（中国科学院院士、国家科技部副部长）

科技进步的六大方面

以信息技术为中心的当代科技革命正在全球蓬蓬勃勃地发展起来，它标志着人类从工业社会向信息社会的历史性的跨越，在这种革命性的变化当中，科技进步发挥着关键作用，突出地表现在6个方面：

科学技术急剧发展，呈现知识爆炸的局面

过去的几十年，特别是第二次世界大战结束以来的几十年，是人类发生天翻地覆变化的时代。有人统计，近30年人类所取得的科学技术成果，包括科学新发现和新技术，要比过去2000年的总和还要多。以此推算，预计到2020年，人们将拥有的知识当中，90%现在还没有创造出来。今天的大学生毕业的时候，他所学的知识有60%到70%已经过时。所以，我们常常把人类知识的增长描绘成是按指数函数进行的：19世纪，每50年增加1倍；20世纪中叶，每10年增加1倍；当前，每3到5年增加1倍。这就是人们经常议论的“知识爆炸”的现象。随着“知识爆炸”现象的出现，科学技术发展的规模也越来越大，实际上我们也可以说它是按照指数函数来发展的。科学研究的队伍，在美国每10年翻一番，西欧每15年翻一番。到现在为止，全球科学家和工程师的总数已经达到5000万人。预计未来100年从事科研工作的人数将占世界总人口的20%。届时，创造性的科学劳动将成为21世纪人类的主要活动。科研经费也是呈指数增长的趋势，目前全球已经达到每年4000亿美元。

科学技术更新的速度日益加快，科技成果商品化的周期大大缩短

在上一世纪，电话从发明到应用用了56年；无线电通信用了35年；空管用了31年，本世纪，这种时间间隔大大缩短。电视机从发明到应用用了12年；雷达用了10年；集成电路用了7年；激光器仅仅用了1年。其中很有代表性的就是信息技术的增长情况。

我举几个例子：微电子技术，从1965年以来一直遵循摩尔定律增长，也就是：“单位面积集成线路板上的信息存储量，每18个月增加1倍，成本基本不变。”计算机技术每5到7年速度增加10倍，体积减小10倍，价格下降10倍左右，已经由每秒8000次增加到每秒万亿次。记得1982年我刚从国外回来时，一台1兆内存、360兆硬盘存储的计算机就占了整整一个机房，十几个从国外来的工程师组成了硬件和软件的维护队伍。可是现在，这样的计算机早已被淘汰了。我们用的笔记本电脑的性能比上述占据整个机房的计算机的功能不知要强多少倍。光纤技术，从1975年到2000年，大约是每5年带宽要增加5倍，成本下降5到10倍。所以，有人把二次世界大战以后50年科学技术的发展做了一个概括，总结为5次大的革命：从1945年到1955年，以原子能的释放和控制为标志，人类开始了利用核能的时代；1955年到1965年，以人造地球卫星发射成功为标志，人类开始摆脱地球的引力，向外层空间进军；1965年到1975年，以重组DNA试验成功为标志，人类进入了控制遗传和生命过程的新的阶段；1975年到1985年，以微处理器的大量生产和广泛使用为标志，人类揭开了扩大人脑能力的新篇章；1985年以来最大的变化就是软件的大量开发和网络化，人类已经开始进入了信息化和全球化的新纪元。

各个学科、各个技术领域相互渗透、交叉和融合

最近几十年来，一个很重要的发展就是科学越来越依靠各种学科的综合、渗透和交叉来解决各种问题。这样就导致了一系列跨学科的研究领域的出现，譬如，环境科学、信息科学、能源科学、材料科学、空间科学，等等。所以，当今学科分支的总数已经从本世纪初的600多门，增加到现在6000门以上。有人讲，第一版的《大英百科全书》是由2名科学家编写出来的，1967年版时就动用了1万名科学家，而最新版《全书》的编辑，已经动用了几万名科学家和工程师。

不仅仅在自然科学的各个学科之间存在着融合、交叉的现象，更重要的是科学和技术的融合。从历史发展上来看，科学和技术曾经是分离的，但是自从本世纪70年代以来，由于高技术的发展，这种互相分离的状态越来越明显地出现了变化。科学和技术相互结合、相互作用、相互转化，越来越迅速，形成一个统一的科学和技术体系。应该说，在这个统一的科学技术体系当中，基础科学的意义和作用日益增强，基础科学不但为技术进步开辟新的方向，并且以更快的速度向应用技术和产业化转移。科学和技术之间的密切结合有非常重要的实践意义，因为它大大加快了科学发现的实际应用。科学的新发现能够迅速地导致有市场竞争力的新产品的不断的出现。而且科学和技术的这种综合的过程要求我们按照新的原则来组织研究工作，组织生产过程，要求对科研、教育、生产体制进行革命性的变革，这必将引起一系列产业、经济和社会结构的巨大改变。

科学技求和人文、社会科学的结合

科技、经济和社会的发展已经揭示了自然科学和人文、社会科学的内在的紧密的联系。大家知道，混沌理论是研究非线性相互作用的系统而逐渐发展起来的，在一个复杂的非线性相互作用的巨系统中，初始条件的微小变化就能够带来以后系统整个状态的巨大的改变。大家可能知道所谓的“蝴蝶效应”，在一个大气环流当中，有人假定北京有个蝴蝶扇动一下翅膀，有可能几个星期以后在纽约导致一场暴风雨。也就是一个微小的不确定因素或者系统外的一个微扰，有可能导致巨大的、不可预测的波动。这种科学观念告诉我们，面对一系列重大的问题，包括环境问题、社会问题、经济问题，人的干预和调控是非常重要的，这就要求自然科学和人文、社会科学密切结合。当代的科技历史发展进程已经表明，任何重大的科技、经济、社会发展和环境问题都具有高度的综合性质，目前我们而临的各种全球性的问题，从一定意义上来讲，也是科学技术广泛应用的结果。所以，我们面临的一些迫切问题，像环境问题、资源问题，它既是科技问题，也是经济问题、社会问题。而这些问题的解决，也远远超出了自然科学技术能力的范围，有时也超出了国家的范围，必须要运用各门自然科学、各种技术手段和人文、社会科学的知识，加以研究和解决。所以在这里我想特别强调，加强科技工作者和人文、社会科学工作者的联系，具有重大的社会意义。

研究和开发的国际化趋势明显加快

现在信息技术、通信技术发展越来越快，已经形成了全球性的信息网络，促进了世界各国的科技人员、科研机构，以及仪器、资料等基础设施的流动和共享，大大降低了研究开发的成本，使得全球的研究开发资源有了可以充分流动和利用的空间。所以现在国际经合组织（OECD）就提出“全球研究村”的概念，出现了虚拟现实等多种新型的研究组织形式，跨国公司在国际化当中处于主导地位。美国跨国公司在海外进行的研究开发投资的增长速度达到8.6%,是其国内研究开发投资增长速度的5倍。与此同时，跨国公司在海外设立研究机构的数目也在迅速增加。近年来，以加拿大北方电讯公司和IBM公司为先导，微软、英特尔、朗讯、杜邦、诺基亚、爱立信、松下等著名的跨国公司，都纷纷在中国设立研究开发机构。我们可以说，发达国家毫无疑问是研究开发国际化的最大受益者，它通过吸引众多的研究开发投资和科技人才来增强本国的创新能力；海外的研究开发机构又为发达国家开辟全球市场创造了良好的条件。对于广大的发展中国家来说，国际化首先是一个挑战，因为它有可能加剧发展中国家科技人才的流失，同时，跨国公司的产品将更具有针对性和本土化的特征，对民族产业产生更大的冲击。但另外一方面，研究开发的国际化也有可能成为一个机遇，也就是通过技术扩散和人才的流动来加速提高自身的科技实力。

科技特别是高科技已经成为经济和社会发展的主导力量

本世纪以前，科学技术一直在经济发展当中处于从属地位，是生产的需要涉及技术发展，并且进一步为科学理论的形成奠定基础。譬如，人们在18世纪制造了蒸汽机，但作为它的理论依据的热力学原理，一直到19世纪中叶才建立起来。但是，直到当代，生产、技术、科学的相互作用的机制出现了逆转现象，科学理论往往走在技术和生产的前面，为技术、生产的发展开辟各种可能的途径。替如，先有量子理论，而后运用量子力学研究固体中电子运动的过程，建立半导体能带模型理论，使半导体技术和电子技术蓬蓬勃勃发展起来，促进了集成电路和电子计算机的发展。又譬如，运用相对论和原子核裂变的原理形成和发展了核技术，促进了原子能在军事、航天、核动力等方面的运用；运用分子生物学、生物化学、微生物学和遗传学等新成就，发展起生物技术。这些例子说明，当代的重大技术、工艺或者工程，往往是理论超前性的。现代科学技术这种特点就决定了它在经济发展中将成为主导力量。

科学技术的发展对经济和社会的影响

以信息技术革命为中心的当代科技革命正在全球蓬勃兴起，标志着人类从工业社会向信息社会的历史性的跨越。信息化、知识化，将成为下世纪最鲜明的时代特征。在世纪交替的历史时期，社会形态的这一重大变革，引起人类生产和生活方式的深刻变化，推动着经济结构的重大调整，带来了生产力质的飞跃。也主要表现在6个方面：

产业结构变化的主要趋势，是高技术化、信息化，信息产业将成为主导产业

我概括地介绍一下信息技术的发展、信息产业的发展和信息产业对传统产业的改造。

首先是信息技术的高速发展。芯片工艺技术将极大地影响信息产业的发展，预计本世纪末256兆和1 G的DRAM将会大量地进入市场；2010年，16 G和64 G的产品将要问世。有人估计，存储容量是目前半导体存储器容量1000倍的生物芯片可望于2015年实用化。本世纪末，集成电路的生产技术将会推进到0.18到0.13微米，2010年前后提高到0.05微米的水平。除了提高速度性能以外，当前实现单芯片上的多功能是一个发展趋势，即在芯片上把芯片的采集、传输、存储和处理等功能集成在一起，也就是实现芯片上的系统，这将成为未来高性能信息处理系统的典型结构。计算机技术，微处理器的高速化和多媒体化构成了计算机硬件技术的发展方向。目前，处理器的工作频率已经达到700兆赫兹。到本世纪末，将达到1 G赫兹。2010年左右，将达到10 G。发达国家正在继续研制每秒数万亿次到数百万亿次的大规模并行处理计算机。现在，每秒3.9万亿次的巨型机已在美国建成，主要用于核武器的模拟，网络通信技术：互联网在全球迅速普及，以及1993年美国提出的“信息高速公路计划”和1996年提出的“下一代因特网研究计划”，在全世界引起了巨大反响。未来网络和通信技术将向超高速和多功能发展；计算机网络、电信网络和广播电视网将逐渐地实现三网合一。统一的TCP/IP协议普遍采用，使得各种以IP为基础的业务能够在不同的网上互通。这样，人类首次具有了三大网络都可以接受的通信协议，在技术上为三网合一奠定了基础。软件技术：大家知道，软件技术将为计算机技术、通信网络技术的发展提供最强有力的技术支持，它的发展方向是组件化、多功能化、智能化，因特网要成为巨大的软件运行平台，软件的网络功能得到空前加强。SUM公司很早就提出了“网络就是计算机”的口号。我们相信，随着计算机网络的发展，软件技术及其产业将成为国民经济发展的关键因素，在信息社会当中发挥极为重要的作用。信息产业将成为主导产业。

其二，信息产业已成为当今发展最快的高技术产业。我举几个例子，当前发达国家的信息产业加上和其相关的产业，其增加值的比重在发达国家已经达到60%到70%。美国对计算机和通信设备的投资已经占资本社会总投资的40%。90年代以来，信息产业为美国创造了1500万个 高薪的就业机会。信息技术产品和服务的出口速度3倍于美国出口的总速度，为减少美国的对外贸易逆差作出了巨大贡献。

据统计，到2000年，世界微机的年销售量预计将超过1.4亿台；计算机互联网用户将达到3亿。以数字化、网络化为基础，多媒体为特征，数字式的电子信息产品将成为新一代产品结构中的主角。1996年世界计算机的年销量第一次超过了工业社会最有代表性的产品汽车的销售总量，应当说这是一个历史性的标志。当前，世界上运行的计算机总数已经达到3亿台，其中美国超过了1亿台。在消费电子信息产品方面，数字式高清晰度电视、数字式广播将取代现在的模拟式电视和广播设备。多媒体装置将进入家庭、企业和社会其他领域，取代现有的分散、家用和办公用的电子产品。有线通信方面，宽带的综合业务数字网逐步地取代普通的光纤线路，将成数量级地提高传输容S，成为新一代信息高速传输网络，成为信息高速公路的主干道。在卫星通信方面，预计未来10年全世界将向各种卫星系统投资1000亿美元。随之而来的是直播电视、直播广播、直播微机等等大量涌入市场。通过一个很小的室内天线，就可以清晰地收到卫星传递的来自世界各地的电视、广播和其他数据信息。

其三，信息技术改造传统产业的过程加快，传统产业的就业比重将迅速下降。传统产业和电子信息技术的嫁接促进了产业的升级和自动化、智能化，农业信息化使农业向工厂化发展。电子信息装备和元器件的制造业务将成为第二产业中的主导产业。传统的制造业在普及应用CAD、CAM、数控机床的基础上，将逐渐地被敏捷制造和计算机集成制造、临界制造所取代。金融业务电子化，改变了传统的支付和结算方式，加快了资金的周转，扩大了资金在整个世界范围内的流动。商贸电子化，改变了传统商品流通和交换方式，使得订货、结算能够通过网络直接进行，拉近了和消费者之间的距离。

电子信息产业开拓了众多的就业机会，加速了劳动力在产业中的大转移。以美国为例，1960年传统制造业就业人数占就业总数的比例为31%,1995年已经下降到15.8%。1995年，美国蓝领工人已经下降到占社会劳动力的20%；有人预计，到2020年将下降到2%,也就相当于美国现在农业人口的比例。信息服务业和其他第三产业的就业人口将占到劳动力总数的90%。所以，应该说这种产业结构、就业结构变化的程度已经远远超过了18世纪工业革命以后人类从农业化向工业化变革的影响。

生物技术的突破正酝酿新的主导产业

70年代以来，以DNA重组技术为核心的现代生物技术蓬勃发展。现在全世界每年授予的1万多项专利技术当中，有三分之一出自生物技术。预计到2020年，在30项最主要的创新技术当中，有一半主要依赖生物技术。所以，生物技术和相关的产业将成为21世纪的主导产业之一，也将成为各国进行高技术竞争的另一个焦点。

人类基因组计划：1990年10月1日，人类生命科学史上最伟大的科学工程——人类基因组计划正式启动，目标是把人类约10万个基因全部进行鉴定、定性，最终测定整个基因组序列，绘制遗传图、物理图、序列图和转录图，其中物理图预计在2003年可以完成全部基因组30亿对碱基对的测定。运用基因组学的知识和其他学科的知识和技术，现在人们已经可以研究设计和合成生物学上重要的分子。有人说，分子革命已经开始。运用分子革命所产生的技术在美国已经开发出基因芯片等产品。利用基因芯片创造遗传条码，根据条码预知每一个人未来可能患什么病和患这些病的几率和时间，从而预防可能发生的疾病。这样，医学的任务将从主要由治病转为主要是防病。不但可以节约大景的医疗手术费用，而且可以减少痛苦、延长寿命。这将是医学史上的一次重大革命。

源于生物技术的新药开发也是目前生物技术领域当中重要的发展方向。目前美国批准上市的生物技术产品有70%集中在生物医药，其中利用转基因动植物生产药物蛋白是一种全新的药物生产模式。现在国际上已经成立了数十家转基因动物公司，转基因牛、转基因绵羊和转基因猪的成功实例已生产出许多很贵重的药用蛋白，譬如正在培养奶汁中含有药品的牛羊，一头母山羊可以抵一座投资1亿美元的药厂，这将成为21世纪利润额最高的生物医药产业。现在全世界亟待器官移植的病人每年以15%的速度增加，所以，利用转基因动物提供人体移植器官将成为各国研究和开发的重要课题。

农业生物技术：近年来在转基因动植物研究方面也取得重大进展。1998年，转基因玉米、大豆和棉花分别占美国这三种作物的总产量的15%、30%和50%。生物学家正在设法培育出产生改良食品、药物、化学产品等的作物，使它们转变成为能生产化工产品和药品的生物工厂，譬如培育产出塑料的作物、果实含疫苗的作物、高含油量的大豆、有天然色彩的棉花等等。所以，化工农业、药品农业等新兴产业在未来的出现将改变传统意义上的农业的概念。

技术创新能力成为国际市场竞争中的决定性因素

技术创新能力已经取代价格等传统因素，成为竞争优劣的决定性因素。今天，发达国家经济增长的60%到80%已经是通过技术创新活动实现，而资本投入对经济增长的贡献率只有20%左右。技术创新的竞争是科技综合实力的竞争。

美国自1995年以来，代表整体技术水平的全要素生产率每年提高2%,差不多是过去20年平均水平的2倍。依靠极为活跃的技术创新活动，美国经济抵挡住了亚洲金融危机的影响，连续保持8年的增长。日本在80年代末90年代初高技术产业曾占全球高技术产业的30%,以后逐年下滑，1995年降到23%以下，主要就是因为自主创新能力不足，许多高技术产品在美欧的创新攻势面前丧失了国际竞争力。亚洲金融危机对东亚国家和地区的影响尤为深重，但也有差异，在“四小龙”中，台湾受影响最小，新加坡次之，韩国最重。它们的科技竞争力强弱也和这个顺序一致。1998年的科技竞争力排名表上，台、新、韩的名次分别是第7名、第9名和第28名。这次亚洲金融危机的发源地泰国、马来西亚、印尼和菲律宾受到的损失最为惨重，而这些国家的技术力量一直很薄弱，科技指标低于很多发展中国家。东南亚各国和地区虽然曾经创造经济奇迹，但早在1994年，麻省理工学院经济学教授克鲁格曼就已经警告：“东亚各个经济体的奇迹建立在浮沙之上，没有技术创新支撑，很快就要出问题。”真是不幸而被言中。技术创新能力上的这种差距有可能导致发达国家和发展中国家的差距进一步拉大。这种差距已经成为国际经济秩序不公平的重要原因之一。所以，迅速提高科技实力，特别是技术创新能力，已经成为广大发展中国家发展经济、自强自立的当务之急，是事关民族利益、地位，乃至生存的迫切任务。

在激烈的技术创新能力竞争中，企业组织结构经历新的调整

在现代企业的组织结构方而，变化趋势主要表现为以下几个特点：其一，高新技术大企业中，研究开发和生产经营、销售服务的一体化。在这些高技术企业当中，研究开发的投入往往占到成本的80%左右，科技人员已成为公司职工的主体。其二，生产经营分工的专业化，公司结构出现“两头大、中间小”的哑铃式组织结构形式。公司主要集中力量在研究开发和销售服务两头，而大多数零部件的生产放到专业性企业，在网络的支持下，通过合同的形式进行合作，形成开放式的生产组织体系。其三，公司之间强强合并，谋取在行业国际市场中的领导地位，最近这两年，这方而的例子很多。其四，跨国公司加强网络化和国际化，以谋求利用世界各地的资源优势在世界范围内实现生产要素的优化组合，前提是国际互联网的形成、企业内部网的建设，都为公司的内部管理和合作提供了现代化的手段。同时也出现了广泛的公司之间、企业之间的技术联盟，分工合作，共同开发，共占市场，共享利益。替如，西门子公司、IBM公司、摩托罗拉公司和东芝公司联合开发1000兆位动态随机存储器芯片；福特、奔驰和加拿大动力系统公司联合开发燃料电池的电动汽车，等等。随着信息网络的发展，还出现了虚拟公司的概念，也就是围绕某一个产品的开发、生产，不同的公司进行协作、联合，进行一体化的研究、开发、生产和销售。

高新技术的发展强烈影响国家安全的观念和格局

冷战结束以后，国家间的竞争已经从主要是军事竞争转变为主要是经济竞争，集中表现在对一体化的国际市场的占有，表现在国家的竞争能力和可持续发展能力上。

有一个海外朋友曾经与我谈到这样一个观点，他说，对一个国家来说，失去市场比失去领土的后果更为严重，占领市场比占领领土能够享受更多的好处。这句话很值得我们深思。因为在当代，经济安全确实已经成为国家安全当中极为重要的因素，有的国家可以花钱购买武器，靠别人的帮助来获得军事安全，但是很难以同样的方式获得经济安全。决定性的因素是一个国家的创新能力，这一点在当前的国际竞争中表现得越来越明显、高技术的发展正在加速全球经济一体化的进程，也给各国，特别是发展中国家带来越来越突出的经济安全和金融安全问题。跨国公司为了获得最大限度的超额利润或者垄断利润，不但不情愿转让技术，还要垄断和占领技术市场。所以，发展中国家“市场换技术”的战略往往不能取得预期的效果。

文化安全：西方发达国家凭借科技优势，文化影响力越来越大，特别是随着信息技术的发展，因特网为西方文化的传播增添了翅膀。目前网上使用的语言，80%以上是英语，表面上是语言文字的竞争，背后是各国民族的历史文化的竞争。因特网上，西方学术界、新闻媒体的观点明显占了压倒性的优势。这种西方文化的传播和渗透不可低估。

国防安全：高技术在军事领域的广泛应用，已经使未来战争靠人海战术不可能取胜。未来战争必将成为核威慑和信息威慑条件下的高技术战争，主要集中于信息、精确制导、隐身、航天、无人等作战领域的攻防对抗。在技术引进当中，不能排除技术输出国通过出口高技术设备安放“特洛伊木马”，以便在关键时刻进行要挟、攻击、破坏。

人类生产、工作和生活方式正经历着深刻的变革

当代的科学技术进步不断把人们从自然、社会的种种约束中解放出来，使地球变得越来越小，生活的空间越来越大，选择越来越多，终身职业的概念将成为历史陈迹。办公自动化、信息化将大大提高政府和商务工作效率。1995年美国已有960万人上班不坐班；下个世纪预计约有40%的人在家上班。世界范围内信息交流手段、现代的通信手段将极大地促进科学家的思想交流和数据共享，导致科学研究在更多的尖端领域的突破，使人类的创造能力和速度大大地增加。信息革命对生活方式的变革，标志着人类现代物质和精神文明的大步跨越。1998年底，全球的互联网用户增加到1.5亿，并且以每年近1倍的速度增长。在美国等发达国家，人们通过信息网络不出家门就可进行购物、保健、图书阅览、教育、娱乐等活动。据统计，美国通过计算机网络的教育系统可以减少40%的学习时间、30%的费用，多得30%的知识。1994年建立的互联网购物中心人网商店2万多家，1996年有1.1万多户家庭网上购物。联机式的网络保健服务，病人可以选择外地医生看病，实现联合会诊，医疗保健的这种变革，在美国每年可以节省360亿美元到1千亿美元的医疗费用，大幅度提高人们的健康水平。

 （未完待续）