人类的科研能力满足不了科研发展需要

上一篇 / 下一篇  2011-09-08 15:42:33

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  20世纪以来,特别是二战以后,科学知识以前所未有的速度增长。科学知识迅猛增长主要由于下面三个方面因素的推动:1、学科交叉融合。跨学科研究、学科交叉研究不断地开拓出新的研究领域,促使新兴学科不断涌现。此外,传统学科不断地分化出新的分支,孕育出许多新学科生长点。2、研究方法与手段的进步。先进现代实验与计算方法、技术和手段的运用,使科学研究能力大大增强,并且还原论与整体论相结合,微观研究与宏观研究方法相结合,不断创新科学研究的方法论,使人类不断突破传统研究的极限。3、科学和技术的融合(1)。科学与技术之间的相互融合、相互作用和相互转化,逐步形成一体的科学技术体系,极大地拓展了科学的研究范畴,促进了科学知识的增长。

  但是,科学知识的快速增长没有使需要研究的问题减少,相反,摆在人类面前的问题也同样是急剧增长。从认识论讲,人类认识和发现问题的能力是随着其拥有知识的增加而增长的。另一方面,现代科学已不再是传统意义上的自然科学,尽管像组成物质的基本粒子、宇宙与生命的起源等问题仍是科学研究的根本问题,但是科学现在研究对象绝大部分是人类所创造出来的问题。

  人类创造问题的能力远大于其解决问题的能力,人类没有能力解决所有的科学问题,科学研究的疆域是没有边界的(2)。但是,因为人类的科学研究能力不足,难以跟上科学发展的要求,科学问题的增长给科学研究带来很大的挑战。这一问题需要引起深思,由此衍生的问题值得深入研究。

  影响科学研究能力的因素主要是科研资金投入量,科研人员的数量与素质以及科研基础设施状况。在这其中科研资金的投入量是最至关重要的,它不但决定科学研究地开展程度,而且决定科研人员数量,决定着科研基础设施的先进程度。

  当前,全世界R&D的投入在10000亿美元左右,占当年全世界GDP的2%左右(3,4,5)。在R&D的投入中,像美国及欧洲发达国家也仅有六分之一左右用在基础研究上,发展中国家则更低,全世界在科学研究上的投入远低于花在武器或毒品上的费用。而且,值得关注的是,在R&D的投入中商业机构的投入已占有主导地位,而商业机构的投入主要目的并不是基础科学研究(6,7);更值得关注的是占科研投入绝大比例的西方国家正失去资助基础研究的兴趣(8)。大量的科研项目申请得不到资助,2004年美国国家自然基金委员会项目申请的资助率仅为23.6%,降到十年来的最低点(9)。全世界的科学家都感到科学研究的经费不足,尤其是从事基础研究的科学家。法国科学家甚至为此走上街头,抗议政府基础研究经费的投入政策(10)。

  在市场经济社会,科学家尤其是从事基础研究的科学家,工作要求高、经济收入水平仅在中产阶级行列,其职业并不特别具有吸引力,世界主要发达国家都面临着青年人对科技工作兴趣下降的问题(4)。另外,加之科研经费投入有限的限制,科研人员的数量不可能十分充足,在一些学科上,科研人员的数量不足的问题更加突出。虽然是否存在科技人员短缺问题还有不同的意见,但主要发达国家都面临着一段时间内科技人员退休高峰的挑战,美国这方面的问题更加显著:30%的大学教师年龄超过55岁,45岁以下的教师仅占36%(4)。与此同时,现代科学研究对科研人员素质也提出了挑战。很多现代科学问题具有复杂性、非线性、多学科交叉性、技术依赖性等特点,对科学家及科学家团队提出很高的要求。科学家及科学家团队要具有多方面的知识积累,要掌握先进的研究手段,要有丰富的工作经验,要能够协同工作等等,才具备从事科学研究工作的能力。科研工作者在整体上能否适应科学发展的要求,这方面尚未见到专门的研究。而作者认为科学发展对科研工作者素质的挑战比数量的挑战更大。

  随着科学的发展,对科研基础设施不断提出更高的要求。美国拥有世界上最先进的科研条件,但在过去十年,美国自然科学基金委员会(NSF)、国家科技委员会(NSTC)、国家健康研究院(NIH),国家航空航天局(NASA)的调查研究显示:科研基础设施的需求与供给之间的差距持续扩大(11),美国的科研基础设施未能满足科研发展的需要。在当代,建造和维护科学研究基础设施需要投入当量的资金。美国国家科学委员会(NSTC)报告认为:在过去10年内,美国对学术研究基础设施的投资没有跟上飞速改变的技术、飞速增加的研究机会以及飞速增长的用户数。国家科学基金用于基础设施的预算太少,仅占22%(11,12)。很多大型科研基础设施由于其本身的复杂性以及资金投入、技术、人员、管理等方面的要求,远非一个国家所能完成,目前一些大型科研基础设施通过国际合作进行建设(11)。然而,从人类共同面对重大科学问题的角度,这方面的工作仅仅是刚刚开始。

  影响人类的科研能力还有制度、文化等方面的因素。另外,科学技术的教育,大众的科学爱好等,也对人类的科研能力有影响。对这些本文不做讨论。

  除了科学发展对人类的科研能力提出新的要求,人类社会生存、发展,还有很多重大科学问题,如灾害、疾病、环境污染、资源紧张等等问题(13),迫切需要人类提高科学研究能力,予以解决。

  参考文献

  1. R Nelson, National Innovation Systems: A Comparative Analysis , New York: Oxford University Press, 1993

  2. Vannevar Bush, Science—The Endless Frontier, A Report to the President on a Program for Postwar Scientific Research, July 1945

  3. Science and Technology Statistical Compendium 2004 (Organization for Economic Co-operation and Development,2004)

  4. Science & Engineering Indicators – 2010( The National Science Board, 2010)

  5. Human Development Report 2010 (United Nations Development,2010)

  6. Assessing the U.S. R&D Investment (President’s Council of Advisors on Science and Technology, October 16, 2002 )

  7. Elisa Eiseman, Kei Koizumi and Donna Fossum, Federal Investment in R&D

  (RAND, September 2002)

  8. William Brody,The west has lost the will to fund basic research,(The Financial

  Times,August 18 2005)

  9. National Science Foundation, Introduction and NSF Overview, Regional Grants Conference, (April 4-5 2005)

  10. “French scientists fear for basic research, despite government assurances”,http://dbs.cordis.lu/cgi-bin/srchidadb?CALLER=NHP_EN_NEWS&ACTION=D&SESSION=&RCN=EN_RCN_ID:24203

  11. Science and Engineering Infrastructure for the 21st Century ( The National Science Board, 2003)

  http://www.nsf.gov/nsb/documents/2002/nsb02190/nsb02190.pdf

  12. A Review of Reports on Selected Large Federal Science Facilities (Rand, 2003)

  http://www.rand.org/publications/MR/MR1728/MR1728.ch1.pdf

  13. 125 Questions, what don’t we know, Science, Vol 3091,July 2005

  Editor-in-Chief D. Kennedy and News Editor Colin. Norman


TAG: 科研能力

 

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