全球科学展望

Participants during the session: Global Science Outlook, at the Annual Meeting 2017 of the World Economic Forum in Davos, January 20, 2017Copyright by World Economic Forum / Ciaran McCrickard
Image: Ciaran McCrickard
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2017年全球科学议程的首要议题是什么?科学界领袖认为,其中包括几个重要主题:公共部门推动的基础研究不可或缺;公众参与和教育对确保科学的未来至关重要。

要概述美国的科学优先事项,没有人比美国国家科学基金会(NSF)主任France Córdova更合适。她表示,NSF已确定六项目前重点关注的“重大构想”。其中第一项与今年年会的主要主题之一——第四次工业革命——完美契合,也涉及人类将如何塑造技术(尤其是人工智能(AI)和先进机器人技术),以及如何受到技术的塑造。Córdova表示,投资社会科学和行为科学对于了解这种相互影响将如何发展至关重要。

她将第二个领域称为“探索新北极”,其中将运用自主传感器和3D打印等新技术收集数据,帮助政策制定者更好地了解气候变化如何影响北极,以及北极的变化又将如何影响世界其他地区。她说:“北极发生的事不会只留在北极。”

第三个重点领域是网络安全和通信,具体而言,是量子物理学的新发现以及对亚原子世界奇异特性的新认识将如何影响计算技术。

Córdova指出,大数据和新兴的数据分析科学将获得NSF的大量资助和关注,另外两个重点领域也将如此。其中一个领域涵盖一系列以“生命规则”为统称的研究方向,将探究基因型(实际遗传密码)表现为表型(生物体可观察到的物理特征)的具体机制,以及光合作用的机制。目前,光合作用将阳光转化为能量的效率仅约为2%;相比之下,人造太阳能电池的效率约为20%。

另一个领域是天体物理学(Córdova本人的研究领域),重点将放在破解宇宙中由暗能量和暗物质构成的95%部分之谜。粒子探测器、南极新建的中微子探测器,以及2016年引发关注的引力波探测器,都将用于加深对物理宇宙的理解。

日内瓦欧洲核子研究组织(CERN)总干事Fabiola Gianotti表示,只有政府资助,CERN才得以推动量子力学等领域真正改变范式的科学发现。她强调,这类基础研究会直接影响社会,而且影响并非只体现在长远未来;研究运行所需的尖端技术也会有力推动其他领域的研究。Gianotti表示,要让这些研究成果真正发挥作用,至关重要的是共享结果,使整个科学界都能获取。同样重要的是科学教育:依靠开源硬件和开源软件,为各个层级、各个年龄段的科学家和未来科学家提供培训。

美国赛默飞世尔科技公司总裁兼首席执行官Marc N. Casper指出,精准医疗等领域尤其令人振奋,尽管仍处于起步阶段。精准医疗是根据个人的实际遗传特征量身定制治疗方案。他强调,私营部门在为NSF和美国国立卫生研究院等机构争取资金方面发挥着关键作用。他警告说,这些机构获得的资助“力度有所减弱”,并暗示情况可能还会恶化。

大韩民国韩国科学技术院(KAIST)院长Sung-Mo Steve Kang指出,脑科学的令人振奋的新进展与工程师息息相关,因为工程师正在研究生命系统,以推动本领域的发展。他强调,科学需要向最终为其提供资金的人展示切实成果。韩国禽流感疫情期间便是如此:疫情对家禽业造成了尤其严重的打击。他说,在禽类种群中部署微型和纳米传感器,将大有助于了解疾病传播、提醒人们注意疫情暴发,并避免不加区分地扑杀禽类,从而节省巨额资金。

Kang还介绍了KAIST推出的“30年重大挑战计划”(Grand Challenge 30)。根据该计划,KAIST将为入选科学家提供30年的支持,使他们无需寻找其他资金来源,从而能够专注于长期研究项目。

科学与公众的关系同样重要。Córdoba认为,科学家需要更好地解释他们如何取得发现,并指出这将大大缩小科学界与公众之间的距离。良好的科学传播能够展现科学如何应用于政策领域,以作出基于证据的决策。

最后,公众参与和教育活动应在招聘决策中占据更重要的位置。目前,科学领域的职业发展过于依赖同行评审期刊上发表的论文。评估还应纳入其他因素,例如科学传播方面的成绩,以及实验室领导能力出色等良好表现。

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