是冰山一角而已。在未来的几年中，环境灾难将会一波又一波地爆发出来。我们的民族将可能会像当年吸食鸦片那样，再度成为东亚病夫，并且再也难以翻身，中华民族的未来将因此彻底地葬送。 　　说到这里我想谈谈我所比较熟悉的草原退化，现在中国真正的草原已经仅剩不多了，它们分布在内蒙古的锡林郭勒和呼伦贝尔，而且仍处于沙化威胁之中。草原退化最重要的原因是过度放牧和开垦，而这两者的原因又是因为过多的人口。这些人口主要是外来的汉族人口，蒙古族牧民是很重视保护草原的，并发展了与之相适应的游牧文化，直到近代人口仍然稀少，草原仍然完好。从清朝末年开始，随着内地人口压力增大，大批农业人口涌入草原，解放后又发生过多次大规模开垦草原的运动，使得草原人口大大增加，草原也被破坏得七零八落，终于不堪重负。国家现在只好拿钱出来搞生态移民，但哪有那么容易的事呢？建一个三峡吧，移民任务比工程本身更重，因为中国实在是人满为患了。 2 ，科学技术的局限性 　　有人会说以后科学发达了技术提高了自然会解决这些问题的 。比如说吃饭问题，耕地少了没有关系，只要改良品种，提高单产来就可以了。很不幸，单产的提高也是有极限的，经历里以前那么多次杂交革命，现在潜力已经很少了，所以期望度不要太高。只有不懂科学的人才会把科学看得很神奇，可以解决一切问题，这种观念跟相信上帝没有多大区别。事实上，我们自己也并不见得相信技术的。比如说我们做一个调查，现在世界各国对于艾滋病的治疗方面的研究可谓不遗余力，按说完全有理由相信以后这种疾病是可治的。那么现在给你一个携带病毒的美女（或帅哥），在没有保护措施的情况下，你为了图一时痛快是否会与之发生关系？反正得了病也不会马上死阿，按照前面的乐观主义逻辑，是完全没理由拒绝的 。但事实上呢？我想一般人都情愿忍受住这种诱惑而不去犯险。这是为什么呢？我以前也不明白，后来明白了，一旦牵涉到自己，人就没有那么乐观了。而进一步，可以把那些假乐观主义者分为两种，一种是侥幸心态的，觉得灾害或许会发生，但未必会发生在我的身上，这种人是愚民；另一种则因为有权，或有钱，可以确保能把这中灾难转嫁到别人身上的，这种人是国家的敌人。 3 ，先发展经济后治理环境？ 　　又有人说先发展经济，经济发达了再来保护环境，发达国家也是那样的。可惜，这只是一厢情愿而已，因为中国跟它们没有可比性。首先也是最根本的，现今发达国家的人口压力从来没有像中国这样大，环境污染和生态危机也从未像中国这么重。其次，它们占据了先机，输出污染。浙江和广东都有大量发达国家出口来的剧毒的电子垃圾；美国自己国土上有石油但是却封存起来不开采，而要先开采其他国家的；日本用筷子不砍自己的森林而用中国的；更重要的是中国还承担了全世界大部分的制造业，用中国的劳动力和自然资源，污染中国的环境，利润却流量了发达国家。我们是绝对不可能像这些发达国家那样，把自己的灾难再转嫁到别的更不发达国家去的，原因是地球就这么小，而中国又这么大。慈禧太后在八国联军入侵北京后曾经说：量中华之物力，结与国之欢心。现今那些盲目引进外资使控制中国重要资源的做法与之又有什么不同？在很大程度上，经济体现的是我们向自然界索取的能力的强弱，当自然界蕴藏的财富已经告罄的时候，这种能力也就成了无米之炊，经济也无从再发展了。钱只能用于衡量人的能力大小，人在破坏自然获取自身所需方面的能力是相当大的，但是恢复自然完全是另一回事，要比破坏难上何止十倍！这尚不是人力能够达到的，所以也是金钱所难以衡量的，这也是国家投了那么多钱治理污染却收效甚微的一个本质原因。从这个角度讲，我们国家看上去经济发展迅速，人民生活水平提高，但实际上是虚的。现行经济制度鼓励人们追求短期的个人的利益，但这种追求却常常侵害了长远的和整体的利益，如果我们不能改变这一状况，后果是可以预见到的：少部分的富人占据了为数不多的剩余优秀资源环境，另一部分人则出国去了，留下绝大部分的人在脆弱的环境和贫穷中挣扎。 4 ，经验主义不足道 　　有人光从过去的历史分析，觉得过去几十年中，中国人口虽然在增长，但粮食和收入的增长更快，所以不存在控制人口的必要性。如果说这个世界真的有这么简单就好了，你真要这么分析，也起码要用更长的时间和更多的样本吧？但即使这样也不足够的，尤其在我们现在这个复杂而又处于快速变化中的世界。举个猪的例子，我家以前就养猪的，每天喂两顿，每天到了喂食的时候猪都会在门边候着，看见你来还会叫几声表示感谢。吃饱了就睡，睡醒了又吃，可以说是开开心心无忧无虑神仙羡慕的好生活了。但是谁都知道猪的最终命运是被宰杀，只可惜猪自己不知道，它只知道主人每天会在固定的时候来喂它，以前天天如此，想必以后也一定如此。我们也可以过像猪这样的生活，但同时也就无法避免猪的悲剧。 5 ，别拿日本说事 　　有人喜欢拿日本和韩国说事，说它们那么大的人口密度，人家不是过得好好的，生活水平那么高，我们中国为什么就不能。中国跟日本根本就没有可比性，因为日本才 1.2 亿人，只是中国的一个零头，而且已经停止增长。日本目前已拥有超过国内农田 3 倍的海外农田，韩国和一些海湾国家也争相在海外圈地。但是这对中国可行吗？中国需要多大的这种基地阿？现在全世界尤其是亚非拉人口在快速增长，还有多少地可供我们圈阿？圈地意味着与这些国家的穷苦百姓争粮阿，何况现在已经被别人占了先机。再看看欧美发达国家，都是农业大国，这是国之根本，不会受制于人。 6 ，人口的可持续发展 　　有人说计划生育会导致中国人口趋于灭绝，觉得人多是文明能延续的保证。计划生育是国家为了纠正之前人口膨胀而采取的一项国策，到了人口趋向平衡时，自然会调整的。中国历史上就一直是世界上人口最多的国家，人口占世界五分之一多，难道还不够多？那些发达国家政府倒是有担心这个问题的，但只是担忧本民族人口下降，而不是总人口。但中国要走到那一步，还远着呢，至少可预见的将来是不会的，现在担心，也太有远虑了吧？发达国家人口出生率低，是生活水平提高的表现，另外很大一个原因是它们可以引进外来高技术而又廉价移民，弥补劳动力不足，显得比自己生更划算。英国移民占人口总数的 7.53% ，而德国和法国的移民数量已经占到人口总数的 10% 左右。要是无民可移，他们的出生率自然会提高的，毕竟不是因为没有生育能力。随着移民增多引起一系列社会问题，相信未来情况是会有所改变的。在英国殖民北美的时候，地广人稀，亚当 . 斯密在《国富论》中写道：劳动报酬优厚，多子女不但不成为室家之累，反而成为家庭富盛的源泉。一个有四五个孩子的青年寡妇，在欧洲中等及下等人民间，很少能找到第二丈夫，但在北美地方，那些儿女常是诱使男子向她求婚的财产，儿童的价值是结婚的最大鼓励。没有错可持续发展当然也应该包括人口的可持续发展，每对夫妇生两个孩子正好实现替代，但光从人口本身来谈论是没有意义的，一个国家的人口数量和发展应该适应其资源条件和经济状况。由于历史的原因，我们现在的人口已经超载了，并且这种超载压力还在增大中。由于技术对劳动的取代性和总资源的有限性，也由于人对生活条件的提高，社会发展的趋势是需要的人口和能承担的人口都较现在为少，但当然也不会无限制地减少。 7 ，独生子女的负担重的佯谬 　　有人说现在都独生子女了，中国老龄化问题出来了，一对夫妇要赡养 4 个老人，或更多，实在负担太重了，所以应该允许多生，以便减轻负担。看似有理，其实荒谬。首先，独生子女赡养老人负担是挺重，现在让他们多生，又加上了抚养孩子的负担，更重了。等这些孩子长大，中国早应该已经完善了社会养老的制度，要不中国就是陷入了大的麻烦了。其次，从整体的角度来讲，以一个人抚养的人数来计算负担本身就是不合适的。人既是资源，又是消费者，人生活水平的提高，人作为消费者也将消费更多的资源，而随着技术的发展，人作为资源，却只有通过知识才能体现出来。一个钱学森可以抵五个师，人多是没有用的，提高人的素质才是关键。在发达国家，一个农业劳动者借助先进设备就可以管理一大片的农场，自然也就可以养活几十甚至上百的人，而中国，农民至今还占人口的大部分，难道可以说发达国家的农民负担比我们大好几十倍吗？所以说不是这样计算的，他们的地比我们大，自然条件比我们好，技术比我们先进，养活人是靠的这些，而不是劳动力。人口过多是技术进步的障碍。 8 ，别执着于劳动密集型产业和市场 　　有人说人多市场大，经济有充分的发展空间；人口少了，我们的劳动密集型产业就没有竞争优势了。我从小到大大部分时间受的是社会主义教育，这点是非还是能够分辨的。难道我们国家的人民的价值就是做为别人产品的市场？只是作为低工资的劳动者？国外的资本家或其国内代言人当然希望这样，那样他们就可以一直剥削我们了。以人为本，这个人应该指的是全国人民，而不是少数人。薄熙来当商务部长时曾说过：中国需要出口 8 亿件衬衫的利润才能买一架 A380 空客飞机。这是不平等贸易，可是有什么办法呢？衬衫谁都会做，而飞机则只有他们会。可难道我们就这么贱，非要固守着衬衫产业，难道我们就不能自己造飞机？绝对可以，而且绝对应该的，只有从烦杂的简单劳动中解脱出来，我们才能去从事更有创造性，更能体现我们真正价值的事。所以我们总要抛弃那些劳动密集型、低附加值、高消耗和污染的产业，向高端发展的。 9 ，生育自由不是绝对的 　　还有人喜欢谈论自由，认为政府剥夺了自己的生育自由。没错，可是自由从来都是相对的，我们被剥夺的不仅仅是生育自由，还有持枪自由、公共场所吸烟自由、大城市的燃放烟花爆竹自由等等。一部分人的过多生育妨碍了全社会的其他自由，必须暂时加以限制。我生长在南方，小的时候山清水秀，我们那里很多池塘、水库、溪流，夏天的时候我们在那里尽情地游泳、捉鱼虾、摸螺蛳，那是多么自由美好！现在一切都只成为了回忆，水库干涸了，池塘和溪流都被污染了，鱼虾没有了，我失去了多少自由阿？蒙古族牧民们，原本在广袤的草原上纵马放牧，任意东西，多么惬意！现在很多被迫进行了生态移民，居住在一个狭小的地方，整天为生计发愁，又失去了多少自由？看看人家美国欧洲，住的是大房子，有花园农场，好几辆车，没事还可以出去打个野鸡什么的。这在中国可能发生吗？甚至每家拥有一辆车也是不可能的，因为没有那么多地方来停，即使现在各大城市也已经够拥挤了，你有车，但是却总被堵在路上动不了，这时你感觉到自由吗？更别说石油和铁矿都是有限资源、空气污染和那么多的交通事故。别奢望太多了，除非中国人口能降到美国那个水平。所以说完全的生育自由或者说敞开肚子生在中国现阶段是不现实的，就像在饥荒年代每个人的食物量都要受到控制一样。 10 ，历史的经验教训 　　纵观中国的历史，是封建王朝更替的历史。至于王朝更替的原因，有很多，我不是专家，但有一个原因是肯定与人口有关。每当一个王朝立朝的时候，往往是大乱初定，人口较少的时期，这时候朝廷会安抚百姓，实行耕者有其田的制度，从而经济逐渐恢复，国力兴盛，人口也随之增长。然而在这个过程中，必然伴随着一些不平衡发展，也就是贫富差距扩大，并演变为少部分人占有大量田地，社会的不安定因素也就增加了。如果这个时候出现一个昏庸残暴的皇帝或者外敌入侵，则有可能会发生社会动乱了。在动乱过程中，由于战争、饥荒、瘟疫等，人口被大量消灭，新的王朝又成立了，循环又开始了。但当然技术是在积累和进步的，所以不是单纯的循环，而是螺旋式上升。为什么中国古代一直领先于世界，却没有率先完成资本主义革命，最后衰落演变为西方殖民地？这又是一个众说纷纭的话题，但在我看，一个很重要的原因还是在于人口。明朝中后期中国已经出现资本主义萌芽，但是内部矛盾也很大，主要是人口过多了，一旦发生天灾闹饥荒，就产生了大量流民。他们聚众起义，给朝廷以重大打击，并最终灭亡了明朝。在这个过程中，满清得到机会入关建立了统治。而欧洲，则因为地理大发现，把不安定的富余人口转移到了美洲，并且还能带回大量财富。 11 ，结论 　　在古代地广人稀，可以凭武力征服和殖民，并且战斗和生产主要依靠人力的年代，人多确实是优势，大国不灭的说法也是有道理的。但古代同样有兵法云：兵在精，不在多。历史上这样的例子太多了，中国多次被人数很少的民族打败和统治，近代则拥有 4 亿人口更是受尽列强的宰割，极其屈辱。何况现在形势早已不同了，提高人口素质才是关键，到今天中国还没出个诺贝尔奖得主呢，何其悲哀阿。老毛当初提出人多力量大的口号，实在是误国不浅。我们现在是亡羊补牢，但愿为时未晚。中国正处于转型期，各种矛盾重重，其中最为危险的就是爆发大的生态危机，现在已经有很多迹象了。只要这一危险能够避免，相信中国能够最终顺利完成转型，走上可持续发展的道路和进入发达国家的行列。计划生育政策绝对不能松动，而且必须要严格执行，这是中国最后的机会了。
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一个硬指标---从地球到火星飞行时间就要6-8个月
liux831 2009-2-14 14:24
一个硬指标--- 从地球到火星飞行时间就要 6-8 个月。 美国宇航局计划2030年将6名宇航员送往火星。从地球到火星飞行时间就要6-8个月。 这里包含这几个硬指标。 硬指标; 1.美国教授申请需要Cell,Nature,Science这样的论文。而且，一个中国学者申请Assistant Professor时，同时有发表的Nature，Science，Plant Cell论文。 2.美国申请Full professor 要有70篇论文 3.中国申请院士一般都有科技进步二等奖以上的奖项 4.在世界一流大学，一年发表CNS论文要在200篇以上。东京大学比较典型，哈佛大学教授发表CNS论文也是一般论文。以庄小威为例，都是CNS论文，60多篇。 5.一些伟人，座4奔5.以范曾为例。 6.国际化---明尼苏达大学，在中国每年招生2000人。 我们研究一些硬指标，依据一些硬指标，多心平气和！ 一、DavidTilman实验室 发表论文： Selected Publications Fargione, J., J. Hill, D. Tilman, S. Polasky and P. Hawthorne. 2008. Land clearing and the biofuel carbon debt. Science 319: 1235-1238. Clark, C.M. and D. Tilman. 2008. Loss of plant species after chronic low-level nitrogen deposition to prairie grasslands. nature 451:712-715. Tilman, D., J. Hill and C. Lehman. 2006. Carbon-negative biofuels from low-input high-diversity grassland biomass. Science 314:1598-1600. Tilman, D., P.B. Reich and J.M.H. Knops. 2006. Biodiversity and ecosystem stability in a decade-long grassland experiment. Nature 441:629-632. Hill, J., E. Nelson, D. Tilman, S. Polasky and D Tiffany. 2006. Evironmental, economic, and energetic costs and benefits of biodiesel and ethanol biofuels. Proceedings fo the National Academy of Sciences 103:11206-11210. Reich P.B., S.E. Hobbie, T. Lee, D.S. Ellsworth, J.B. West, D. Tilman, J.M.H. Knops, S. Naeem and J Trost. 2006. Nitrogen limitation constrains sustainability of ecosystem response to CO 2. Nature 440:922-925. Tilman, D. 2004. Niche tradeoffs, neutrality, and community structure: A stochastic theory of resource competition, invasion, and community assembly. Proceedings of the National Academy of Sciences 101:10854-10861. Mitchell, C., D. Tilman and J. V. Groth. 2002. Effects of grassland plant species diversity, abundance, and composition on foliar fungal disease. Ecology 83:1713-1726. Kennedy, T. A., S. Naeem, K. M. Howe, J. M. H. Knops, D. Tilman and P. Reich. 2002. Biodiversity as a barrier to ecological invasion. Nature 417:636-638. Tilman, D., P. B. Reich, J. Knops, D. Wedin, T. Mielke and C. Lehman. 2001. Diversity and productivity in a long-term grassland experiment. Science 294:843-845. Tilman, D., K. G. Cassman, P. A. Matson, R. Naylor and S. Polasky. 2002. Agricultural sustainability and intensive production practices. Nature 418:671-677. Tilman, D., J. Fargione, B. Wolff, C. D'Antonio, A. Dobson, R. Howarth, D. Schindler, W. Schlesinger, D. Simberloff, D. Swackhamer. 2001. Forecasting Agriculturally Driven Global Environmental Change. Science 292:281-284. Tilman, D. 2000. Causes, consequences and ethics of biodiversity. Nature 405:208-211. Tilman, D. 1999. The ecological consequences of changes in biodiversity: a search for general principles. The Robert H. MacArthur Award Lecture. Ecology 80:1455-1474. Tilman, D. 1998. The greening of the green revolution. Nature 396:211-212. Cohen, J. E. and D. Tilman. 1996. Biosphere 2 and biodiversity: the lessons so far. Science 274:1150-1151. Tilman, D. 1996. Biodiversity: Population versus ecosystem stability. Ecology 77(3):350-363. Tilman, D., D. Wedin and J. Knops. 1996. Productivity and sustainability influenced by biodiversity in grassland ecosystems. Nature 379:718-720. Wedin, D. A. and D. Tilman. 1996. Influence of nitrogen loading and species composition on the carbon balance of grasslands. Science 274:1720-1723. Siemann, E., D. Tilman and J. Haarstad. 1996. Insect species diversity, abundance and body size relationships. Nature 380:704-706. Cohen, J. E. and D. Tilman. 1996. Biosphere 2 and biodiversity: the lessons so far. Science 274:1150-1151. Tilman, D. and J.A. Downing. 1994. Biodiversity and stability in grasslands. Nature 367:363-365. Tilman, D., R.M. May, C.L. Lehman, and M.A. Nowak. 1994. Habitat destruction and the extinction debt. Nature 371:65-66. Tilman, D. and A. El Haddi. 1992. Drought and biodiversity in grasslands. Oecologia 89:257-264.er 庄小威实验室 发表论文： H.M. van der Schaar, M.J. Rust, C. Chen, H. van der Ende-Metselaar, J. Wilschut, X. Zhuang, J.M. Smit, Dissecting the Cell Entry Pathway of Dengue Virus by Single-Particle Tracking in Living Cells, PLOS Pathogens 4 , e1000244 (2008) B. Huang, S.A. Jones, B. Brandenburg, X. Zhuang, Whole-cell 3D STORM reveals interactions between cellular structures with nanometer-scale resolution, Nature Methods 5 , 1047-1052 (2008) S. Liu, E. Abbondanzieri, J. W. Rausch, S. F. J. Le Grice, X. Zhuang, Slide into action: dynamic shuttling of HIV reverse transcriptase on nucleic acid substrates, Science 322 , 1092-1097 (2008) M. Bates, B. Huang, X. Zhuang, Super-resolution microscopy by nanoscale localization of photo-switchable fluorescent probes, Curr. Opin. Chem. Biol. 12 , 505-514 (2008) E. Abbondanzieri, G. Bokinsky, J. W. Rausch, J. X. Zhang, S. F. J. Le Grice, X. Zhuang, Dynamic binding orientations direct activity of HIV reverse transcriptase, Nature 453 , 184-189 (2008) C. Chen, X. Zhuang, Epsin1 is a cargo specific adaptor for the clathrin-mediated endocytosis of influenza virus, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 , 11790-11795 (2008) J. Zheng, Y. Ding, B. Tian, Z. Wang, X. Zhuang, Luminescent and Raman active silver nanoparticles with polycrystalline structure, J. Am. Chem. Soc. 130 , 10472-10473 (2008) B. Huang, W. Wang, M. Bates, X. Zhuang, Three-dimensional Super-resolution Imaging by Stochastic Optical Reconstruction Microscopy, Science 319 , 810-813 (2008) M. Bates, B. Huang, G. T. Dempsey, X. Zhuang, Multicolor Super-Resolution Imaging with Photo-Switchable Fluorescent Probes, Science 317 , 1749-1753 (2007) S. Liu, G. Bokinsky, N. G. Walter, X. Zhuang, Dissecting the multi-step reaction pathway of an RNA enzyme by single-molecule kinetic fingerprinting, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104 , 12634-12639 (2007) B. Brandenburg, L. Y. Lee, M. Lakadamyali, M. J. Rust, X. Zhuang, J. M. Hogle, Imaging poliovirus entry in live cells, PLoS Biol. 5 , e183, 1543-1555 (2007) M. D. Stone, M. Mihalusova, C. M. O'Connor, R. Prathapam, K. Collins, X. Zhuang, Stepwise protein-mediated RNA folding directs assembly of telomerase ribonucleoprotein, Nature 446 , 458-461 (2007) B. Brandenburg, X. Zhuang, Virus trafficking - learning from single-virus tracking, Nat. Rev. Microbiology 5 , 197-208 (2007) Y. Zhou, X. Zhuang, Kinetic analysis of sequential multi-step reactions, J. Phys. Chem. B 111 , 13600-13610, (2007) H. M. van der Shaar, M. J. Rust, B. Waarts, H. van der Ende Metselaar, R. J. Kuhn, J. Wilschut, X. Zhuang, J. M. Smit, Characterization of the early events in Dengue virus cell entry by biochemical assays and single-virus tracking, J. Virol. 81 , 12019-12028 (2007) C. K. Payne, S. Jones, C. Chen, X. Zhuang, Internalization and trafficking of cell surface proteoglycans and proteoglycan binding ligands, Traffic 8 , 389-401 (2007) Y. Zhou, X. 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可持续发展与共产主义
热度 1 xsplendor 2009-1-11 15:28
可持续发展与共产主义 徐光华 xgh@ibcas.ac.cn 2008/12/15 摘要：共产主义或者说大同社会的思想在整个人类历史上都为人所向往。而最近几十年兴起的可持续发展研究在与之有着很大的联系，某种意义上 可把共产主义作为强可持续发展来看待。那么是否真的有可能存在，又是否存在一条从当今这个世界到那种状态的路径呢？这是本文所提出问题。 关键词：可持续发展 共产主义 大同社会 科学技术 1，共产主义的美好理想 在古代中国，孔子就曾提出过大同社会的说法，而西方也早就有了从空想社会主义思潮，后来又有了马克思的科学社会主义。这些思想尽管有着各种各样的差别，但总体是反应了一种人们理想中的社会形态，在那个社会人们安居乐业，平等友爱，和谐共处。古人是不能预见到今天科技的发达的，即使马克思也不可能，所以他们理想中的美好社会，至少应该不是以高科技为前提的。人们首先是不再为衣食住宿而担忧，在此基础上，物质产品极其丰富，前提是技术上能达到的；这时也就没有了不平等，从而不需要争夺，没有冲突，钱也没有什么用处了；人只需要花很少时间工作，人们从事各种创造性工作，并从中获得自我价值感，人人都是科学家或者艺术家，人在最大限度上按照自己的意愿行事。 那么共产主义是否真的可能呢？我想至少可以从两个方面加以考察。首先，假设我们已经进入了这个社会，那么它是否稳定，是否可以一直运行下去？不稳定的东西也是不能够长期存在的，从而也就是一个幻影。其次，假设它是稳定的，那么是否存在一条轨道，连接我们当前社会和共产主义社会？其实从系统科学角度说，就是说共产主义社会是否是一个稳定吸引子，而我们当前社会是否处于其吸引域。我想马克思应该已经说了不少了，可惜以前我没有读过多少他的著作，以后一定补上，现在只说一下我自己的不成熟想法。 首先是共产主义社会的稳定性。稳定岂不是不再发展了？这又怎么可能呢？这确实是一个很难回答的问题。自然界最常见的过程是熵增，这是热力学第二定律所描述的。但也有一类相反的过程，比如生物进化，从简单到复杂，我们人类社会的发展也类似于此，是一个熵减过程，这应该是存在极限的，这个极限是因为我们地球得到的来自太阳的能量是有限的(假如排除人类从太空中利用其他能量的可能的话)。这一点仍不是我目前所能清楚认识的。这个极限跟共产主义有什么关系呢？如果说发展就意味着引入负熵，则或许可以是越来越慢的趋向极限的发展，但并不停止。或者也有可能是真的不再发展了，虽然有违目前看到的规律。人的欲望是无限的，当一个欲望得到满足后，马上又有另一个欲望产生。现在假设：如果一个人能逐渐地满足自己的欲望，总有理由相信明天会更好，则他是快乐的，如果这个社会的绝大部分成员都很满意，则这个社会是稳定和可持续的。反之，则是人们所极不情愿的，社会也不安定。在物质需要都已经被满足的情况下，人们的新欲望都是精神方面的，但愿科学和艺术能够为人类带来无穷的可能性。或者，因为人的寿命是有限的，一个人穷其毕生也无法达到顶点。 在假设共产主义稳定的前提下，我们能否达到呢？这将在下面几节论述。首先说说可持续发展。 2，可持续发展的概念 可持续发展是最近几十年才提出来的概念，因为人类社会遇到了新的挑战。这个挑战就是人们发现赖以生存的地球是有限和脆弱的，各种资源即将枯竭，环境也已容纳不了我们排放的废弃物。总之，地球不能再支持我们人类社会按目前这样的发展进行下去了。而事实上，这也是对共产主义的挑战。那么什么是可持续发展？有很多争议。目前国际上对可持续发展的定义中，最被广泛引用及被官方采用的，即是1987年联合国环境与发展世界委员会在《我们共同的未来》报告中所提出的定义：一个满足目前的需要，而又不危害未来世代满足其需要之能力的发展。而人的欲望是无限的，什么叫满足目前的需要？难以说得清。至于未来世代的需要就显得更玄乎了，不过可以分析一下。分析的一个前提是我们所说的可持续，绝不是动物界的那种弱肉强食式的可持续，而是和平共处的可持续，这点相信绝大多数不会反对。首先假设前面定义所说这种需要是温饱，也就是基本生存的需要，看上去是个不错的解释，可持续发展就是我们能够一直在这个星球上生存繁衍下去，只可惜，这只能是一厢情愿。就像我们国家当初改革开放时小平同志提出的让一部分人先富起来，然后先富帮助后富，最后达到共同富裕，其结果是一部分人确实先富起来了，而接下去发生的则是他们不断巩固自己的地位，而把大部分的人都踩在自己脚下。我想不平衡性或许就是社会演化的一个规律，这是一个正反馈的过程，但正反馈的结果往往是崩溃，这种崩溃把社会重新拉到平衡，中国封建王朝的更替史就是例子。我们需要这个规律不会带来正反馈，而是负反馈。现在假设前面提到的这种需要是小康(我们国家目前所处的阶段在我看算不上小康)，相信这种情况下社会已经和谐多了，因为大家基本上能满足自己的物质需要，争斗的需要大大减弱了，这是因为总体的供给大大增加了的缘故。另外，由于人们都不大愿意劳动，人力资源已成为最重要的资源，人也就越来越有价值了。但还是存在稀缺的物品，有些人为了得到它们不惜损耗别人用来满足自己正常需要的资源，从而造成了社会一定程度的不和谐。现在再加以理想化，我们假设前面所述的这种需要是所有目前技术所能达到的东西。此时能有的都有了，想必人们也能够友好相处了。只有在这个时候，真正的可持续发展才是可能的，很明显，这个时候也就是人类进入共产主义的时候。我想也正是在这个意义上，马克思才提出社会主义革命只能发生在资本主义最发达的国家，可是列宁没有理解，反而提出了在落后国家更可能成功的说法，确实是成功了，可是其建立的却并不可能是真正的社会主义，中国也一样。 现今世界上的最发达国家已经在一定程度上实现了这个目标，因为其富裕，基本上可以得到技术允许范围内的所有东西，所以钱的意义就减弱了。这种情况下不平等也就减弱了，因为社会的总财富得以供给所有人，若有人受穷则意味着对社会安全的威胁，人们当然愿意舍弃一些对自己来说不是很重要的钱财来换取安全，这就给社会带来了公平。现在世界上最贫穷的国家往往是贫富差距最大的，而最富裕的则一般也是最平等的。然而这种公平只能限于发达国家内部，而不会惠及穷国。因为他们的富裕一方面是来自于其整体对穷国的剥削，而这些财富总也不会够分的，反而保持强大武力来对抗来自穷国的可能危胁更为划算，甚至是拿这武力去要挟穷国。 如果说富裕国家会主动帮助穷国，或者富人会主动帮助穷人，那一定是因为穷人有富人所需要的东西，或所畏惧的。可持续发展是由西方发达国家提出来的，因为这涉及到他们的切身利益，气候变化，物种消失，这些不是因为有钱就能够不受影响的。从这个意义上，可持续发展需要更大范围的社会主义，需要发达国家向发展中国家让利，然而这是十分困难的。更可能发生的，则是威胁和争端。 3，科学技术的功能 按照前面的说法，科学技术是罪魁祸首，因为它开发出了人的新的需要。为了满足这个需要，人们从事经济活动，以及与之关联的政治活动和其他活动。在这个过程中，会产生不平等，并且因为资源的稀缺性，会因为某些人满足他们新需要的同时剥夺另一些人本来已经拥有的东西(这两拨人可能会有重叠的)。比如说本来人人都可以享有的安静环境，现在因为音响的发明而快活了一部分人，却妨碍了别的很多人。但在表面上看来，技术造成了新的增长点，这是所有经济学家都热切希望发生的事。当然这么评价技术是不公正的，技术也有可能为全社会都带来好处的，相信大部分现代人都不愿回到过去没有电的日子。现在人们还希望科学技术能够解决资源短缺和环境污染的问题，但是技术的能力也是有极限的，技术能把木炭变成金刚石，但并不表示能把石头变成金子。环境承载力的概念也是和科学技术相关的，在相对落后的古代，一亩地假如只能养活1个人，而现在同样的一亩地可能可以养活两个人。但这种提高是有极限的，而且这个极限已经很接近了。 4，人口 说到这，就不能不提科学和技术所带来的另一个重大改变，那就是降低了人口出生率，从而降低了自然增长率。出生率下降很大程度上可以用自然界法则解释，越低等的物种繁殖力越强，而高等动物则采取了优生优育的策略。由于科学技术的进步，人类越来越往一个高端发展，在这个过程中出生率自然趋于降低。但是作为超越动物界的人类，还有其特殊的地方，那就是自身的享受越来越占更重要的地位。在古代社会，一个人或一个社会的财富就算很多，也只是表现为衣、食、住，没有太多可供享受的东西。这样就使得财富在带给人快乐方面没有多大意义，其作用基本上只是在于养活更多的人，所以人口就繁殖很快，大量的人口使社会总体变得贫穷，带来了不安定因素，一旦发生自然灾害什么的，很容易造成动乱。而现在发达国家出生率降低的因素，则在于他们认为生孩子养孩子是很痛苦很麻烦的事，而人生有那么多可以享受的东西，不希望被孩子拖累。这对于可持续发展有着积极而重大的意义，因为如果人口不断增长，那么可持续发展是根本不可能的。 5，只有挑战 现实的问题复杂而困难。在大量人口连第一阶段即温饱都还没有解决，而另外一部分人正要走在小康路上的情况下，我们不幸地发现了地球资源将要耗尽，生态环境受到了严重破坏，对人类的承载力已接近极限。这个打击几乎是致命的，除了希望科学技术能发生奇迹外，我前述的通往可持续发展或说共产主义的道路已经被堵住了。当然，即使这个承载力极限远未达到的情况下，可持续发展是否可能仍是存疑的；另一方面，在受限的情况下和平共处也许未必不可能。以上都只是我的一些随意的想法而已，不成熟，但我想我们面临前所未有的挑战是毋庸置疑的事实。
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科学技术：引领未来的强大动力——“10项引领未来的科学技术”点评
suqing1961 2008-12-5 08:58
科学技术：引领未来的强大动力 10项引领未来的科学技术点评 改革开放 30 年的历史再一次证明，科学技术是第一生产力，科学技术是引领未来的强大动力。因此，进一步强化科学技术的重要地位，不断提高全体公民的科学素养，对建设创新型国家、构建社会主义和谐社会意义重大。由此可见，中国科协主办的包括 10 项引领未来的科学技术 在内的 五个 10 系列评选活动，确实 是科普活动的一大创新，功莫大焉。 十九世纪，当人们津津有味地阅读法国作 家 儒勒 凡尔纳的 《从地球到月球》、《海底两万里》、《八十天环游地球》、《环绕月球》、《地心游记》等 文学作品时，其实并没有几个人相信这位科学、文学天才的那些伟大科技预言，更多的人只不过是把他那些充满神奇和幻想的胡言乱语、白日做梦作为茶余饭后的消遣。但是，仅仅过去了六七十年，凡尔纳在他作品中所描述的潜水艇、航天器、登月计划、地心钻探等预言就一一得以实现，人类社会由此迅速从蒸汽时代、电气时代步入信息时代。这一方面说明， 科学技术发展到今天，已经渗透到人类社会的方方面面，并给我们的日常生活带来了翻天覆地的变化； 另一方面，人类对自然界的认识是一个不断深化、无限发展的过程，任何社会在任何时代都拥有世人无法料想的科技创新，但这并不是说科技创新难以想象；相反，超前地、创造性地对科学技术的发展趋势进行预测和展望，将有助于激发公众对科学技术的兴趣，有助于引动科技研究的方向，有助于凝聚社会的智力资源，继而有助于推动科学技术的进一步发展、创新和突破。从这个意义上说， 10 项引领未来的科学技术 评选活动，善莫大焉。 科学技术的最终目的是促进人类文明的进步，增进人类社会的福祉。入选的 10 项引领未来的科学技术 ，其中 未来家庭机器人、新型电池、超高速交通工具、可服用诊疗芯片、感冒疫苗直接就与人们的日常生活密切相关，涉及当前最为活跃的生物技术、信息技术两大领域的基因修饰技术、干细胞技术、人工智能技术、光电信息技术、无线能量传输技术对人们的生活同样有着重大的影响。可见，公众不仅已经开始了解、熟悉前沿科学技术，而且还迫切期盼最新科学技术对未来人类生活所予以的改善。今天，和谐号 动车组从北京去趟天津，全程只需不到 30 分钟的时间，比从我办公的魏公村去趟王府井还快，这已经对我们的时空观产生了巨大的冲击；那么，未来 超高速交通工具的诞生和普及，又会给我们的生活带来什么样的影响？这确实对我们的想象力是一个不小的考验。我想，至少地球村将会变得更加名副其实 。 五个 10 系列评选活动全国共有 500 多万人参加了投票活动，共收到选票 2000 多万张，公众这么广泛的参与度，是我们评委始料不及的。这从一个方面说明，生动活泼、创新别致的科普活动还是会受到广大公众欢迎的；另一方面也说明， 科学技术是第一生产力已经深入人心，中国科协的地位和影响力正在不断提升，公众的好奇心、求知欲和探索欲更是在不断增强。从这个意义上说，诚如著名发明家张开逊老师所言，这样的活动 实际上是公众和科学家分享对科学的感悟，分享对未来的思考。这是一次盛大的公众科学活动，快乐的科学精神体验。 无须讳言， 五个 10 系列评选活动的最终结果完全是在公众推荐、投票的基础上产生的，因而具有浓厚的 草根特点，入选的 10 项引领未来的科学技术 未必就与科学界主流的认知一致，更不可能把对未来最具影响的科学技术都涵盖进去，此外，入选的 10 项科学技术基本上涉及到的都还是技术，科学还没有真正进入公众的视野、被公众所关注这是应该引起我们重视的一个问题；但是，无论如何，这种调动广大公众积极参与的、有益的科普活动，无疑将有助于 进一步整体提升全社会推动公民科学素质建设工作，激发公众关注科技、热爱科技、运用科技的兴趣，达到弘扬科学精神、普及科学知识的目的。它再一次彰示了科学技术是引领未来的强大动力。 从这个意义上说， 五个 10 系列评选活动可谓献给中国科协 50 华诞的一份名副其实的厚礼。
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科技影响中国的历史与未来
suqing1961 2008-9-1 11:18
科技影响中国的历史与未来 中国科协网在线访谈 张开逊 苏 青 特邀专家： 张开逊： 中国科协常委，北京机械工业自动化研究所研究员，国家级有突出贡献的科技专家。 苏青：中国科技期刊编辑学会副理事长，中国科协科技导报社副社长、副主编，研究员。 时 间： 2008 年 8 月 29 日上午 9 ： 00 至 10 ： 30 地 点： 中国科协网 主持人： 王以芳（中国科协信息中心） 主持人： 各位网友，今天我们有幸邀请到了张开逊研究员和苏青研究员两位嘉宾作客中国科协网，围绕 10 个影响中国的科技事件 和 10 项引领未来的科学技术 评选活动，为广大网友解读影响中国历史的科技事件和影响中国未来的科学技术。苏社长，您能否先为我们介绍一下 10 个影响中国的科技事件 和 10 项引领未来的科学技术 评选活动的具体流程？ 苏 青： 评选流程按照纪念中国科协成立 50 周年总体宣传思想来进行，基本上是一个公众参与和专家评审相结合的评选过程。第一步是条目的海选过程， 10 个影响中国的科技事件 和 10 项引领未来的科学技术 评选活动启事，通过在网上和报刊上公布的办法，面向广大公众征集相应的科技事件条目和科学技术条目。这是一个海选的过程，一个动员广大公众广泛参与的过程。从参与的情况来看，效果非常好。据了解，在公众推选的过程中，新浪网、腾讯网和中国科协网的点击量都超过了百万人次。第二步是专家筛选和审核的过程。我们首先请一个专家组从公众推荐的海量科技事件和科学技术条目中各遴选出 40 个意见比较集中的候选条目，然后对它们进行科学、准确、规范、简练的描述。第三步，将 40 个候选条目提请一个层次更高的专家组审核，从中评选出 30 个备选条目。第四步，将专家组评选出的 30 个备选条目通过报纸、网络对社会公布，由公众投票评选出最终入选的 10 个影响中国的科技事件 和 10 项引领未来的科学技术 。所以，整个评选过程是一个公众广泛参与和专家严格把关的过程。目前，评选工作已进行到第四个阶段， 9 月份将通过统计选票和专家评议确定最后的评选结果。 主持人： 从 30 个候选项中选出最终的 10 个，张教授能否给我们介绍一下专家是如何评选审议的？具体的评选标准又是什么呢？ 张开逊： 50 年来，中国在科学技术发展历程中创造了很多重要的成果。从众多科学事件中选出 30 项，必须有所取舍，取舍的标准应该是：它们对科学技术发展本身有重要意义；对国家的安全、经济的繁荣、社会的进步和人民的幸福有深远的影响。专家们取得共识之后，从众多候选项目中忍痛割爱，最后选择了 30 项。 苏 青： 张老师刚才讲得非常好。我补充一下，以 10 个影响中国的科技事件 评选为例，公众推荐的候选条目中，有些事件是负面的科技事件，比如说汉芯造假事件、太湖蓝藻暴发事件等。专家们在评选时认为，这类负面事件实际上也有它的积极效果，比如，揭露汉芯造假对净化科研环境是有帮助的，披露太湖蓝藻暴发事件进一步引发了公众和社会管理者对公共环境问题的高度重视。因此，有专家提出评选时应适当考虑这类负面典型事件的入选。我个人也赞同专家的这种意见。但是，由于评选的标准事先已经制定，入选的科技事件必须是已对我国科技发展、经济建设和社会进步产生了重大促进作用，或具有重大的现实意义和深远的历史意义，更多强调的是事件的积极促进作用。既然规则已经在先，评选过程中就不应该再改变，所以最终入选的事件都是正面的。不过我倒觉得，专家们的意见对我们今后完善类似评选活动方案还是有积极意义的。 张开逊： 举办这项活动，使公众与科学家能够共同回顾半个世纪来中国科学技术发展的历程，感受科学技术对社会的影响，受到鼓舞、受到启发，也引起我们反思。海选中提出了很多很多公众关心的问题。海选提出的事件大多数是积极的、正面的，还有人们曾经做错的事情。这些错误如果成为公众讨论的话题，可能对我们国家科学技术未来的发展更有意义。有些专家的意见是把这些有启发性的负面事件也放进去，但严格参照评选标准，重大的科学事件主要选择积极的、正面的。 苏 青： 为了弥补张老师所说的评选工作中的一些遗憾，我们《科技导报》 2008 年第 13 期和第 14 期专门发表了一篇专稿中国具有重大影响的 50 项科技事件。这篇文章就收录了几例负面科技事件，比如说太湖蓝藻暴发、邱氏鼠药案等，作为这次评选活动的一个补充。 我觉得，这次公众推荐的 30 个候选科技事件，有一些值得我们深入思考的东西。通常我们谈到影响中国的科技事件，首先想到的往往是一些重大的科技成果或重大的科技突破，比如说两弹一星、载人航天等等。我刚才统计了一下， 30 个候选科技事件中重大的科技成果和科技成只有 15 项，另外还有 13 项重大的科技政策或重大的科技活动，比如 1978 年召开的全国科学大会、《科普法》的颁布实施、中科院发布《关于科学理念的宣言》等等。实际上，这些事件对中国科学技术的发展和整个社会的进程产生的影响可能是更为深远的。我认为这是这次评选活动一个值得关注的地方，同时也是一个很值得高兴的事情。公众已不单单重视科学技术研究的最后结果，还关心科学技术研究的过程，以及呈现在人们面前的形态。比如说， 30 个备选的影响中国的科技事件中就有中国建立院士制度、国家自然科学基金制度的创立、设立最高科学技术奖等非重大成果类的事件，这些制度性的基础建设工作对整个国家科学技术的发展影响无疑是长久的、深远的。这是不是可以从一个侧面说明，我们公众的科学素养在提高？ 张开逊： 从海选中公众提出的影响中国的重大科技事件来看，公众对中国的科学技术发展非常关心。海选的内容中包含许多重大的科学技术成果，这些成果可以看作是建国以来中国科学技术发展的里程碑，有 20 世纪五、六十年代、七十年代、八十年代、九十年代的成果，以及进入新世纪之后具有重大意义的科学成果。其中包括 20 世纪五十年代的 武汉长江大桥 和 万吨水压机 ，这两项成果为当年中国的交通运输和机械工业奠定了重要的基础，使我们能迈上一个新的台阶。 showTime("2008-08-29 09:31:53") 王选领导研发成功汉字激光照排技术，以及北京建成正负电子对撞机，还有 探月工程，这些成果集中体现了现代中国科学技术工作者的追求和中国发展科学技术所取得的成果，这三项现代科学技术成就，对公众也有很大的启发性。在这些重大的科技事件之中，科学探索的艰辛历程和科学探索的具体内容都给我们以智慧的启迪。例如汉字激光照排技术，它的成功彻底改变了中国印刷业的面貌。 1960 年，美国物理学家梅曼发明了红宝石激光器以后，当时西方很多人就想到，应该用激光这支灵巧的光笔作为工具，用来印刷制版，对西方使用拉丁字母的文字来说，用计算机处理文件非常方便，因为拉丁字母只有 26 个。所以西方的激光照排技术很快就成功了，但是对汉字就面临着很大的难题，因为不同汉字的数量非常多，有 5 万到 8 万个，常用汉字也有 3000 多个，不可能每个汉字使用单独的代码，只好用点阵描述汉字，表述一个汉字需要 4096 个点，同样的硬件、软件条件下，处理汉字和处理拉丁字母相比，排版速度会慢好几百倍，排一个版面，对拉丁字母而言一分钟就完成了，当时对汉字而言要好几个小时。在那时候激光照排成为中国印刷业的瓶颈，很多西方国家都想占领中国市场。王选提出了新的理念，他用数学方法描述汉字的笔画，同时用一些巧妙的算法表述笔画的特征，包括字的大小和笔画之间的相互关系，使信息高度压缩，压缩比达到 500 。同样的硬件、软件的支撑条件下，使用这种方式，比传统的点阵描述方式要快数百倍，很多问题迎刃而解，为中国新闻出版事业开拓了一个全新的局面。专家和公众取得的高度一致，认为应该入选。公众和专家一起分享科学探究活动的感悟，重温并分享先驱者的智慧，也是这次评选活动的成功之处。 主持人： 五个 10 的评选，一方面总结了建国以来我国科技所取得的伟大成就，另一方面也是对全民科学素质的一个提升。苏社长，您能否给我们介绍一下两个评选活动的专家组情况？ showTime("2008-08-29 09:34:49") 苏 青： 前面我提到，共有两个专家组参与了整个评选过程。第一个专家组主要由从事科技史和科技哲学的专家学者组成，重点负责从海量的推荐条目中遴选出公众意见相对集中且有价值的 40 个候选条目。第二个专家组负责从 40 个候选条目中评选出 30 个公布于媒体的备选条目。后一个专家组的成员基本上都是自然科学和工程技术领域的知名的专家学者，组长是我国著名的地球物理学家陈运泰院士，成员包括周立伟院士、戴景瑞院士、钟群鹏院士等，张开逊老师也是这个组的评选专家。 另外，这两个评选活动还有两个特点。一是这两个项目的设计一个写实，一个务虚，很有意思。影响中国的科技事件是写实，评选的是已经发生的、已经成为历史的事件。引领未来的科学技术更多的是务虚，评选的是未来科学技术发展的趋势，它是介于现实和未来之间的东西，是在科学技术领域已经出现萌芽，或者呈现出了发展的趋势，并且是未来预计可能产生的重大科研成果或重大技术突破。比如，刚才 张 老师说到的受控核聚变技术，目前我国中科院合肥等离子体研究所和成都的西南核物理研究院都在做这方面的研究工作，也就是媒体上说的人造太阳研制工作，并且都取得了阶段性的领先科研成果。有专家预计，未来 50 年人造太阳将有可能成为现实。二是备选的条目还要强调正面的、积极的影响，比如说，公众推荐的候选条目里有一条是克隆人。遴选专家认为，克隆人涉及到科学伦理等复杂问题，目前各国科技界都是禁止克隆人的，因此不应把这一条目列入。最后备选的条目是克隆技术。这也是为什么最终入选的 30 个备选条目都是积极的、正面的原因。 showTime("2008-08-29 09:39:11") 张开逊： 评选 五个 10 的第五部分，是引领未来的科学技术，从公众的选项和专家评选的结果来看，实际上包含着深邃的科学思想和隐含的人文情怀。人们看过很多美国大片，这些大片，特别是好莱坞的大片，为了取得更高的票房价值，夺取更多的眼球和关注，极力宣扬人类的灾难，基于现有的科学技术加以想象、引申、附会，说世界末日将临，通过狂想的刺激弥散恐怖气氛。在这次评选中，可以看得出来，中国的公众和科学家们以一种深沉的思考选择他们关注的科学技术。这 30 个选项，可以说都在期待科学技术为人类带来永久的幸福，为全人类解决共同需要解决的问题。每一个选项都值得这个世界上一切有志于探究科学的人为它付出努力。有的可能估计在一定的时期之内能够取得现实的成果，比如说可控核聚变，国外和我国的一些科研机构已经取得了阶段性的成果，我国已经参加了一项国际合作可控核聚变研究，它是人类共同期盼获得成功的一项研究，目前这项研究距离提供实用的能量还差得很远，还有许多基础研究工作需要进行，许多技术困难需要解决，也许这是需要集中全球的智慧才能完成的事情。 这 30 个选项里，有一些已经启动。例如深空探测技术，现在人们一步步向深空前进，飞向太空的飞行器最早是围绕地球转的卫星，然后开始探测太阳系行星，现在已经开始瞄准太阳系之外的目标，人们正在一步一步地朝着理想的目标前进。还有一些，目前只是想象，是构想。这种构想是理性的，同时又十分浪漫。许多充满人文情怀的构想，对人类的科学技术活动会产生深远的影响，这次 五个 10 的评选，已经超载了对具体项目的选择，实际上是公众和科学家分享对科学的感悟，分享对未来的思考，这是一次盛大的公众科学活动，快乐的科学精神体验。 主持人： 五个 10 评选活动自开展以来，公众在新浪网、腾讯网和中国科协网上的访问量已经超过 800 多万人次，参与热情十分高涨。苏社长，您认为这次活动为什么能够得到公众的积极响应和广泛参与呢？ 苏 青： 我想大概有这样几个方面的原因：第一，经过 30 年的改革开放，科学技术是第一生产力这个观念已经深入人心，公众对科学技术对国家发展、社会进步重要性的认识得到了极大的提高，因而对这类与科学技术有关的评选活动自然格外关注。第二，科学技术与公众的联系越来越紧密，人们的日常生活已经离不开科学技术，或者说公众越来越感受到科学技术对自己日常生活的影响。这也反映在引领未来的科学技术候选条目中，绝大多数都与人们的日常生活相关，如超高速交通工具、基因修饰技术、海水淡化技术、家用服务机器人等等 。 第三，可能与中国科协的地位不断得到提升有关系。近年来，中国科协通过广泛开展学术活动、科普活动，在公众中树立了良好的形象。我个人认为，有这么多热心的公众积极参与这次评选活动，实际上也是社会对科协工作的一种肯定，公众对科协工作的一种支持和响应。这也反映了科协知名度的提升和号召力的增强。第四，我想这也反映了公众的好奇心、求知欲和探索欲在不断增强。 索欲在公众中树立了一个很好的形象。科协组织这样一个重大的活动， 从某种意义上说，广大公众的积极参与说明《科学技术普及法》的实施和《全民科学素质行动计划纲要》的颁布已经取得很好的成效。人们对重大的科普活动、对重要的科研知识也越来越感兴趣，这应该是很值得欣慰的事情。举办这个活动的时候，我们当时还有点担心公众是否会积极参与，现在看来这种担心是完全多余的，公众参与的热情已经超出了我们的想象。 主持人： 张教授， 10 项引领未来的科学技术 备选项中有很多属于科技前沿领域，许多公众对此知之甚少，会不会产生距离感呢？ showTime("2008-08-29 09:48:33") 张开逊： 实际上人类的科学活动都是面向未来的。人们在从事科学探索的时候，受到两种因素的影响。一是人类的本源需求，要解决人类面临的实际问题，比如能源问题、资源问题、环境问题、安全问题、健康问题等等；二是受到人类在探索过程中已有经验的引导。谈到引领未来的科技领域的时候，我们看到许多选择都包含着这两种因素。所以公众的选择和科学家们的意见，基本上没有太大的分歧。这次遴选项目，让我们看到科学和公众的距离是非常近的。我们生活在一个科学无所不在的时代，今天的科学已经和每个人的幸福、事业的成功、国家的强盛、社会的进步和经济的繁荣联系在一起，如果没有科学的参与，很多事情都是不可思议的。公众对这次评选活动的关注，对引领未来科技领域的选择，都反映了公众对未来的关注和期盼。公众通过和科学家的互动，加深了对科学的理解。同时通过这次评选，科学家们能够以一种新的方式了解公众关心的问题。这次评选对提高公众科学素养，活跃我们国家的科学文化氛围，都是非常有价值的。 苏 青： 我完全赞同张教授的看法。公众的广泛参与确实表明公众的科学素养在不断提高。但是，我觉得，我们同时还要注意这样一个现象：这次评选活动是通过网络媒体和纸介质媒体同时向公众发布的。网络媒体包括新浪网、腾讯网和中国科协网等网站，纸介媒体包括《大众科技报》、《中国科技教育》、《科技日报》、《科学时报》等报刊。从反馈的信息来看，公众参与这两种媒体的人数是很不对称的，参与网络媒体的公众远大于纸介质媒体公众的人数。因此，我认为，参与这次评选活动的公众群体，从某种意义上说很可能是一个特定的群体，也即是那些喜欢上网、有条件上网、且有一定文化水平比如说高中以上文化程度的公众群体，他们中的却大多数应该是年轻人。这个群体很可能没有覆盖那些身处乡村、没有条件上网、没钱买报纸的广大农民。 说到距离感，我个人认为，人类的幻想力是与生俱来的，人一生下来就对未知世界充满了好奇，许多距离感是可以逐渐得到弥补的。小时候，夏天睡在竹床上仰望天空，神秘莫测的天空对我和每一个孩子都同样充满了吸引力。我想，早期的科学是从天文学和数学开始起步，应该是有它的道理的。 这次评选活动实际上也是一次引导公众学习、探究知识的过程。每位参与者在阅读启事和参与投票时，都免不了要对所面对的知识予以梳理，免不了要查询一些相关的知识，这个学习、探索的过程就是科学技术知识普及的过程。通过这样的普及就缩短了公众与科学家之间的距离。 张开逊： 刚才苏总谈到这次投票纸媒体的反馈和网络媒体反馈的数量反差比较大，这引起我三点联想。第一，在 五个 10 的评选第四部分影响中国的重大科技事件 30 个选项里面有一项，就是中国接入互联网，这个数据又一次说明这种选择是准确的。 第二，要格外重视互联网在传播知识、传播信息、沟通公众与科学界联系中的重要作用，应该对它给予更多的关注，更好地利用它。互联网是信息科学技术一次重大的飞跃，使人类有了一个划时代的信息媒体。互联网缩短了人类和知识的距离，缩短了人类获取知识的时间间隔，免除了人类为了获取信息跨越空间阻隔的交通劳顿。在这个意义上说，人类获得知识的途径更加平等，为更多关注科学的人们提供了进入科学殿堂的机会；第三，两种不同方式反馈的信息数量如此悬殊，说明我们的纸媒体应该反思，在互联网的时代，怎样进一步提高自己被公众喜爱的程度，增加对公众的吸引力，怎样在新时代以新的方式传播科学、传播智慧。　 苏 青： 我补充一下，中国接入互联网这一科技事件对我们今天生活所带来的影响，从这个方面就可以看出来。 主持人： 请问苏社长 ，通过采用网络媒体和报刊媒体互动的评选方式，您认为对以后开展科普活动有什么样的启示？ 苏 青： 这种启示是多方面的。首先，这次活动可以让我们认识到科普活动的形式可以多样化，而且也应该多样化。科普大篷车、科普挂图、社区科普宣传栏、科技馆展览教育等传统科普形式都很好，应该继续发扬光大；但是，在信息时代，我们还应该借用高新技术手段来普及科技知识，使得科技知识的传播更为有效、更为快捷，受众面更大。中国科协这次搞的 五个 10 评选活动，实际上就是科普活动的一种创新。它把 5 个方面的科普活动，如影响中国的 10 个科技事件、 10 项引领未来的科学技术 、 10 位公众喜爱的科普人物 、 10 本公众喜爱的科普图书 、 10 个公众关注的科技问题 集成在一起，形成一个系列科普活动，每项活动之间既各自独立，又相互联系，形成了很强的冲击力和吸引力，引导公众从多维的角度来关心科学技术，参与相应的科普活动。 showTime("2008-08-29 10:04:31") 10:04:31] 第二，这次评选活动大量应用网络技术，包括在新浪网、腾讯网、科协网上开设专题报道，集中宣传，鼓励公众网上投票选举，利用计算机技术进行相应的数据统计等。科普活动应用互联网技术的优势在这次评选活动中得到了充分的体现。首先，它顺应了人们生活快节奏的要求，公众只需用鼠标轻轻一点，在很短的时间内就能完成整个评选活动的参与过程。这一优势是纸质媒介所不具备的，人们已经很难有耐心用手中的笔去把报纸上刊登的选票的每一个选项逐一填写好。其次，纸介媒体的影响是有限的，通常它只能影响那些订阅它的读者，或受限于每种报纸特定的读者对象：而网络是没有限制的，它可以随时覆盖地球上的每一个角落，影响世界上所有能够阅读中文的读者。由此提醒我们，科普工作的手段也要与时俱进、不断创新，以适应时代发展的要求，满足现代社会人们的需要。传统媒体也要有危机感、紧迫感和竞争意识，要敢于迎接这个挑战，适应时代发展的要求，增强竞争能力。 showTime("2008-08-29 10:08:39") 张开逊： 这次活动，是今年庆祝中国科协成立 50 周年系列活动之一，从 1999 年开始，每年都要举办一次中国科协年会，主要是学术群体参加。这次评选，实际上是一次规模浩大的公众与科学家共同参与的理解科学的盛会，应该说是另一种类型的科协年会，这次活动内容非常丰富，像苏总谈到的那样，涉及五个关于科学技术的话题，每个话题都会引起人们关注。例如，在影响中国的重大科技事件中，其中有一项可能过去很少有人关注，很少有人探究它是什么，也很少想到它的意义。这一顶是正负电子对撞机在北京建成，一般公众对它很陌生，不知道这是什么，电子看不见、摸不着，里面正负电子还对撞。这次作为一个项目评选，人们的视线和思维的焦点就会集中在这个问题上：它是什么，对我们有什么意义？当公众提出这两个疑问的时候，人们就会思索它的价值。正负电子对撞机是基本离子研究的实验工具，它有可能模拟宇宙大爆炸之初的某些物理过程，对于人们了解宇宙，理解物质的奥秘具有重要的意义。通过这次评选活动，有助于使公众了解最前沿的科学技术活动。实际上越是前沿的探索，越是人们所关心本源问题，通过这次活动，能够把公众的经验和科学家的前沿探索联系在一起。 苏 青： 我前面提到了这次评选活动对我们今后更好地开展科普活动的两点启示，根据张老师刚才说的，我想再补充第三点启示，就是这次评选把公众参与和科学家引导有机地结合起来了。公众推荐的条目，经科学家引导、筛选，使得公众关注的热点问题和科学家关注的科技问题更加吻合。 主持人： 是不是可以说，科学家的引导保证了 五个 10 评选的科学性？　 苏 青： 是的。我们知道，公众推荐的过程是具有草根特点的，许多被推荐的科技事件或是描述不科学，或是叙述有偏差；被推荐的引领未来的科学技术大多只是和人们的日常生活相关，并没有科学、准确地反映科学技术发展的趋势。因此，科学家的引导作用能纠正这样的偏差，尽量保证候选条目的科学性和公众性。 张开逊： 我补充一点苏总的谈话，我觉得现代科学和技术的关系已经到了微妙的发展阶段。在几个世纪以前，人类的技术活动与科学探索基本上是分离的，它们在两条道路上前进。那时候能够非常明确地区分谁是科学家、谁是技术专家、谁是发明家。在今天，重大的技术发明往往建立在新的科学发现基础之上。比如说激光技术。梅曼在 20 世纪 60 年代发明激光器，他是科学家还是技术专家呢？说不清楚。这次初评选出的引领未来的科学技术，大部分是引领未来的技术，这表明了一种趋势，表明了今天科学技术的发展特点。我欣赏美国物理学家理查德费曼关于科学和技术关系的一种看法。他认为科学包括三个部分，第一是正确的探究自然的方法，第二是依据这种正确的方法所获得的知识，第三是由于人类获得了这些新的知识，增加了做新事情的能力，这种做新事情的能力就是技术。这样的评选结果从另一个侧面反映了当今科学技术的特点，有助于加深我们对科学技术的理解。 我有一个建议，鉴于这次活动如此受欢迎，希望中国科协能够把这个活动继续下去，过了今年之后，继续以这种方式提供公众参与科学的机会。 主持人： 谢谢两位嘉宾的精彩发言。下面我们和网友互动一下，看看网友有什么问题。 网 友： 请问苏社长，您认为 10 项引领未来的科学技术将在多大程度上影响我们未来的生活？ 苏 青： 首先我想应该讨论一下引领的含义。专家在评选过程中对什么叫引领也有过讨论，并存有不同的看法。比如说， 19 世纪法国作家凡尓纳在他的科幻小说中所描写的许多科技设想，在 100 多年前的当时看来就是一个个的幻想，现在很多却都变成现实了，如他提出的潜水艇、登月设想等等现在都实现了。某一项尚未成型的科学技术，如果放在一个很短的时间尺度范围去考量，它很可能就是一个不切实际的幻想；比如凡尔纳提出从地球到月球上去，在他那个时代的人看来就是天方夜谭。但是，如果把这项科学技术放在一个很长的时间尺度范围去考量，它可能就不是纯粹的幻想了，而有可能就是一项引领未来的科学技术。因此，这位网友提出的这些科学技术将在多大程度上影响我们未来的生活问题，我很难用一个量化的答案来回答。 举个例子来说吧， 30 个备选引领未来的科学技术中，有一项是超高速交通工具。这项技术目前已经开始运用，并已经让我们感受到了它对我们日常生活的影响，以及可能对未来生活的改变。半个月前，我乘城际铁路动车组从北京去了一趟天津，铁路全程只用了不到 30 分钟，比去趟王府井还快。可见，超高速轨道运输已经改变了我们的时空观，两个特大城市之间的往来现在感觉就像在两个社区之间交往。这样的交通运输形式今后还将大范围普及、推广，我们可以想见它对未来人们生活将产生怎样的重大影响。 再比如受控核聚变技术备选条目。核聚变需要上亿度的高温，氢弹爆炸就是典型的核聚变反应，它是利用原子弹爆炸产生的高温来引发核聚变的。受控核聚变就是要把这种核聚变反应控制在安全的范围内，我国西南核物理研究院 2006 年底已经在中国环流器二号Ａ装置上，使等离子体电子温度 跃升 到了 5500 万摄氏度，朝核聚变装置 点火 所需的上亿摄氏度高温迈进了一大步，标志着我国磁约束核聚变研究跃上了一个新的台阶。可以想象，受控核聚变技术一旦成熟，并且能够大范围民用推广，将彻底解决人类的能源危机问题。 再举个例子，十多年前，我们腰里挂个 BP 机就已经觉得用上很了不起的通讯工具了，那个时候全国到处都在发展 BP 机通讯业务，兴办了无数个 BP 机寻呼台。现在你再来看，这些寻呼台全部都早倒闭了， BP 机已经完全被手机替代。十几年前，手机还像砖块一样大，现在却十分轻巧，而且不断更新换代。科学技术发展的速度常常超出人们的想象，有的令人觉得不可思议。因此，这位网友让我来预测这些科学技术将如何影响未来人们的生活，我确实无能为力。这里我只想说，人类的创造力是无限的。 网 友： 在引领未来的众多科学技术当中，有多少是中国人可以引领的？ 张开逊： 这是许多公众关心的话题，我们生活在同一个地球上，面临共同的问题，引领未来的科学技术也是需要全人类共同探索、共同努力解决的问题。如果中国学者做出了卓越的贡献，我们是非常高兴的。如果别人做出了贡献、获得了成就，我们会由衷的祝贺他们，努力借鉴他们的智慧，使自己的工作做得更好。　 刚才网友还问到一个问题，科学事件和体育事件相比有什么区别？ showTime("2008-08-29 10:18:48") 在刚刚过去的北京奥运会上，几乎每一次运动员获得金牌，特别是中国运动员获得金牌，我们都会非常兴奋、非常激动。很多报纸的头版头条都报道这些事情。很多媒体都在关注这些事情，大街小巷都在谈论这些事情。不仅是体育事件容易引起人们的注意，政治事件、社会突发事件等等，它们也都会比科学事件更加吸引人们的注意。然而科学对人类的影响，和这些事件相比有一个很显著的特点，它是潜移默化的，是循序渐进的，然而又是非常深刻和广泛的。一般来说，它不具有轰动的公众效应，但随着时间的推移和技术本身的完善，它们有可能对社会产生决定性的影响。比如在 1831 年，英国物理学家法拉弟在实验室里发现了电磁感应现象，他发现当磁铁在线圈里移动的时候，电流表指针发生了一瞬间的晃动，当时没有一个社会人士关注这个件事。只是在英国皇家学会的一次例会上，通报了这样一个实验结果。但是在 100 年之后，在 20 世纪 30 年代，当为电学的发展作出很多贡献的发明家爱迪生去世的时候，人们曾经设计过一种特殊的悼念方式，打算在美国的一些城市停电三分钟。人们立即认识到这是不可能的，因为哪怕是短暂的停电也会出现巨大的问题，高炉中的铁水会凝结，外科手术不能进行下去，密闭的车间里将会一片漆黑，联系世界的通讯网络将会瘫痪，电已经和人类活动密不可分地联系在一起，已经深刻地改变了人类的生存方式，这时如果没有电，将会是真正的头号新闻。诠释科学对人类的意义，解读科学技术的人文含义，使公众关注科学，是科学传播的重要使命。 苏 青： 我补充一下 张 老师所说的。我认为，网友提出这个问题，一方面可能是公众对我国科学家所做的工作还缺乏比较全面的了解。实际上，在 30 项引领未来的科学技术之中，有的技术中国科学家所做的工作并不差，比如说量子通讯技术，中国科技大学的 潘建伟 教授领导的科研团体在这方面已经做出了国际上领先的科研成果。在高温超导技术方面，赵忠贤院士等中国科学家的研究成果也是国际领先水平的。我觉得，我们还应进一步宣传我国科学家所做出的杰出科研成就，让公众更加及时地、全面地了解他们的工作。 另一方面，不应讳言，和发达国家相比，我国的科学技术在很多方面确实还存在很大的差距。网友提出这个问题，也反映了广大公众对中国科学家寄予了更高的期望。这应该使包括一线科技人员和科技管理人员以及我们科技出版界人员更加感受到自己身上所肩负的责任。广大公众的这种期待应该成为我们的压力和动力。我相信，随着中国日益强大，经济实力不断增长，科研环境不断改善，中国的科学家一定会做得更好，在不远的将来一定会取得更多的与我国的地位相称的重大科技成果，引领未来的重大科技成果。 张开逊： 由于历史的原因，中国没有成为近代科学的故乡，也没有经历产业革命的过程。 17 世纪在欧洲发生的科学革命和随之而来的产业革命，中国完全是局外人。中国接触近代科学技术是在 19 世纪末、 20 世纪初的时候，那时候科学革命和产业革命在欧洲已经完成。今天，在发展现代科学技术的时候，在探究引领未来的科学技术的时候，中国的地位和那两次完全不同。那两次中国是出局的，这次我们是共同参与的主人，我们国家在相当多的领域有自己独特的优势，今天的中国社会和国际环境，为人们提供了前所未有的机遇。中国的科技工作者除了参与引领未来的科学技术的探索之外，正在深切地关注着中国自己面临的问题，关注着中国老百姓、中国政府关心的问题。比如说探究有效的预报地震、减少地震灾害的方法，面对威胁人类健康的疾病，以中国科学家独特的方式，努力寻找解决的问题的途径，等等。 网 友： 公众对科学的关注对促进中国科学技术发展有什么作用，请问苏社长？ showTime("2008-08-29 10:24:12") 苏 青： 我认为，公众对科学的关注可以从以下几个方面促进中国科学技术的发展。首先，它可以进一步提高人们对科学技术重要性的认识。我们知道，退回到 30 多年前，我们的社会主流是反科学的，文革期间知识分子被打成臭老九，知识分子从事科研活动也被指责为走 白专 道路。今天，广大公众积极关注科技工作，这是对原来那种错误认识的一种彻底颠覆，有利于全社会形成爱科学、讲科学、用科学的良好风气。 第二，对科学技术的关注能够增进公众对科学家的理解，为科学家创造更好的研究环境和氛围。公众加深了对科学家工作的理解，就能够更好地支持科学家，为科学家提供强大的动力。我们可以设想，刘翔在跑道上跑 110 米 栏，如果没有公众关注，没有人为他呐喊加油，他将是多么的孤独，也不可能创造佳绩，更不可能破世界纪录。同样，有了公众的理解，即使刘翔因脚伤最终在北京奥运会上退赛，公众也能给予足够的理解和宽容。从这个意义上说，公众对科学的关注，实际上就是在为科学家呐喊加油，为科学家提供动力。 张开逊： 公众关注科学到底有什么意义？我认为至少有两方面的意义。首先，科学对社会的影响，一方面取决于科学自身的发展水平，同时取决于公众理解科学的深度和广度，以及公众参与科学活动的广泛性。如果没有公众的理解和参与，科学家的发现只不过是少数人的智力游戏，杰出专家的发明，也不过是一件精巧的智力玩具而已。只有通过公众的理解和参与，科学发现和技术发明才能成为大众文化，成为改变世界的物质力量。比如说汽车和电话，如果只有一部电话或一辆汽车，今天它们可能早已被人遗忘。正是因为公众的参与，使电话和汽车成为产业、成为商品，改变了世界的通信方式和人们出行的方式。科学本身的价值和它的发展都离不开公众的参与。我们国家制定了《科普法》，表明我们对科教兴国的期盼和决心。 现在人们已经越来越深刻地认识到科学对塑造现代文化的意义，在相当长的历史时期里，人们一直认为法制和道德是维护社会秩序与社会和谐的两大精神支柱。无论生活在世界上哪一个地区的人们，无一例外以极为崇敬的心情维护这两个支柱。但今天仅仅有道德和法制是不够的，因为具有崇高道德感、具有强烈法制意识的人，可能由于不理解科学的意义和技术的价值，无法估计人类技术活动的后果，出于善良的愿望合法地做出违背科学规律的蠢事，如果这样，人类将会付出沉重的代价。今天越来越多的人已经认识到，应该为现代精神力量增加一个新的要素，这就是科学。法制、道德和科学，它们共同构成今天的现代社会的精神支柱。我想从这两种意义上说，公众参与和了解科学是至关重要的。 苏 青： 我再补充一点，公众对科学的关注，从某种意义上说，也是对科学家开展的科技活动的价值的检验，同时还是对科学家从事科技活动的一种监督。科技成果有时是一把双刃剑，究竟是造福于人类，还是祸害于人类，最终还要靠公众来检验。比如说塑料的发明确实给人类带来了极大的便利，但现在看来它也带来了很多负面效应，包括白色污染等等。这样一种对塑料的全面认识，就是由公众对塑料的广泛使用和不断的理性思考得来的。 公众关注和参与科学技术活动，同时也是对科学家从事科技活动的一种监督。韩国的黄禹锡干细胞造假事件，如果没有公众的广泛关注和强大的舆论监督，就不可能处理那么快、那么彻底，对科学界的影响也就不会那么大。所以，公众的关注和参与对弘扬科学精神，净化科研环境，激励科技人员攀登科学高峰，约束学术不端行为，促进国家科学技术的健康发展，能起到积极的推动作用。　 主持人： 谢谢两位嘉宾。谢谢网友的参与，希望大家继续关注 10 个影响中国的科技事件 、 10 项引领未来的科学技术 的评选，勾画出您心中对于未来科学技术的想象。今天的访谈到此结束。谢谢大家！
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sunapple 2008-7-1 14:38
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汶川大地震带给我们的科技启示
windest 2008-5-28 20:20
在罕见的大地震发生后，人们在积极救援的同时，关于地震是否可以预测，这次大地震完全是天灾还是人祸的观点众说纷纭，这其实是中国人的一种惯性思维：有重大事故发生，总得有人对此负责吧？！也有不少人指责地震局的无能和不作为，尤其是科技界的年轻人像大学生，他们认为现在科技发达像如此大规模的地震应该可以预测出来，其实地震预测是一个世界性的难题，他们想当然的看法是一种技术主义的表现，而技术主义就是人类掌握一定的科技手段之后自信心极度膨胀的产物。 看看现在的科技界，基因、克隆多么有吸引力的词汇，普通老百姓通过科学家的憧憬也对技术变得崇拜起来，作为科学家中的一员，以为自己发现了上帝的秘密拥有创造物质的能力而欣喜若狂！电影《我是传奇》中科学家发明了一种基因来吞噬有害细胞，没想到基因变异后竟然毁灭了整个人类！其实现在很难说科技带给我们的是进步还是退后，诚然科技的迅猛发展如通信技术带给人们越来越多的便捷，但这从另一方面却反映了人的退化，即人对工具的依赖越来越高了！这次地震发生之初因为地处山区，很多现代化的设备如汽车、飞机都无法到达，最终还是依靠人这个最根本的力量进行救助的。 科技进步也不是解决人类所有问题的万能灵药。在解决一个问题之后导致了更多问题的出现，破解一个谜题的同时带来了更多的新的谜题。比如为了防止紫外线的致癌，人们涂抹防晒霜，殊不知防晒霜本身的化学成分就能导致皮肤癌，这是一件利少弊多的事情。现在科学家看似风光、强大的背后，大部分技术还只是对自然界的一种模仿，目前对一个星球的了解都还远远不够，何况我们面对的是整个宇宙！所以，人类在自然科学面前，还只是一个小学生，因该保持一种谦卑的态度。 （以前写的日志，今天才转过来！）
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“两头在外”的基础研究之痛（二）
sunapple 2008-5-27 17:08
纵观我国目前形成的 两头在外 的基础科学研究形态－ － 仪器买进来，文章发出去 ，这种模式的成形历史可以追溯到上世纪九十年代中期教育部高水平大学评比的南北之争。当时南京大学为与北京大学及清华大学一争高低，在缺乏地理优势等的前提下，提出以发表 SCI 论文代表学术水平为标准的评价模式，并很快得到大学界的响应和认可，随后形成共识并逐渐条文化和可操作化，在国内重点大学和中科院得到推广，进而波及全国的大学和研究机构，形成了基础研究领域唯 SCI 和 EI 的权威性评价标准。应当说，这个评价模式尽管过于简单，但由于计算影响因子和论文篇数简单方便、可操作性强，同时也确实具有相当的合理性，这种评价模式在我国形成的最初十年中，伴随着我国基础科学研究的粗放经营阶段，对我国科学研究起到了相当的积极和正面的促进作用，让国内科学工作者打开眼界并找到了与国际同行接轨的路线。在最初粗放经营的量的扩张的十年中，南京大学、北京大学、中国科技大学、清华大学、复旦大学、浙江大学等等诸多院校形成了竞争局面，极大促进了国内高校科学研究风气的形成，同时也让政府和社会接受、认可和使用了这种评价标准和模式。随着国内大学排行榜的兴起，这种模式又得到进一步放大，成为全社会评价大学与研究机构水平的不言而喻的标准。 在这种评价模式与标准的刺激和推动下，为能够短平快地发表高水平科研论文，购买科学研究仪器而非自主研制或仿制科研仪器与设备便成了不二法门的捷径。要知道，自主研制和装备科研仪器不仅需要十年生聚的真功夫，还需要整个国家的工业体系尤其是精密制造、电子与自动化、特种合金与新材料等相关领域的协调配套布局发展，才能够取得真经修成正果，如现在的德国、日本和美国等已经修成正果的仪器与装备输出国家，由于进化出了比较完整的现代工业体系，拥有从头制造现代工业制品包括仪器装备的能力，从而奠定了成为发达国家的坚实基础。显而易见，目前流行在我们大学与研究机构里的两头在外的科研模式是很难有助于进化出上述体系的，对我们国家科技创新与现代化而言，其贡献极易成为水中花镜中月，同时对发达国家却起到了实实在在的锦上添花的作用，换用笔者曾经聆听过的国内一位让人尊敬的院士的话说就是我们的基础科研无偿为发达国家的科学研究起了探矿作用，我们轰轰烈烈付出，收获却不在我们这边。 无论从哪方面讲，我们这种两头在外的基础科研模式，在利益指挥棒的放大作用之下，历经二十年发展到现在，从初期的开风气之先的 SCI 论文的量的扩张开始，到目前积弊丛生虚糜国帑，已经到了不得不进行质的提高的改革的时候了。
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可再生能源的基础科学问题及其相关技术
suqing1961 2008-5-18 21:15
本文发表在2008年第8期《科技导报》 0 引言 　　能源问题是制约 21 世纪经济社会发展的全球性问题。随着我国经济增长方式的转变，能源问题也越来越成为影响我国可持续发展的关键性瓶颈问题，并成为广大专家学者关注、研究的热点问题 。2007年，我国一次能源生产量23.7亿t标煤，消费量26.5亿t标煤，二者均居世界第二 。鉴于化石能源逐步开始耗竭，大量使用化石能源引起的环境污染和气候变化问题日趋严重，自21世纪开始，全世界向可持续能源系统过渡的进程已经起步。我国有专家强调 ，21世纪上半叶，我国能源战略必须走减小化石能源用量、增大核能与可再生能源份额的发展路径，积极构建能源可持续发展体系。而以太阳能、生物质能、风能为代表的可再生能源基础科学问题的研究，以及相应的技术问题探讨，使得这些可再生能源逐渐走向市场，正向人们展示美好的能源永续利用和可持续发展前景 。本文主要根据文献 内容，结合《科技导报》等科技期刊近3年来发表的有关可再生能源方面的研究成果，介绍了太阳能、生物质能、风能为代表的可再生能源当前受关注的有关基础科学问题及其相关技术。 1 太阳能的基础科学问题及其相关技术 　　太阳能是通过太阳内部由氢聚变成氦的原子核反应释放出的巨大能量，经向宇宙空间源源不断辐射而到达地球表面并被人类所捕获的能量。与常规能源相比，太阳能是人类可以利用最为丰富的、分布广泛的、且可再生的能源相对于人类的有限生存时间而言，它在地球上的开发、利用基本上不受地域的限制，同时它又是一种对环境和生态均不产生负面影响的洁净能源。而要想有效地利用好太阳能，就必须解决太阳能的采集、转换、储存、输运等4个基本技术问题。 　　作为有望在未来社会能源结构中发挥更加重要作用的最主要的可再生能源资源，太阳能目前的主要研究领域包括太阳能光热利用和太阳电池技术。前者主要包括太阳能集热器技术、太阳能制冷降温技术、太阳能热发电技术，以及太阳能光伏发电技术和建筑物太阳能利用技术等；后者主要包括太阳级硅材料制造和产业技术、商业化光伏发电技术、边远地区光伏发电实用技术等 。 　　人类最早认识和利用的太阳能转换手段就是光热利用，光热利用也是未来太阳能低成本、规模化应用的最重要的领域。然而，在这一领域，目前具有一定应用规模的还只有太阳能热水器，而其中中国对太阳能热水器的利用又居世界的首位2006年我国共有3 000多家太阳能热水器生产企业，热水器保有量一直占据世界总保有量的50%以上 。在其他可以利用太阳能作为重要能源的场合，如采暖、空调、海水淡化、养殖、发电、制氢以及生物质燃料及其他形式能源转换方面，太阳能的应用还做得远远不够。关键的问题是缺乏能够使太阳能在能量转换过程中实现高效化、经济化的方法、设备和系统形式。因此，研究解决围绕太阳能转换利用的新设备、新工艺、新材料、新系统中的有关基础科学问题和相关技术问题，将有助于推进太阳能高效化、低成本、规模化应用，为发展和丰富太阳能转换利用方式提供科学依据，为实现能源结构的可持续发展提供持久的动力 。 　　文献 认为，太阳能光热转换利用领域今后发展的目标主要有：① 针对太阳能规模化利用所需要解决的太阳能热能转换利用的各个环节，以工程热物理和能源利用学科为基础，以材料科学、化学化工、建筑学等学科交叉研究为动力，以太阳能大规模、低成本、高效化应用为目标，不断提高太阳能的转换利用效率；② 进一步丰富和发展太阳能转换利用研究体系，尤其是将热力学、传热传质学、热化学、热经济学等领域的研究成果深入贯穿到太阳能转化利用现象的分析之中，以解决太阳辐射-热能、太阳辐射-电能、太阳能-化学能、太阳辐射-制冷效应等转换中所涉及的热力学问题，以及能量转换、储存、传递等过程的经济化与高效化问题，为实现能源结构多元化和提高太阳能利用水平发挥积极作用。为实现上述目标，结合参加第18期双清论坛的专家学者建议 ，以及《科技导报》近3年有关太阳能问题论文的有关研究成果 ，有关太阳能光热利用领域的基础研究方向和技术问题涉及以下几个方面。 　　1) 太阳辐射热力学和资源评估。该方向将重点研究太阳能资源的评估、测量方法，包括对总辐射、直射辐射、散射辐射资源条件的准确分析，对我国不同地区太阳能资源条件的准确定位，确定太阳能资源条件与太阳能能量转换利用方式之间的匹配关系；从辐射热力学和几何光学等角度出发，结合合适的能量转换方式，研究高效、低成本捕获太阳辐射并转换为热能以及分频、分质利用太阳能的最优途径。 　　2) 太阳能热发电。太阳能热发电领域重点需要解决的问题有：① 高温太阳能集热器与热力机的匹配耦合问题、可靠性问题及热机循环工质的筛选；② 基于太阳能的热电转换高效动力循环研究；③ 各类太阳能热发电系统的性能优化和动态特性研究；④ 高温工质（如熔融盐）的传热规律研究；⑤ 腔体吸热器中的复杂辐射换热；⑥ 太阳池发电技术的使用条件、可行性研究等；⑦ 为提高发电效率、降低发电成本而开展的太阳能温差发电技术、热电转换材料热力学问题，以及热电-光电转换综合利用研究；⑧ 在太阳能热发电中用于能量吸收、输运和储存介质的新一代热流体的热物理性能，以及先进的热存储技术研究。 　　3) 太阳能中高温集热。该方向主要是研究太阳能中高温集热转换技术，如适合中高温集热的选择性涂层材料及其表面辐射换热特性，新型中高温吸收器部件传热强化机理及结构，纳米材料用于太阳能集热转换强化辐射吸收机理，太阳光学器件的热效应抑制方法，聚能装置接收端辐射能量分布优化等；研究目标是为不同的太阳能利用方式提供能量源泉，重点是能够用于高效太阳能空调、热化学和热发电过程的聚焦太阳能集热技术研究等。 　　4) 太阳能利用与建筑节能。各类建筑物是利用太阳能的良好载体，通过充分、合理利用太阳能资源，可以实现大幅的建筑节能。建筑物利用太阳能包括采暖、采光、热水、空调、强化自然通风、电力供应，以及利用光催化降解有机物以改善室内环境并进行水质净化等方面。目前需要相关领域的科技工作者共同攻关，研究建筑物各个方面综合利用太阳能的最优形式和最佳方式等，解决近室温太阳能集热和高效利用以及与建筑物室内环境的耦合问题，开展建筑节能热舒适性反问题设计原理和相应建筑节能材料热性能确定原理和方法等方面的研究。 　　5）太阳能供热与采暖。民用建筑和工业加热领域的供热与采暖，是太阳能规模化应用的最重要领域。该领域重点需要解决大规模太阳能阵列复杂辐射、对流和传导耦合传热问题，以低热损、低成本为目标，建立太阳能集热-用能环节最优耦合匹配的热力学分析方法，不断解决太阳能光热转换规模化利用过程中出现的新问题和新现象等。 　　6）太阳能制冷与热泵。利用太阳能制冷技术季节匹配性好的特点，结合太阳能规模化利用的趋势，应重点研究：① 中低温位热能驱动的太阳能制冷循环系统，特别是能与常规太阳能集热器结合使用的制冷系统；② 从能源结构多元化角度出发，研究有辅助能源的各类太阳能制冷空调系统，以太阳能利用分数最大化为目标，考虑太阳辐射的波动性，解决不同能源结构之间的耦合匹配问题；③ 系统的动态稳态特性与传递过程强化研究等；④ 太阳能热泵中的两相流动传热及系统优化研究。 　　7) 太阳能能源材料的热物性。如，用于太阳能热发电系统的混合熔盐的制备与物性研究，用于发电循环的循环工质、高温高热流气体传热特性研究，选择性涂层材料的热稳定性研究，高效储能材料的蓄能特性研究，小温差能量蓄存、转移机理研究，用于太阳能集热转换的多孔介质辐射对流导热复合的传热特性研究，以及其他太阳能材料的热效应研究等。 　　8) 太阳能热化学转化及其他热物理问题。太阳能热化学转化涉及的问题主要是太阳能热解制氢以及热解制合成气，重点需要研究解决太阳能光解热解转换过程中的热物理问题等。太阳能转换、利用过程中的其他热物理问题包括：能量系统中太阳能与其他能源的耦合匹配、多能互补问题，基于太阳能利用分数最大化的热力学和能量利用系统优化问题等。 　　9）太阳能电池材料及关键技术。近年来，我国太阳能电池生产发展速度惊人，引起世界瞩目：2006年，生产光伏电池369 MW，生产能力1 200MW，位居世界第三 。进一步发展我国太阳能电池产业，应着重解决：① 制约光伏电池产业发展的多晶硅材料及其技术研究 ；② 固态染料敏化太阳能电池等新型太阳能电池研究 ；③ 可用于风能、太阳能发电的蓄能、电网调峰、用电大户自备电源的大规模蓄电技术液流蓄电池及其关键技术研究 ，等等。 　　10）利用太阳能规模制氢。包括：太阳能光解水研究，太阳能热解水研究，生物质制氢的基础理论研究，大规模高效、低成本制氢的理论与技术体系研究 。 　　 2 生物质能利用的基础科学问题及其相关技术 　　据《中国新能源与可再生能源1999白皮书》定义 ，生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。作为可再生能源，生物质能通常包括木材及森林工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等，具有燃烧容易、污染少、灰分较低、热值及热效率低、体积大且不易运输等特点。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气居世界能源消费总量第四位的能源。地球上每年生长的生物质总量约为 1 400-1 800 亿t（干重），其含有的能量相当于目前世界总能耗的10倍，因而在整个能源系统中占有重要地位 。 　　目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。美国2000年通过了《生物质研发法案》，2002年制订了《生物质技术路线图》，计划2020年使生物质能源和生物质基产品较2000年增加10倍，达到全国能源总消费量的25%（2050年达到50%），每年减少碳排放量1亿 t。欧盟提出，到2020年，运输燃料的20%将用燃料乙醇等生物燃料替代。世界经合组织（OCED）在2004年9月的研究报告中指出：各国政府应大力支持和鼓励生物质能源领域的技术创新，减小它与传统原油及天然气产品的价格差距，以最终达到替代的结果。 截止2006年底，我国生物质发电装机容量为220万kW，占全国发电装机总容量的0.35%，约占全世界生物质发电装机总容量的4%左右 。由于生物质能的利用受资源分散、能量密度低、转化效率低等条件的制约，因此，生物质能的利用必须综合考虑中国国情，进行多种途径的利用，在技术上多途径并进，除重点发展生物质能直接氧化燃烧和供热发电技术、压缩成型技术、热化学转换技术（气化法、热分解法、液化法和生化法）、大中型沼气工程技术、生物质能气化、以及集中供气发电技术和生物液体燃料发展系统外 ，还应力争在下述关键性的基础科学问题上获得突破，为我国的生物质能利用技术的跨越式发展提供理论支撑 。 　　1）生物质转化为高品位能源的化学基础。这方面的研究包括：高能量密度物种的筛选、热化学转化、多学科交叉，C、H、O、N 循环规律以及生态环境受影响的程度等；生物质超分子结构表征，生物质生化转化过程、生物质利用中的催化问题，生物质大分子在物化作用下的构象调变机理，生物质分子热分解、酸水解、生物分解等分解机理及其选择性调控规律，生物质解构产物品位提升中的生化、催化等过程的反应规律。 　　生物质制取液体燃料的化学本质是深度脱氧。有关专家指出 ，应该重视利用产油微生物转化生物质、转化水解混合糖获取微生物油脂和生物柴油的方法。水解产物混合液（包含已糖和戊糖）经产油微生物转化为微生物油脂为生物柴油，具有较明显的原材料资源优势和全糖转化优势。通过对生物质-水解-碳水化合物-微生物-生物油脂过程的研究，加强对生物质能的研究开发，使之从碳氢化合物经济到碳水化合物经济过渡。 　　目前，生物质气化多采用部分氧化的工艺，气体热值较低 ( 10MJ / m3 ) ，氢气含量较低，不适合合成液体燃料。如果借鉴炼油工业重油流化催化裂化工艺（FCC )，在裂化反应器中将生物质催化分解成高热值（16MJ / m3以上）、高H/C比的合成气，产生的焦炭及重焦油在再生反应器中燃烧，一方面为裂化反应供热，另一方面使催化剂再生，并使产生的 C02 可以集中脱除，以达到绿色环保、可持续发展的目的。这其中的科学问题包括：新型生物质催化裂解反应器设计及工艺研究，催化裂解反应机理及控制手段，再生反应器燃烧反应机理研究，催化裂解气化工艺中裂解系统与焦炭燃烧系统的平衡操作与控制。 　　此外，生物质能的利用还应包含诸如造纸废弃的木质素生物质能利用，生物质燃料油木本原料利用和微藻利用，以及生物质中纤维素和半纤维素转化中副产品 CO2的利用等问题 。 　　2）生物质能热利用。生物质挥发分含量极高，固定碳的比例较低，活化能比较低，着火性能好，综合燃烧特性指数高，其综合燃烧性能好，燃烧比较剧烈，燃尽时间较短。目前，生物质燃烧锅炉基本是流化床锅炉，具有燃烧适应性好、效率高、负荷调节范围宽、操作简单、具有可再生、NOx 排放低、不增加CO2排放等优点。但与煤相比，生物质能又具有能量密度低（产量 500kg/亩、发热量 16 MJ/kg、堆积密度 50-300 kg /m3）、灰熔点低等缺点。因此，开展大规模生物质热利用将遇到收集困难（受经济运输半径和季节的限制）、炉壁灰渣熔融沉积和腐蚀、床层聚团等问题，而生物质与煤作为混合燃料进行热利用则可以克服这些缺点。 　　大型燃煤电厂已开始试行将生物质与矿物燃料联合燃烧，而这其中的关键问题则有：① 生物质的化学组成与煤有很大的区别，特别是K、Na、Cl、O的含量明显高于煤中的含量，将影响燃烧过程中不同阶段的反应机理和动力学参数，因此，应研究生物质/煤在高温下反应的协同互补、抑制效应机理；② 生物质密度低，颗粒呈不规则纤维状，在燃烧过程中，这些颗粒将单独或与煤一起输送到炉膛中燃烧。因此，应研究多密度、复杂形状、超宽筛分气固两相体系，尤其是在流化床内的流动规律及其对传递、反应过程的影响；③ 生物质燃烧中一个重要问题是，由于K、Na、Cl、S逸出后，经过反应、冷凝、成核生成可吸入颗粒物，或直接冷凝在受热面上形成积灰，进而对受热面造成腐蚀。因此，应研究非平衡系统中气固转化及其在界面上的物理化学过程；④ 有关单纯生物质或煤的热解/气化/燃烧等热利用过程已有较多研究，而生物质/煤混合燃料的高效洁净转化研究则相对较少这需要考虑生物质与煤组成成分的不同。混合燃料热利用过程不是两者单独效果的简单叠加，而是会出现所谓的协同效应，因此，也需要研究生物质/煤混合燃料的高效洁净转化问题。 　　3）生物质微生物能源转化。微生物能源转化技术是生物质转化成有用能量的重要途径之一，它主要包括微生物厌氧发酵技术（产生乙醇、甲烷等燃料物质）和微生物制氢技术两种方式。微生物厌氧发酵技术是在严格厌氧条件下，利用厌氧菌生理代谢将生物质分解产生乙醇、甲醇或甲烷等目的产物，它主要包括液体燃料发酵生产技术和沼气发酵生产技术两种。微生物法制氢方式主要包括：① 发酵型细菌产氢，即直接把有机底物转化为 H2和CO2；② 微藻光合生物制氢，将水分解成H2和O2；③ 厌氧光合产氢，在光能驱动下光合微生物通过消耗有机物产生氢气；④ 将厌氧光合细菌产氢与发酵型细菌产氢结合起来，能充分利用发酵型细菌产生的有机酸，有效地提高产氢率并降低污染物COD。 　　微生物能源转化技术中的热物理问题研究涉及工程热物理、生物化学工程、微生物学、物理化学和化学工程等学科的交叉研究领域，其中生化反应器内流动和热质传输特性以及高效菌群构建对提高生化反应器的性能和效率具有非常重要的作用。为此，有关专家建议 ，应开展微生物能源转化过程中微观热质传递、生物代谢途径与规律、高效产氢菌群构建和分子生态学诊断、能量和物质转换机理及规律研究；开展生化反应器内生化反应动力学及反应过程耦合机理、多相流动、热质传输规律以及含生化反应的复杂结构材料内多元多相流动与传输特性的研究。 　　有关专家认为 ，生物质能利用领域近期应重点资助的研究方向包括：生物质高效气化器基础以及气化发电的基础研究；生物质气化合成液体燃料的机理性研究；高效生物质热解液化技术及基础研究；生物质催化液化和超临界液化研究；生物质燃气和燃油的精制技术及相关基础研究；生物制氢过程生化化学反应动力学及相关热物理问题研究；高效厌氧消化反应器生化反应动力学及相关热物理问题研究；生物质酸水解及水解产物制取生物乙醇和生物柴油的机理性研究；生物质解构复杂产物品位提升中的生化过程的反应规律研究；生物质快速热解制备生物油 ，等等。 　　 3 风能利用的基础科学问题及其相关技术 　　风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。据估计，到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍然十分可观：全球的风能约为2.74109 MW，其中可利用的风能为2107 MW，比地球上可开发利用的水能总量还要多10倍 。人类利用风能的历史可以追溯到公元前，但数千年来，风能技术发展缓慢。但是，自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为一种无污染和可再生的新能源才重新有了长足的发展。风能的开发利用是我国乃至全世界正在发展中的行之有效的绿色能源形式，也是我国未来能源发展中最有潜力的一个重要组成部分。风力发电是我国发展最快的发电技术。截至2006年，我国风电装机容量为260万kW，占全国总装机容量的0.42%，发电装机规模已从2004年的第10位上升至第4位，发展速度已位居世界第2位 ；2010年风力发电装机容量还将从2007年的605万kW增长至2 000万kW 。 　　风能利用的最大难题是风速与风向的不稳定性和随机性。对于这种强随机性的气动系统，目前还存在一些制约自主研发能力的基础科学问题亟待解决。我国的风能开发利用研究一方面要针对我国的战略需求，着重解决我国特有气象条件、地理条件下的风力机设计、运行所面临的特殊问题，另一方面还要放眼全球，站在人类发展的高度，研究解决风电系统所面临的共性科学问题。 　　我国蕴藏着丰富的风能资源，据估计，我国陆地上的风能储量为2.53亿kW，近海的风能储量为7.5亿kW。我国的资源与环境状况决定了在本世纪的能源利用中，风能利用将越来越重要。在如此大的风能资源开发与利用中，人们在关注大型风力发电设备的研究与开发时，也应十分重视对小型风能的研究开发与利用。多数可再生能源发电方式（如风力发电、光伏发电、太阳热发电、地热及潮汐发电等）具有容量小、分散、功率不稳定等特点，直接接入大型电力系统时可能导致系统运行方式的波动，甚至影响系统的稳定。因此，目前的一种发展趋势是：将单一种类或者两种以上的分布式发电技术与各种储能装置（超级电容、飞轮、蓄电池等）、控制保护装置以及用电负荷等组合，形成分布式电力系统或者微电网系统。 　　风能利用涉及气象学、地理学、力学、叶轮机械、电力系统等方面的交叉研究领域。这一领域的研究工作不仅可以为我国未来风能的开发利用在基础层面上提供有力的技术支持，也有可能在多学科交叉方面形成新的生长点。文献 综述认为，有关风能利用的相关基础研究和应用研究内容包括如下几个方面。 　　1）风场紊流模型研究。研究可以正确反映紊流时空结构的风场紊流模型和分析方法，紊流风场对风力机疲劳载荷和极端载荷分析的作用和影响，得到超大风速、强紊流度下的风力机非定常随机过程的分析方法。 　　2）动态空气动力学研究。研究紊流风场作用下动态过程分析采用的动态气动模型，确定动态气动模型在叶素动量理论体系中的应用方法，分析动态尾流模型对速度诱导因子变化率的作用；研究用动态失速模型计算气动阻尼的分析方法，得到应用动态气动模型分析风力机动态过程的方法和工具。 　　3）风力机专用翼型的气动性能研究。研究发展翼型气动数据测试技术，得到任意形状翼型的气动实测数据；建立能适应大攻角的粘性流体N- S方程翼型分析计算模型；研究翼型多目标优化设计方法，设计适用于风力机全工况的新翼型系列并计算其气动性能数据。 　　4）叶片气动优化设计研究。建立能满足风力机叶片气动、结构和稳定性要求的多目标优化方法；通过对翼型、相对厚度、弦长、扭角等外形参数沿展向的分布特性进行优化计算，得到满足气动最优的设计方法；考虑结构和制造的工艺性要求，在保证气动性能指标的前提下，研究叶片气动外形的修正方法。 　　4）分布式电力系统或微电网系统研究。该领域需要解决的问题包括：① 各种主要的分布式发电技术的特性和建模；② 分布式电力系统的分析理论、方法和工具；③ 分布式电力系统的典型结构和运行方式（不同应用场合的典型的组合形式）；④ 分布式电力系统的控制和保护技术（接入主系统或独立运行）；⑤ 分布式电力系统所涉及的经济性和政策性问题，等等。 　　文献 指出，关于风能的利用问题，近期值得重视的研究方向有：叶轮非定常空气动力学建模及先进数值模拟方法；风电机组柔性多体模拟方法；风电机组动态载荷、结构强度和气动弹性分析理论；大型风力机叶片优化设计理论与方法；风电系统中流动发声机理及控制方法研究；大型风电机组发电机结构；大型风力发电机组功率变换器及控制理论与方法；超低速直驱新型风力发电机；变风速工况下的电功率控制与能量管理的理论与方法；可再生能源发电、分布式电力系统与传统大电力系统的协调，等等。 　　 　　　　　　　　　　　参考文献（Reference） 杜祥琬. 物理学与我国能源可持续发展 科技导报，2006，24（6）：1. 严陆光. 关于21世纪上半叶我国可持续能源体系的发展战略 .科技导报，2007，25　　（8）：1. 陈学俊. 应高度重视能源工业的可持续发展 .科技导报，2007，25（2）：1. 石元春.抓住机遇，大力发展我国的生物质产业 .科技导报，2005，23（5）：1. 宋建新，吴华峰，胡卫，等. 巴州太阳能资源状况研究 .科技导报，2007，25（5）：21-24.) 张国宝. 健全能源管理体制，加快能源结构调整 . 南方周末，2008-03-27. 严陆光.构建荒漠地区大规模综合能源基地的设想可 . 科技导报，2008，26（8）：1. 中国科学技术协会主编. 学科发展报告综合卷（2007-2008） . 北京：中国科学技术出版社，2008. 国家自然科学基金委员会政策局编. 可再生能源基础科学问题第18期双清论坛学术综述 . 学科政策动态，2008-01-25. 王晓宁. 中国新能源发展现状与趋势 . 高科技与产业化，2008，1：60-62. 梁骏吾. 光伏产业面临多晶硅瓶颈及对策 . 科技导报，2006，24（6）：5-7. 沈辉， 闻立时. 简论发展我国太阳电池及多晶硅产业 . 科技导报，2006，24（6）：8-10. 林原，周晓文，肖绪瑞，等. 固态染料敏化二氧化钛纳晶薄膜太阳能电池的研究进展 . 科技导报，2006，24（6）：11-14. 杨裕生, 蔡生民, 林祖赓，等. 简述发展大规模蓄电的液流蓄电池 .科技导报，2006，24（8）：63-65. 郭烈锦，刘涛，纪军，等. 利用太阳能规模制氢 .科技导报，2003，23（2）：29-33. 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仪器创新：实现原始创新的捷径-(转贴)
sunapple 2008-3-30 10:07
仪器创新：实现原始创新的捷径 科学时报 2007-6-25 作者：张双虎 5月31至6月1日，在国家自然科学基金委员会召开的科学仪器基础研究专项总结交流会上，《科学时报》记者就科学仪器基础研究的重要性、科学基金怎样更好地促进科学仪器研究等内容，采访了中科院院士、南京大学化学系教授陈洪渊。 《科学时报》： 科学仪器基础研究在科学研究方面起到什么样的作用？ 陈洪渊： 科学仪器既是工具，也是我们进行科学探索和认识世界的重要手段。古人云，工欲善其事，必先利其器。科学仪器基础研究是科学仪器发展的源泉，是原始性创新的摇篮。当然，用摇篮来比喻科学仪器专项的作用似乎还不够，其意义还不仅仅是摇篮的作用，但我一时想不起来用什么比喻更合适。我本人是学化学的，还在学生时代就装过测量放射性剂量的仪器。在上个世纪60年代，我参加工作后曾搞过一段较长时间的仪器研制，近年因工作需要又搞了起来。所以，对仪器研究的重要性有较深入的认识。这是项很重要的工作，我非常赞成基金委的这一专项。 元素周期表发明人门捷列夫曾说过，科学是从测量开始的。诺贝尔化学奖得主Ernst也说过，现代科学的进步越来越依靠尖端仪器的发展。钱学森院士说，新技术革命的关键技术是信息技术。信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术3部分组成。测量技术是关键和基础。测量技术是建立在仪器技术的基础之上。这些都是非常精辟的论述，大量事实表明，谁掌握或者拥有最先进的科学仪器，谁就有可能作出最先进、最杰出的科研成果；强大的科技创新能力的基础，是科学仪器和测量方法的创新。100多年来诺贝尔物理学和化学奖的事实表明，约有三分之一是奖给那些在发展科学仪器或测量方法方面有杰出贡献的科学家。 前不久，王大珩院士在接受《科学时报》采访时说， 科学仪器是认识世界的重要工具，凝聚着人类的智慧，并成为科学研究的物质基础。但仪器仪表往往被看作科研和工业生产的配角，然而它早已成为我国科技发展和提升工业产品质量的核心组成部分，作用举足轻重。事实证明，中国科技实力和经济发展的咽喉，部分地被卡在仪器仪表这一关上。王大珩院士的呼吁充分反映了一大批科学技术界有识之士的心声，发展仪器仪表、分析测试、测控技术等以及相关学科集成交叉的重要性不言而喻，这对我国科技创新以至诺贝尔奖的问鼎都有直接的关系。 《科学时报》： 在科学仪器与装备产业化方面，我国处于怎样的发展水平？ 陈洪渊： 当今世界以信息和生命科学为龙头的科学技术，已成为经济社会发展的最强大推动力； 科学技术已成为综合国力竞争的决定因素。当前，我国在作为科技发展基础的科学仪器与装备方面与科技发达国家的差距很大，对科技发达国家的依赖性过大，对于应对可能出现的遏制的抗衡能力脆弱。迄今，我国每年形成固定资产的上万亿元投资中，60%以上用于进口设备，且关键的高端精密仪器主要依赖进口。以分析检测仪器为例，近年来我国的销售额仅占全球销售额的0.3%，而且绝大部分为中低档产品，高端仪器装备，如色谱质谱仪、核磁共振波谱仪、等离子体质谱仪、电子能谱仪、透射和扫描电镜、自动生化分析仪和核酸测序仪等，则全部依靠进口。 在生物医学仪器方面，我国对进口的依赖程度更为严重，现在省、市级医院的临床生化检验很少使用国产仪器。据海关2002年统计，我国当年进口的医用诊断设备与分析检验仪器占全部进口医疗装备的65%，达11.4亿美元，几乎全部为技术密集型的科学仪器；而当年我出口的医疗设备为2.6亿美元，其中最多的品种则是技术含量很低的按摩器具。 我国大型医疗设备与仪器的市场主要被美、德、日等国家的跨国公司占有。我国弱小的生物医学仪器行业更是举步维艰，正面临着空前严峻的生存考验。 《科学时报》： 我国当前在科学仪器研究方面面临哪些问题？ 陈洪渊： 我曾参加过一个科研基础装备项目的论证，预算总经费为10.5亿元人民币，其中1.5亿元用来造房子，另外9亿元就用来购买大型仪器设备。我们的国家实验室和国家重点实验室已全被国外高级仪器充满，高端医疗仪器则被国外垄断。有人说，我们每个国家级项目的立项，就意味着又有一大笔资金外流。 同时，我国科学仪器产业受到严重挑战，科学仪器队伍日显萎缩。搞科学仪器研究的得到经费少、研究周期长，没人愿意去做。我国科学研究进一步发展，面临着空心化、局域化、二流化等挑战。我们搞科学研究依赖国外的科学仪器，研究生用的大都是进口的傻瓜式仪器，只用它来作实验、发文章，有的人连仪器的原理都不知道。固然，我们用别人的仪器也能作出原创性成果，也能验证我们的想法，但却不能作出世界顶级的、重大原创成果，更谈不上全面、综合地研究出一流的科学仪器和测试方法。 有人说，我们在科学仪器制造领域将沦为半殖民地或殖民地的险境。半殖民地就是我们自己还搞一点改进，或自己研制一些，殖民地就是完全买别人的仪器，这一领域全被人家占了!这种说法虽然未免耸人听闻，不过却很形象，我们科学仪器的振兴确已到了刻不容缓的地步!相应科技政策的出台和保证实施已经势在必行! 《科学时报》： 你对我国发展科学仪器基础研究有什么建议？ 陈洪渊： 国家自然科学基金在推动我国科学事业的进步，推动科研队伍壮大方面都起着非常大的作用。基金委设立科研仪器基础研究专项是有长远目光的。科学仪器基础研究是一项长期的战略任务，建议基金委加大对科学仪器专项的资助力度，各大块保持合理的平衡，建立新的评估体系，建立一支稳定的科学仪器基础研究队伍。 现代战争和反恐斗争中最难防范和最有杀伤力的生物战剂，能战胜它的核心武器不是飞机大炮，而是生化检测仪器，及在此基础上形成的监测网络。进入生命科学时代，人民健康的保障也越来越依赖科学仪器。当前，疾病的诊断70% 要依据生化仪器检验结果；不久的将来，基于分子诊断的新一代仪器必将把保障人类健康的水平推向前所未有的高度。食品与环境安全是保证人民健康的重要环节，但其最终的实现将取决于能否把先进、价廉的检测仪器与装备普及到千家万户，乃至个人。 科学仪器上的创新往往是实现原始创新的捷径。目前，科学仪器的发展正面临着难得的历史性机遇。进入21世纪，生命科学的发展极大推动了相关科学仪器的发展，在细胞和分子水平上对生命现象的进一步研究要求新一代的测试仪器。我们在谱仪等大型仪器上短期内很难超国外，但生化仪器上则可以超越。生物体内的物质代谢、能量代谢与信息传递的研究中对分析的要求是原位、在体、实时、超痕量，对分析测试仪器的要求则是微型、便携、超高速、超灵敏及高度自动化。这就要求一些基于全新原理的科学仪器的面世，这对我们来说是个实现跨越式发展的机会。 发展基于新理论、新概念、新方法和新技术的分析测试方法与测试仪器，包括高端分析方法的建立，航空、航天、太空、深海、潜艇，极端条件(超低温、超高温、超强度、失重的、高真空等等)下的分析测试的完成。在单细胞、单分子、纳米生物技术、药物输运的监控，生命的禁区，在极端条件下分析仪器装置测试的可靠性，修饰针尖上检测生物大分子。研究先进成像技术；细胞过程的活体分析；纳米技术的生物应用、医学应用；纳米技术的安全性问题等等方面，都存在很大的创造空间。 当然，整个科学仪器领域水平的提高涉及方方面面的问题，国家有关领导部门要高度重视，推进这一领域的加快发展。
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“两头在外”的基础研究之痛（一）
sunapple 2008-3-20 13:23
作为从事基础研究的科研人员，许多同事、朋友在忙于课题、基金和论文的同时，实际是很茫然的，对国内基础研究状况痛心疾首，自己所做的科研和国家与社会所期待的科技创新与进步，表面上看尤其是局外人看来好像是正相关的－－论文越多档次越高则我们的创新能力就越强，技术进步就越有后劲，但实际上在对科学技术有深入认识尤其是关心国家科技进步的局内人看来，我国目前的基础科研状况十分堪忧－－从整体上考察基础研究几大环节，不难发现我们 两头在外 －－科学研究所需要的手段即科学仪器尤其是高精尖科研装备和高品质试剂等等，几乎全部国外进口，科研经费很大一部分用于从欧美日等国家购买仪器装备，然后研究结果经过整理成文又投到这些国家的 知名国际刊物 发表，并以此为荣且形成了相应的评价体系。纵观这个过程， 两头在外 －－仪器买进来，文章发出去 ，实际上与我国的科技创新与进步是负相关的，是没有希望的一种模式。在这种模式下，发表论文越多档次越高也只不过是一种 殖民科研 ，表面看似乎增能强我国的创新能力，但从本质和深层次看，反而断送了我国的科研与创新能力。 科学仪器研制与装备能力，反映了一个国家的硬体和软体科技实力，如果不致力于自行研制装备关键科研仪器，而是依赖于从发达国家购买，我们就永远不能获得这种能力。一方面购买这些高精尖仪器用去我们很大一部分科研经费，对国内仪器研制与装备釜底抽薪，一方面这部分经费变成了发达国家相关仪器公司的利润并使得他们更有条件与财力进行升级与研发，对我国仪器研发与装备形成垄断与压制状态，最终让我们相关产业削弱与死亡，把我国锁定在科技链条的最低端，断送了我们科技创新的根本。 科学论文的发表与出版，不仅涉及到版权等知识产权，更重要的是关系科技成果传播垄断权。目前我们大部分的可以说是最好的科研结果几乎都发表到欧美 国际著名期刊 上，这无异于我们把果实放到别人的篮子里。现在世界远未大同，知识产权与贸易禁运等大棒年年飞舞，我们总是受害者，可悲的是，在我国最近二十年来形成的莫名其妙的并不反映国家利益的科研评价体系之下，我们把基础科研成果放到别人的篮子里，并以此相高，让人无法理解！ 这种两头在外的基础科研状况，在广大科研人员的忙碌操劳之下，国家和社会最终得到什么？国家振兴与科技创新岂非缘木求鱼？我们需要怎样的改变？需要改变什么？抛砖引玉望大家关注。
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