无论在社会科学还是自然科学领域,关于科学研究向商业应用转化、基础研究与应用研究间的联系、如何实现科学的社会意义等问题一直是人们关注的重点。当下,科学成果向现实转化的问题不仅关系到学科发展,更关系到外界,特别是政府的资助和战略布局。如何面对这一历史悠久又历久弥新的问题,世人一直期待学界破解。
5月10日,美国人类学协会执行主任爱德华·列堡(Edward Liebow)在《赫芬顿邮报》(The Huffington
Post)官网发表题为《基础研究及其对科学与社会的贡献》(Basic Research and Its Contributions to Science and
Society)的文章,对美国国会众议院司法委员会主席拉马尔·史密斯(Lamar Smith)近日提出的“高质量研究法案”(High Quality
Research
Act)表示质疑。该法案提议,在政府决定对某项科研项目拨款时,应先对其社会影响、社会贡献等进行评测。列堡认为,这一提议十分荒谬,它不仅淡化了同行评议制度,更错误地认为每项科研项目都必须有其明确的现实目标。这种过于功利化的提议无疑陷入了一个对科研作用认识的误区。
4月23日,美国《大西洋月刊》(The Atlantic)刊发了美国马里兰大学计算机科学教授本·施耐德曼(Ben
Shneiderman)的文章《关于研究和发展的生态模式》(Toward an Ecological Model of Research and
Development)。文章对基础研究和应用研究间的关系进行了系统的梳理,并颇富创见地提出了学术研究的“生态模式”。日前,本报记者采访了施耐德曼,请他对基础研究与应用研究的辩证关系给予阐释。
线性模式:将基础研究置于首位
施耐德曼表示,从历史上看,最初,技术创新的基础研究与推广应用被视为两个分离的部分,仅仅在“线性模式”中互相关联。线性模式将基础研究置于首要位置,认为它是应用研究的先驱。在线性模式中,基础研究引领应用研究,进而进入商业研发,最后到达生产环节。
罗斯福总统的科学顾问范内瓦·布什(Vannevar Bush)是线性模式的支持者。他曾于1945年撰写著名的《科学:无止境的前沿》(Science:
The Endless
Frontier)报告,将基础研究描述为“纯粹的研究”,认为纯粹的研究是不带任何特定实践目的的研究,并常会产生令人惊喜的结果,“很多重要科学发现的产生与研究者最初的意图都大相径庭”。布什曾对那些引发突破性进展的基础研究表示赞扬。他认为,大学中的研究人员应完全免于行政干预,并称人们无法准确预测一项发明创造最终可能会用于什么应用。从统计学上看,那些重要的有用的发现都是从基础研究的某一部分而来。
同时,布什对应用研究也有积极评价。他曾表示,应用研究和纯科学在很多重要方面都不同。因为应用研究目标明确,所以一旦研究成功,就可以应用于实际,产生商业价值。然而,遗憾的是,布什未能留意到应用研究对基础研究的带动和刺激作用。实际上,他曾参与的“曼哈顿计划”(Manhattan
Project)就曾推动了美国在物理、数学、工程、化学等基础研究领域的进步。
施耐德曼认为,虽然线性模式得到了广泛认可,并对学者进行无限制、无实用目标的资金申请十分有利。但毕竟像居里夫人、爱因斯坦、霍金这样能发挥基础研究价值的人还是少数。对大多数研究者来说,布什提及的那种引发突破性进展的研究,是对他们研究的不切实际的期待。
反线性模式:以应用研究推动基础研究
并不是所有人支持线性模式,有些人认为是现实问题需求激发了科技的进步,应用研究应置于首要地位。如要取得商业成功,首要的不应是推动科技在产业创新中的应用,而是应由产业部门提出需要解决的现实问题。这种反线性模式可以为现实问题找到恰当的解决方法,并推动基础研究的进展。
普林斯顿大学伍德罗·威尔逊公共与国际事务学院前院长唐纳德·斯托克斯(Donald
Stokes)于1997年出版的《巴斯德象限——基础科学与技术创新》(Pasteur’s Quadrant: Basic Science and
Technological
Innovation)一书中强调,应同时考虑研究中的基础因素及应用因素。他认为布什的线性模式在评估对基础科学有启示作用的因素时“过于狭隘”。
斯托克斯举例称,法国微生物学家路易·巴斯德在研究诸如牛奶发霉和葡萄酒发酵失败的过程中,得到了细菌对疫苗作用的科研突破。斯托克斯及其他分析家认为,应用与基础研究(或说理论与实践)是可以结合在一起并相互激发的。
施耐德曼介绍称,将应用研究和基础研究紧密结合的思想在托马斯·杰弗逊(Thomas Jefferson)给梅里韦瑟·刘易斯(Meriwether
Lewis)的“使命宣言”(Mission
Statement)中有所体现。“你工作的目的是探索、发现最为直接、实用的跨越大陆的……可用作商业目的的交通水路。”此外,杰弗逊要求刘易斯为迎合印第安人,记录他们的语言、传统、法律、习俗、宗教。杰弗逊还试图了解印第安部落的农业实践、狩猎和捕鱼等活动。他相信,他们从印第安人那里会学到很多东西。“刘易斯与克拉克远征”(Lewis
and Clark expedition)(1804—1806)就是在这一概念下成功完成的,并成为了当时轰动美国的事件。
一个多世纪后,约翰·肯尼迪(John
Kennedy)发誓,“十年内登月成功”,以此实现“人类历史上最复杂的探险”。肯尼迪关注于“宇宙和外部环境的新知识,学习、绘图和观测的新技术,用于工业、医学、学校和家庭的新型工具,以及计算机对科学与教育发展的促进”。施耐德曼表示,杰弗逊和肯尼迪所面临的巨大挑战是他们都将应用研究的目标建立于对基础研究的追求之上,并期待这样的结合可以迎来高的商业回报,刺激科学和工程领域的深远发展。这些极富远见的领导者相信,富有挑战性的应用和基础研究应更好地融合在一起,在取得科研成绩的同时,也能收获丰厚的回报。然而,基础研究与应用研究之间的协同交互作用也并不容易达到。
生态模式:辩证看待基础研究与应用研究
施耐德曼认为,虽然很多基础研究只能在理论上寻求突破,而应用研究也可能只能运用于具体问题的解决,但将两方面结合起来,或能求得最大效益。他将这种模式称为“生态模式”。
施耐德曼突破了此前简单化的非此即彼的思考方式,将两种研究放在生产研发过程的大背景下进行分析。他表示,当下互联网的出现,为研究资源更新、注释来源多样化及历史档案记录与查询提供了更多的便利,因此生态模式的实现将相对容易。
理想状态下,拥有不同技术的研究团队可协同工作,既可形成可出版的研究成果,也可有较为具体的解决当前市场实践问题的成果,这是一种事半功倍的模式。生态模式的一大优点是可以减少技术传播过程中的障碍,开发商参与基础科学研究的问题选择,将对科技推广大有裨益。
对于生态模式的精髓,施耐德曼表示,“生态模式鼓励研究者将基础研究与应用研究相结合,紧扣社会问题,不脱离商业,思考哪些研究课题可以有更大的影响力。之后多学科学者一同合作,学者接触其他学科的研究方法,有利于开阔思路。这种模式下的研究将更有可能满足社会需要,也可以在多行业中发挥影响力”。
另外,施耐德曼还告诉记者,“如果研究者深入行业,与行业或政府就具体的实际问题建立合作关系,那么研究的整体构想都将从实际出发,为实际问题提供及时而直接的解决方案”。施耐德曼举例称,为了提振美国高端制造业,美国总统科技顾问委员会和美国总统创新与技术顾问委员会曾于2011年联合向奥巴马呈交了长达56页的专题报告,其标题直言不讳:“确保美国在高端制造业的领先地位”,报告建议实施“高端制造计划”(Advanced
Manufacturing Initiative)。这一计划正是要在美国全国范围内构建产学合作环境。
列堡对基础研究与应用研究的看法基本与施耐德曼的一致。他认为,很多研究的结果其实无法直接或过于武断和简单地进行衡量。只有正确看待科学研究的大环境,以及各个跨学科领域互相影响的因素等,才能更辩证地认识基础研究与应用研究间的关系,并在其中找到一个平衡点。
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