美、日、苏、西欧是当代世界科学技术发展中的四个不可忽视的强大力量,它们的发展及其间日益激化的竞争将直接影响到世界科学技术发展的方向、规模和速度,直接关系到各国的技术选择、技术开发和技术转移……。因此研究和比较美、日、苏、西欧在当代的科学技术水平十分重要。关于这种比较,笔者认为最根本的是要对它们的基础科学与基础研究、应用科学与应用研究、开发研究的能力与水平三个最基本方面客观的作出比较。
基础科学与基础研究
衡量基础科学与基础研究的水平,最主要的是把握两个方面:一产出,二实力。作为基础研究的产出,主要系指在基础学科领域中发表的有重大影响的科学论文数和获得诺贝尔奖金的人次数。而实力,主要包括基础研究的人力、物力、财力以及作为保持、延续、发展科学技术重要保证的科学政策的保证程度。最后根据产出和实力两方面作出综合比较结论。
科学论文是科学发现和科学思想的文字化和理论化,是基础研究水平的客观反映、故为衡量基础研究水平的重要指标之一。科学论文的数量比较取1980年为例,见表1所示。美国的论文产出最高,几乎相当于苏、英、法、联邦德国、日论文的总和。而后依次为苏联、西欧、日本在这方面相对差一些。
再看获得诺贝尔奖金的情况。表2的统计数字表明:美国获得诺贝尔奖的人次数最多,为全世界获奖人数的三分之一,其次是欧洲,苏联居第三位,日本最少。日本的纯基础研究确实大大逊色于欧美,从目前情况看,今后在短期内也难望迅速改观。
再谓实力。人力是实力的重要因素之一,就其基础研究人员的质量和数量而言,美国无论哪一方面都居优势。美国基础研究人员的数量几乎为苏、英、法、德(联邦)、日五国的总和,苏联基础研究人员数量为其他四国的二分之一。此后依次是德(联邦)、英和日。而且,美国科研队伍的质量之高也是众目共睹的,它获诺贝尔奖的人次数占世界总数的39.6%。这种状况一方面与美国发达的教育事业和勇于开拓探索的研究风尚有关,同时与第二次世界大战期间欧洲一大批世界第一流的数学家、理论物理学家等向美国的流入有直接关系,他们极大地强化了美国的基础研究,是美国研究队伍的主将。苏联的基础研究队伍也具有较好的素质。长期以来重理论研究的风气,培养了较强的理论思维方式和研究风格。在苏联学术界基础理论研究颇具吸引力,它集中了全国一大半科学家,为基础研究的发展提供了雄厚的智力保证。
作为实力因素的财力、物力,表现为经费投入和基础设施等。科学研究的突破和进步除了人力的作用以外,相应的或者足够的研究经费和设备条件,在某种程度上来说有时起着决定性的作用、因此,各发达国家无不予以高度重视。目前美国经费的投入已超过了欧洲各国的总和,人均在300美元以上,其中作为基础研究的经费也远远高于欧洲和日本。苏联的经费投入仅次于美国,且用在基础研究方面的费用也大大超过了西方国家和日本。
政策上的保证作用,对于实力的保存、巩固和发展关系重大。因此,不能不是实力考察的一项重要指标。欧、苏一贯注重基础研究,特别是欧洲,具有注重基础研究的传统,并在历史上曾先后领先世界各国。但较之美国的政策,欧洲政策有一个重要缺陷,它们的基础研究孤军深入,缺乏强大的应用研究基础,致使基础研究的发展和成果的转化都遇到很大困难。目前欧洲已发觉这一问题,开始注意基础研究与应用研究的协调发展。美国的政策,第二次大战以前、以应用研究和开发研究为主,并很快站到了世界前列。对基础研究的重视和加强自战后开始,今日美国政府再次强调。美国之所以基础研究强而有力,是由于基础研究建立在雄厚的应用与开发研究的基础之上,使基础研究获得强大的动力和无限前景。日本走过了类似美国的道路,大战前后的日本,为了追赶欧美,缩短与欧美化技术上的差距,迅速实现经济起飞,采取了引进技术,加强应用研究,而忽视基础研究的方针,致使日本的基础研究底子比较薄弱。目前日本由于迫于推进创造性科学技术研究对基础研究的需要,提出了“科学技术立国”的新战略,该战略在强调发展自主的独创性研究开发和大力推进高技术开发的同时,还特别强调了基础研究。今日日本的基础研究虽然与美相比,在深度与广度上都远远不如,但在新战略方针的指导下,可以预测日本的基础研究将有新的进展。
综上可见,美国是当今世界基础科学与基础研究水平最高的国家,它无论在基础研究成果的产出上,还是现有的实力上都居世界前列。其次是西欧和苏联,而日本就目前的基础研究水平来看,低于美、苏、西欧。
应用科学与应用研究
应用研究旨在使科学由潜在生产力物化为直接生产力。它以自然科学的基础理论为指导,以理论向实践转化为目标,寻求各种新的技术思想,建立新的应用科学。应用科学是基础科学和各种生产技术的桥梁、中介和关键,是关于理论转化为应用的理论。
比较各国的应用科学与应用研究的水平,最主要是对直接解决生产中技术问题的研究能力和应用科学所达到的实际水平作出比较。
美国不仅强调基础研究,同时也十分重视应用研究,做到了基础研究和应用研究的密切结合和相互促进。致使基础研究和应用研究均占据世界领先地位。
日本虽然对基础研究长期以来不予重视,但它紧紧抓住了应用研究和开发研究,采取了技术发展的引进、改良创新、开发三部曲政策,卓有成效地借用别国的基础性、理论性研究成果,发展自己的应用性、实践性技术研究。使一个工业体系几乎全面崩溃、技术水平落后于欧美30年的日本,只用了短短的30年光景便奇迹般地一跃挤身于“技术大国”之列,苏联是一个非常重视基础研究的国家,在数学、物理等基础研究领域中的确取得了一系列具有重大世界影响的成就,但由于长期以来,过于强调和宣扬基础研究,而影响了应用研究的声誉,结果使本来是相互联系的基础研究和应用研究相互隔绝、孤立求存,使许多革新技术不能变为技术革新。近几年来,苏联政府开始改变政策,制定了两个研究一起抓的新战略,其飞跃是可望的。更何况它的应用研究还是有一定基础的,尤其空间技术、军事技术等领域的研究水平很高,成果辉煌。就苏联的应用研究总体水平来说,也高于欧洲。欧洲重视基础研究轻视应用研究是有传统性的,且十分严重,并构成社会风气,严重地阻碍了基础研究成果向技术成果的转化,而且转化之慢也是人所共知的。今日欧洲技术落后的局面,长期以来轻视应用研究不能不是一个重要原因。这一差距已为欧洲所认识,其“尤里卡计划”实际上正是西欧追赶美国的奋斗纲领。
就目前应用科学的发展水平来看,美、日、苏、西欧同样也是不平衡的。当前最引人注目的是尖端技术的研究和发展,作为尖端技术核心的电子和电子计算机技术,美国遥遥领先。它是电子和电子计算机技术的故乡和发源地,能与之分庭抗礼的只有日本。在超大规模集成电路存储器和大型电子计算机硬件性能上日本占绝对优势,而在电子计算机总体技术、超大规模计算机技术、软件技术、微处理机技术、信息处理和大规模集成电路等方面,日本仍不同程度地落后于美国。日本目前正在赶超,特别是为争夺电子计算机方面的优势,日、美已在第五代计算机的研究上展开激烈竞争,双方都倾注了巨大的力量,特别是美国为了研究第五代、第N代(第六代以上)计算机,投入了大量资金和大批优秀人才。日本也在集中打歼灭战,目前日、美两国在第五代计算机的研究上势均力敌。而欧洲和苏联都落后了许多,特别是苏联,苏联当年因轻视晶体管及电子计算机的研究,造成今日电子学的多数领域落后于西欧10年之多的局面。五十年代美国计算机已投入商业性生产,苏联则刚刚起步;1983年苏联研制第四代微型电子计算机的时候,美国已近百万台投入使用。在这方面苏联比欧洲还不如。欧洲具有一定的电子计算机基础,它的半导体技术某些分支领先于美国。但因对电子技术的应用问题没能很好解决而严重影响着电子技术的发展,如存储器和微处理器的研制上就落后于日、美。
空间技术、军事技术的研究,美、苏占绝对优势。军事技术水平苏联为各国之首;空间技术美国略胜苏一筹,特别1983年以来,美国的“星球大战”实际上是把空间技术推向更大发展的一个全面而严峻的挑战。在这个领域中的应用研究,日本绝不是它们的对手,就连欧洲也强于日本,因为英、法、联邦德国等都投入了大量力量于这一领域,且在运载火箭及军工技术方面相当有实力,这两种应用科学的水平居世界第三位。
当代最主要的应用科学还有生物科学技术。近十多年来,世界生物技术发展很快,并且越来越受到世界各国的重视,特别是发达国家都投入大量人力和资金。就目前的发展状况来看,生物技术的研究工作无论在广度上还是深度上,美国都首屈一指。尤其在遗传工程方面的应用研究全球领先。为之投入的费用超过了日、苏、欧经费的总和。跃跃欲试的日本,除了把握电子技术_外,它们还竭力争取占领生物技术的制高点,并选取生物技术作为跳板企图跃居二十一世纪世界技术领袖的地位。目前一方面国内积极加强研究,全国有近1/4的研究中心从事生物科技的研究;另一方面,向美国大量派遣研究人员,搜取美国的研究成果。不过目前与美国的生物技术水平相比还有一段差距,尤其基础生物学更显得落后。至于欧洲和苏联,可以讲不仅信息技术,而且生物技术也被美、日抛在后面,其中苏联更甚之。因为欧洲拥有一批世界第一流的生物工程研究人员,这将是研究与发展生物技术的有利条件。近年来苏联清楚地看到这一重大缺陷,并已开始加强生物技术的研究、利用和开发,特别是在利用生物技术开发各种可能的资源以补充农产品短缺方面、成就是突出的。
作为衡量应用科学发展水平来说,除了当代尖端应用科学以外,还有传统应用科学。大量材料表明,日本在这一领域内处于全面优势,钢铁、汽车、石油、化工等均属世界第一流。传统应用科学虽然峥嵘岁月大势已去,但由于社会的需要,日本仍倾注了相当的力量,甚至不惜一大批优秀人才配置该领域。日本这方面的工作主要着眼于应用新技术武装和改造传统技术,微电子学、生物技术等都有力地推动传统技术的改造和创新。机械学与电子学的结合形成为机电一体化新技术;钢铁、纺织等技术与电子计算机技术结合迅速实现了现代化。至于美国,尽管美国历届政府都强调优胜劣败,但对一些重要传统工业仍加以保护和重视。他们的主要措施是实行加速折旧,加快设备更新。据报道,1984年美国固定资产投资总额为3000亿美元,比1983年增长了12%,是18年以来增长幅度最大的一年。其中用于更新设备的投资占64%,这一措施极大地加速了美国传统工业的技术改造。欧洲与美、曰相比,创新乏力,它的传统技术,诸如钢铁这样一个曾经使它繁荣昌盛震惊全球的传统应用技术部门一再衰落,其他传统应用科学也有些裹足不前。这些状况在苏联表现得也十分明显。苏联的传统技术诸如化工、冶金、汽车等至今都落后于西方。
开发研究能力与水平
开发研究是指把技术思想进入实用阶段的研究,它是研制成果的扩大,如工业性中间试验,小批量生产或大田试验等。这是一个真刀实枪的实战阶段。其主要任务是为适应社会多样性需要的变型设计和试生产,并由此而构成鉴别、评价开发研究能力与水平的基本指标。
就整体而言,日本的科学技术水平较之美国为低,但日本的开发能力和水平,与美国已不是旗鼓相当,而是略高一筹。欧洲与美国相比,不论科学技术水平,还是研究开发能力都处于劣势。
日本是一个十分重视发展生产技术的国家,同时更为宝贵的是,日本的技术人员普遍富有从事艰苦的技术开发和再创造所必须的坚韧毅力、实干精神和合作意识,并具有变他国发明创造使之实用化、商品化的非凡能力。以当代集成电路技术为例,追随美国集成电路技术的日本,结果在该项技术的发展水平上超过了美国。另外,从生产情况来看,日本生产数量中占世界第一的主要工业品有二十几种,如录像机、彩电等。许多重要产品不仅产量大,而且质量高,价格低,所以较之欧美的工业品具有较强的竞争力。
为了进一步比较美、日、苏、西欧开发研究的水平,我们再取标志着当代尖端技术开发水平的电子信息工程和生物工程的开发状况作比较。电子信息工程中最主要的产品是计算机和机器人等。在计算机技术的开发上,美国以较大的优势居于各国之首。目前世界上最大的计算机公司——国际商用机器公司(IBM),不论开拓市场积推销能力,还是技术积累和开拓能力都是十分惊人的。它在计算机的世界市场销售额中占60%,日本占15%,西欧占10%,苏联目前只是处于追赶状态。但美国的这种优势究竟能维持多久是很难预测的,因为日本在计算机的开发上来势甚猛,日本政府先后制定了一系列扶植电子信息工业的法规,为电子计算机的发展创造了优越的社会条件。为了与美国争夺优势,目前在第五代计算机的研究与开发上已拉开战局。日本正在开拓自己的计算机道路。
近二、三十年来,工业发达的资本主义国家,机器人的开发利用也在日新月异。在机器人的开发和利用领域日本独占鳌头。美国虽然在机器人的基础研究方面实力雄厚,成果辉煌,然而在其开发上不如日本。日本研制和开发了各种机器人,如危险作业机器人、海底操作机器人、自动救灾和在操作原子反应堆的各种机器人等。开发和生产机器人方面日本的确超过了美国。苏联和欧洲在这方面起步较晚,但发展很快,一举跃入世界机器人开发生产的前列。苏联目前仅次于日本,欧洲居第三位,而美国对这一领域的开发努力不够。
在生物工程领域中,国际上不少人认为生物工程的战场不在美国市场,而在日本市场。美国在生物工程的开发上目前占据优势,但进入生产阶段,美国人总要依赖日本人,与日本企业合作。当今日本正在酝酿着一场巨大的生物技术挑战,他们共有130多家各类公司参与竞赛。欧洲和苏联在生物技术的应用与开发上,比基础研究方面还要落后。
日本开发研究上的成功,不仅得力于大刀阔斧的市场经销活动,而且也得力于他们那种极其精致的工程设计,特别是得力于他们对生产工艺的高度重视,这种精湛的创造技术是名闻世界的。
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* 括号内的数字为1945年后的数字。——译注