谁说科学必须快速见效? - 彭博社
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在兵库县的山丘上,距离大阪约60英里,工人们正在一个巨大的地下环形结构中排列904个色彩鲜艳的磁铁。这个环的周长将近四分之三英里,它将储存来自粒子加速器中以接近光速运动的电子发出的X射线辐射。这些射线将为能够深入分子内部并追踪持续万亿分之一秒的化学反应的显微镜提供动力。
当它在1998年开放时,超级光子环(Spring-8)将成为世界上最大的短波长辐射设施——也是日本努力建立更好科学基础的有力象征。该项目将耗资超过10亿美元,并不会在录像带录像机或小型面包车上带来任何突破。但日本科学技术厅(STA)研究主任天野徹表示,“这样的努力是为未来做准备的唯一途径。”
重新思考。这句简单的话标志着日本的戏剧性转变。在近50年里,日本的科学政策一直是国家建设的助手,资助产品和工艺的开发,主要是为了在消费电子、计算机和其他行业中确保主导地位。对于基础研究和基础技术,日本依赖于其他地方的进展。
在1980年代末,在美国的压力下,日本开始改变方向,停止依赖西方研究的“搭便车”。而现在,正当美国对基础科学的热情降温时,日本正在加速发展。由于预算紧张,以及克林顿政府和国会推动将资金与商业成果挂钩,华盛顿对基础科学的支持正在趋于平稳,而去年总的研究和开发支出仅增长了5%,达680亿美元。与此同时,美国工业自1986年以来已将其长期研究削减了15%。
日本政府去年拨出了看似适度的260亿美元用于研发,但每年支出增长近8%。用于基础研究的政府支出——出于好奇心和对知识的追求——增长得更快:去年拨给国家和地方实验室的170亿美元中,有27亿美元用于基础研究,增长了16%。这些新项目大多数在21世纪之前不会产生现金流。这比日本在1970年代在芯片和制造领域进行的技术冲刺有所提升——这对美国来说是一个红色警报。国家存储产业联盟的负责人约翰·L·西蒙兹表示:“日本人即将获得对我们根本性的技术优势。”
日本日益增长的科学承诺在公司中最为明显。尽管许多公司在记忆中最严重的经济衰退期间削减了研发预算,但根据日本国家科学与技术政策研究所的数据,最大的参与者仍然保留了针对10年以上的项目。电子公司尤其在超导材料、光电子学甚至基础物理方面保持了长期工作。在美国,五年现在被视为长期,像IBM和美国电话电报公司这样的企业巨头已经削减了这类工作。相比之下,去年亏损4亿美元的NEC公司今年将在其新泽西州普林斯顿实验室投入2000万美元用于长期研究,增长10%。富士通有限公司和日立有限公司同样在继续研究可能需要20年才能商业化的特殊半导体。
量子飞跃。在这些追求中,政府仍然是坚定的盟友。例如,东京已将量子设备作为优先事项。在传统芯片中,单个电子的行为并不重要。但在日本所针对的更小的设备中,单个电子的状态或运动成为超快速开关或存储元件的基础。政府正在资助至少九个基于这项技术的项目,这帮助富士通和日立开发出一些基于量子力学的首批工作设备。该领域丰富的研究也吸引了顶尖科学家来到日本。其中包括理查德·基尔,他曾在几家主要美国公司担任研究职位,现在是富士通量子电子设备实验室的助理经理。基尔说:“在日本,对探索性工作的热情巨大,”而在美国,“箭头正朝着相反的方向移动。”
计算机也吸引了长期的承诺。在1980年代初,国际贸易与工业部的第五代计算机项目旨在开发能够处理人类风格逻辑的计算机原型。这些产品并不受欢迎,但MITI的规划者毫不气馁,去年启动了一个2亿美元的继任项目,称为现实世界计算机项目,以探索神经网络和基于光脉冲运行的计算机。这一次,研究规划者没有设定任何商业目标。目标仅仅是证明技术的可行性。
秘密分享者。日本对科学的民族主义观点也正在经历变革。曾经研究结果被严格保密的地方,现在日本与外国分享其中的一些结果。它甚至放松了对珍贵生产技术的控制,这些技术通过离岸投资和跨国联盟泄漏出去。“日本人觉得他们在科学上有贡献的东西,而世界也要求他们这样做,”东京美国海军研究办公室副主任大卫·K·卡哈纳说,该办公室跟踪日本的科学趋势。在政府于1992年采纳的新指导方针的推动下,日本的科学机构现在接受外国参与者——法律也已修订以帮助保护他们的专利权。到目前为止,已有十几家公司响应了MITI的邀请,包括德州仪器公司和陶氏康宁公司。
日本并没有放弃其市场重点。大多数实验室仍在追求新材料、光电电子学和微型化,这些是其2200亿美元电子产业的基础。“大多数MITI项目旨在技术开发,”东京STA国家航空航天实验室的气动学主任广濑直树说。广濑自己的实验室与富士通合作花费了数百万美元建造一台巨大的超级计算机用于航空航天研究。它依赖于140个并行处理器,以实现世界上最快的气动模拟计算速度:每秒约2360亿次操作。该机器有助于科学计算,但最常用于飞机设计等工作。
Spring-8也有一个实际目标:那些超灵敏显微镜。不过,对STA的天野来说,这算是基础研究。“在下一个世纪,”他说,“世界将需要这些工具来应对新的科学参数。”随着日本以外的研究预算被削减,科学家们只是高兴于这样的工作在某个地方得以进行。
日本的研究战略资金
它正在增加大学和政府实验室研究的预算。
优先事项
政府正在将资金引导
到环境
研究、疾病研究、物理学和太空。
国际化
研究工作现在向外国参与开放。更多的总部设在海外。专利权在参与者之间共享。新技术与发展中国家共享。
团队合作
官僚们正在努力结束控制科学的部长领地之间的争斗。