“863”计划缘起、发展及展望

王大珩 中国科学院

　　王大珩 光学科学家。1915 年 2 月 26 日生，江苏苏州人。1936 年毕业 于清华大学。1938 年获伦敦大学帝国学院技术光学专业硕士学位。1955 年被 选聘为中国科学院院士（学部委员）；1994 年 5 月被选聘为中国工程院院士。 曾任中国科学院长春光学精密机械研究所研究员、所长，中国科学院长春分 院院长，中国光学学会理事长，中国科协副主席。现任中国科学院应用研究 发展局高级顾问。我国应用光学事业奠基人之一。为发展我国尖端科技研制 了多种光学设备，开我国自行设计研制大型光学工程任务的先河。

缘起


　　1983 年美国里根总统的 SDI 倡议（战略防御倡议），除了为两霸争雄显 示威慑力量之外，是对美国发展高技术的一次冲击，也是对世界各国高技术 及国力发展的一次挑战。
各工业先进国家纷纷提出相应的计划：欧共体的尤里卡计划，日本的科
技计划，前苏联的对策计划?? 我国不能置之不理，我国有关部门曾对此组织座谈，提出采取对策的设
想。
　　SDI 的实质，在现实性上比较渺茫，但是从威摄目的出发，提出了战略 性方向，从而对一系列前沿技术展开了论证及可行性研究，不拘最终目标能 否达到，但在高技术的各个方面，肯定会有新的突破出现，这就发展了一个 国家高技术的实力。
我国当时的环境是“两弹一星”已建立起了高技术的初步基础，积累了
一定的经验。
　　1983 年党和国家开始考虑迎接新技术革命的对策。同年 11 月，国务院 经济技术研究中心组织全国上千名专家进行为发展新技术的研究，提出了长
达 150 万字的“中国迎接世界新技术革命浪潮挑战和机会对策的研究”。
　　鉴于当时的情况，陈芳允同志与我商量，向最高领导写个“发展我国的 战略性高技术”的建议，由我起草，并与杨家墀、王淦昌商量定稿。建议于
1986 年 3 月 2 日送上，3 月 5 日就得到小平同志的批示：“此事宜速作决断， 不可拖延”。
　　经国务院组织专家们进行再三的周密论证，1986 年 11 月 18 日，国务院 发出“高技术发展计划纲要”的通知。“高技术发展计划纲要”，即“863 计划”，于 1987 年 2 月正式组织实施。称为“863 计划”，正是因为建议的 提出和小平同志的批示是在 1986 年 3 月作出的。

基本精神

在建议中所提出的主要精神有：1.事关国际上的国力竞争，我们不能置

之不理。2.在关系到国力的高技术方面，首先要争取一个“有”字，有与没 有大不一样。3.鉴于我国的经济情况，从事高技术的规划与范围无法与工业 发达国家相比，因此，必须“突出重点，有限目标”，强调储备与带动性。
4.积极跟踪国际先进水平，要能进入所涉领域的国际俱乐部，占有一席之地。
5.发挥现有高技术骨干的作用，通过实践，培养人才，为下个世纪的发展作 好准备。6.时不可待，要有紧迫感，发展高技术是需要时间的，抓晚了就等 于甘居落后，难于再起。
　　计划的实质：1.战略性的，影响国力的，有迫切需求的。2.预研先导性 的，面向 21 世纪的高技术化生产。3.有限项目，目标明确，但是要有带动作 用。4.按照小平指示“军民结合，以民为主”。
　　在措施上：1.排除部门所有制的弊端，以专家组的形式落实实施，包括 课题的论证，开题承担单位的择优，基础设施的建立，以及经费的分配，专 家组通过科学化与民主化，具有实权。2.由财政部设置专款，时限到 2000 年。3.在“863 计划领导小组”的领导下，根据军民需求，各有侧重，分别 由国家科委与国防科工委组织实施并监督执行。4.计划与人具有滚动性（分 届调整）。5.建立必要的实验中心。
在风格上：提倡“公正，献身，求实，创新，协作”。

七个高技术领域及有关主题项目


　　现在实施的高技术发展计划，包括 7 个高技术领域，15 个主题项目主要 内容如下：
1.生物技术：高产、优质、抗害动植物新品种；新型药物，疫苗及其治
疗技术；蛋白质工程。2.航天技术：面向下一个世纪的空间技术的发展的预 研工作，如发射运载手段、空间技术应用等等。3.信息技术：智能计算机系 统；光电器件及集成技术；信息获取与处理；先进通信技术。4.激光技术： 强激光领域及有关的问题。5.自动化技术：计算机集成制造体系（CIMS）； 智能机器人。6.新能源技术：燃煤磁流体发电；先进核反应堆。7.新材料： 光电信息材料；耐腐蚀、重量轻的结构材料；特种功能材料；耐高温、高韧 性、高强度复合材料；特种工艺（说明：微电子技术未列入，因为另有经费 安排）。
从这些领域的内容，我们可以这样理解，正如国际上一般理解的那样，
是现代科学技术的前沿，对发展国民经济和国力有较大影响，有明确的应用 目标，是多种技术综合集成的技术领域。因此，由于前沿技术在不断更新， 也是有时间性的，当某项高技术被普遍地用于正常生产时，就不再“高”了， 而新的“高”又出现了。

进展情况


　　“863 计划”实施至今已 10 年了。经过“七五”入轨，“八五”攻坚， 已卓见成效。参加“863 计划”总人数近 2 万人。
　　为了积极开展工作，除利用已有基础外，已新建立了 8 个研究发展中心， 它们是（民用方面）：（1）计算机集成制造系统实验工程中心；（2）智能 计算机系统研究开发中心；（3）机器人研究开发中心；（4）光电子工艺中
　　
心；（5）基因工程疫苗中心；（6）基因工程药物中心；（7）基因工程生物 制品中心；（8）新储能材料工程开发中心。
　　10 年安排课题 2800 多个，到 1995 年底已鉴定成果 1398 项，其中 550 项达到国际先进水平，已应用 475 项，占 38.2％；已形成产品 133 项，占 10.7
％。在国内外重要刊物和学术会议上发表论文 2 万余篇。 已取得的主要成就有：
　　1.生物技术：两系杂交稻，已推广 300 余万亩，平均单产提高 10％以上， 最高单产达 730 公斤；玉米与大豆固氮、抗虫棉花等，将开始大面积推广； 基因工程生物疫苗有突破性进展；治疗恶性肿瘤药物，乙型肝炎的生物药物、 疫苗已在不同程度上投产。部分项目已处于国际领先的地位，基因治疗达到 国际领先水平。
　　2.信息技术：曙光 1 号与曙光 1000 高性能计算机达 90 年代国际水平， 正在投产；中文智能接口，有国内外市场；大功率激光器，高速光通迅系统， 有重要进展；合成孔径雷达，完成型号预研，实现了计算机图像显示；2.16 米望远镜红外自适应系统，已初见实效，提高了地面观测星体的分辨本领； 航空遥感实时传输系统，已应用于防灾；半导体量子阱激光器件，技术过关。
　　3.自动化技术：CIMS 获国际奖，已用于 18 家不同产业，有成效；6000 米水下机器人深海实验成功；机器人装配线已用于某厂电扇电机装配，并进 一步推广至汽车行业；核工业机器人、六维机器人、爬壁机器人等做出了示 范样机。
4.新能源：高温气冷核反应堆已开工；快中子堆已立项。
　　5.新材料：人工非线性晶体及激光晶体，高温超导材料均属国际先进并 有所领先；为高技术研究及军工配套材料达国际水平，如航天隔热材料、高 性能固体推进燃料、耐高温高强度材料等。
6.其他领域：大型“神光”激光器系统，使我国成为少数具有聚变实验
装备的国家之一，由此产生的 X 光激光研究处于国际先进或领先水平。利用 航天环境进行半导体材料制备，取得了国际瞩目的结果，对植物种子进行搭 载实验，对青椒、西红柿、稻种取得明显增产的效果。
总之，“863 计划”，实施至今成绩卓著。总结经验，初步看来，有以
下几点：
　　（1）在指导思想和措施以及计划内容上，是经过慎重考虑的，是正确的， 因此在实施上未出现有大转弯等现象。（2）在一些领域，提高了国际声望， 缩短了差距，并开始在国际上占有一席之地。（3）提高了高技术研究水平， 在一定程度上增强了国家的科技实力，从而更加确立了我国自主开发高技术 的能力和信心。（4）开始带动了相关领域和行业的技术发展。（5）培养了 青年人（45 岁以下的青年人及研究生千余人，培养了决策层次的专家数百 人，提高了专业管理水平。有数十人被选为科学院或工程院院士）。

新的形势及展望


　　成果的涌现，使转化为生产力成为迫切的任务，小平同志及时提出了“发 展高科技，实现产业化”的号召。
　　经过一段时期，“863 计划”的实施和锻炼提高了科研能力。除了必要 的跟踪之外，已有条件更加强调创新工作，加上知识产权问题，说明只有创
　　
新在市场上才有竞争力。 国际上正迅速在“信息高速公路”上发展，促使着经济与社会的进步，
我国正面临着信息设施的技术挑战，这是在我国发展高技术中必须考虑的问 题。
　　海湾战争启示我们，高技术应用于军事仍然是发展高技术的推动力，我 们不能掉以轻心，落后就要挨打。
　　改革开放，技术引进，在一定程度上，促进了我国科技和生产力的进步。 但也要看到外商把我国看做他们的技术市场阵地（包括一般的高技术，真正 的高技术是买不到的），我们必须在高技术上努力使技术上保持自主权，这 是提高我国国力所必须的。
　　我国总的科研水平，特别是高技术，较之先进国家还有较大的差距，我 们必须有效地贯彻科教兴国及可持续发展的国策，在高技术应用于关键领域 方面加速赶上去，加快产业化的步伐。
　　根据近些年来的发展趋势，不同领域的发展情况有了变化，我们应对计 划作适当的滚动与调整。
　　我们了解，领导方面正制订“863 计划”的“九五”规划，并且看到发 展高技术并非一时之计，因为国际上正在飞速发展，我们稍一懈怠，就有滑 下去的危险。因此也正在考虑下世纪的高技术发展的问题。深信由于党和国 家贯彻科教兴国和可持续发展的正确国策，在这世纪之交，我国的高技术科 研及其产业化将会继续不断地取得辉煌的成就。
　　
中学理科教育中的创新教育问题

王夔 北京医科大学

　　王夔 无机化学家。1928 年 5 月 7 日生于天津。 1949 年毕业于燕京大 学。燕京大学及北京大学化学系研究生肄业。历任北京医学院副教授、教授、 药学系主任、北京医科大学药学院院长。1987—1992 年任天然药物及仿生药 物国家重点实验室主任。曾任中国化学会理事长。现任国家自然科学基金委 员会化学科学部主任。 1991 年当选为中国科学院院士。主要从事生物无 机化学研究，取得了多方面的成果。

一、在科技领域中未来向过去的继承和批判


　　人类进步依赖科技进步，科技进步依赖创新。创新包括三方面：发现存 在的和曾经存在过的事物，创造不存在的和从未存在的事物以及把存在的事 物革新成为新事物。这三者都是在已有的认识基础上实现的。因此，继承与 创新是人类文化发展的根本，是人类战胜客观困难得以存在和进步的根本， 也是培育人才的根本。要使学生学会继承和创新，才能使人尽其才。
一个民族的兴衰要看它的人民是否向往未来新事物和新世界。“一个民
族可以牺牲一切以达到目标，就这一点精神造就了世界的知识分子、科学家 和音乐家。一个民族如果除去到处游荡什么事情也不想做，从来也不想今天 以后的事，他们那里就一直是一片沙漠。［S.K.Wolf,Mackinnon’s Machine］。 我们需要历史，需要继承，但是更重要的是创造未来，创造历史。这可能是 我们教育者的最主要的职责，因为我们的学生能否担负起他们的历史使命， 要看我们能否教育他们继往开来。
20 世纪科技进步的确创造了辉煌的人类现代文明。化学之所以被看作是
核心科学，就是因为它创造了不可胜数的物质和材料，从分子水平打开了认 识和控制许多许多变化过程（如生命过程）的途径，今后它还将在这些方面 为人类进步作出贡献。科技必然要进步，人类也必然要进步，但是从个别情 况来说，并非科技进步必然推动人类进步。当我们展望 21 世纪之时，我们应 当从正反两方面来回顾 20 世纪的进步。20 世纪的确有推动人类进步的几方 面的成就。在科学哲学方面，从唯心论和形而上学到唯物论辩证法，到现代 科学思想，如系统论、控制论、灾变论等等。在科学界，建立了统治 20 世纪 科学界，指导科技发展的大理论，如牛顿力学、达尔文学说、热力学和量子 力学等等，它们也会继续推动下一个世纪的科技进步。此外，推动 20 世纪科 技发展的还有一系列科学方法：如理想化和模型化处理，动态过程的静态处 理，非线性关系的线性化分析等处理方法，使我们得以在当时那个条件下对 复杂事物进行近似的局部的研究。另外，还不能忽视 20 世纪技术进步对科学 的推动，如现代测试观察仪器、高效计算机技术以及仿真、模拟等等。在 20 世纪以前，科学研究大部分是在科学家本人兴趣推动下进行的，而在工业化 之后，大规模生产促进了资本的集中和大量增值。另外，现代国家机器的形 成与发展越来越依赖科学与技术。于是国家利益和各种来源的资本成为科学

技术的强大后盾，来自国家和企业的科研基金与资助，国家下达的和企业委 托的科研任务向科学研究提供大量经费，出现了大批专业研究人员，并且为 了提高科研人员的工作效率，建立了研究所制度。这是 20 世纪科学研究繁荣 的主要原因。也是在这期间，人类能够克服粮食、能源、资源短缺，克服疾 病威胁，减少各种天灾而发展进步的原因。这是人所共知的。
　　但是不能忽视上述几种推动力也可成为科学进步的障碍和限制。我们从 科研工作中所走的弯路、所付出的代价以及科研的浪费中，一方面可以看到 那些在知识的新陈代谢中由于理性认识的退化和方法学的错误与不足所起的 副作用。它们往往限制了创新。另一方面还应看到在资本和市场的国际化和 全球竞争激烈之时，庞大的资本推动力有时会使科研被推向偏离实际需要的 方向，有时被逼入歧途。科技好像进步了，但是人类未必由此进步。我们可 以从未来科技对现代化学的挑战和希望中看出未来科技对 20 世纪科技的批 判。首先，科技进步并不一定能推动人类进步。因为科技成果的评价应该是 全面的，包括它对现在和未来，局部和全球的人文、环境、经济和人类的持 续发展的作用。因此今后的化学工作者面对的责任和过去有根本的不同。我 们在设计一项研究或工程时，需要自始至终考虑以下几方面问题：
1.节能、节约和洁净生产；
2.缩短研究周期；
3.缩短研究结果的“库存量”和“库存期”；
4.减少投入，提高研究的命中率。 以节能、节约和洁净的化学合成为例，我们的化学品的确为人类生存与
进步做出了极大贡献，但是为什么公众对化学心怀疑虑？因为化工生产中有
许多浪费能源和资源，并且给人类带来对环境和生态平衡影响的近忧和远 虑。因此必须彻底改造化学品的选择、使用和生产方法，这必将引起一个大 变革。例如，我们正处于传统合成化学向来来合成化学转化的时期，未来的 化学合成必须向以下几个方向发展：
1.提高原子利用率；
2.提高转化率；
3.提高合成精度，减少副产物；
4.避免把本来固定在岩石圈里的元素活动化；
5.避免把化学惰性物质变成活性物质；
6.少使用有机溶剂；
7.减少使用和排放有毒的和对生态环境有影响的物质；
8.避免高温及深冷，尤其是高温与深冷的连续操作；
9.尽量使过程可循环，可再生；
10.减少步骤。 达到这些目的，必须从根本上创新。例如一个好几步的合成路线，浪费
资源和能源，污染环境，但是改用酶法合成就变成一个洁净节约的工艺。这 就要搞合成化学的人重新定下自己的坐标，重新整理自己的知识。我们好像 突然发现不是我们过去所教的和所学的内容不对，而是考虑问题的基础要转 变，传统的观点要改变，一二百年以来解决问题的惯用途径要改变。那么， 我们现在教学生什么，培养成什么样的人才才能使他们适应未来的这种要求 呢？

二、要求积极创新的科技与传统中学理科教育的矛盾


　　我们的有机合成路线，不论在课堂中教的还是从书本上学的，大都是由 那些历史上的传统反应组成的。在工作中设计一个合成路线时，也用了一些 在学生时期学到的反应。而实际上这些反应以及组合反应的思路不少是数十 年上百年前纯学术研究的结果，它们不计较成本，不考虑浪费，更不想环境， 不想未来。要想根本改变就必须开创新路。所以，要使学生具有解决这些问 题的愿望、素质和能力，而其中主要是创新。
为此，我们的教育者要认识科技进步与传统理科教育之间的矛盾。
1.科技进步要求创新，而传统教育是以知识积累为主的。
　　2.科技进步要求多样化，而传统教育教给学生的和要求学生接收的是单 一的，而且是统一的观点和理论。
　　3.科技进步日益依赖多学科多方面多途径的综合研究，而传统理科教育 体系导致学习领域狭窄，从中学到研究生到博士后越来越变成一个专门家， 并只在弹丸之地打洞。
　　4.科学进步要求动态思维和适应不断变化的问题和不断更新的工作方 法，而传统教育强调巩固的、万无一失的常规方法。
5.计算机存储加工信息的能力猛增，使以记忆为主的描述性知识教育失
去它的大部分作用。
　　6.高效计算机技术加上人工智能能够代替人进行大部分的程序性的思 维，使得以推导、演绎、标准方法训练为主的理科教育失去意义。
这些矛盾是知识与智慧的内容和它们之间关系不断改变的表现。人要有
知识，更需要有智慧，随着科技进步，过去的智慧变成今天的知识；过去的 尖端科研变成今天的常规。例如，DNA 合成、X 射线晶体结构分析、蛋白质测 序等都已自动化，或者说“傻瓜化”，而不再需要多少智慧来完成的了。因 此，培养学生的创新精神和能力才能使他们成为走在科技进步前头的人。要 培养创新的心态、素质和能力，必须而且能够从中学教学开始。如前面讨论 的，我们在教育学生时要时刻注意培养他们以下几个素质：
1.多样性；
2.综合性；
3.相对性；
4.想象力；
5.动态思考；
6.比较和批判。 若以这几方面的素质教育为目标来看当前化学教育，就会看出许多问
题。学生把反应、性质、定义、计算方法当作唯一的绝对的东西背下来，甚 至有的教师要求学生从文字上吃透化学反应的精神，遵循课本的文字叙述回 答问题，按照例题计算问题。中学这样考，大学入学考试也这样考，学生丧 失了他原先还有的想象力和怀疑精神。这样培养出的人很难有创新的要求、 意愿和素质。


三、正确处理理性认识间的相互作用是 在中学教学中培育创新素质的最重要步骤

　　我们强调从中学开始培养上述素质是必要的。因为一个人从中学开始他 越来越多地通过学习掌握理性认识，并且越来越多地依赖理性认识去进一步 观察、解释和认识事物。以指数速度增加的理论和概念可以成为他们创新的 基础，但是理性认识之间的相互作用既有促进也有排斥。把理论和概念绝对 化，把解决一个问题的方法唯一化，使他们拒绝接收新理论新方法，便丧失 了创新的和进步的前提，反而限制创新和进步。所以我今天首先就理性认识 的相互作用来谈一谈为什么和如何在中学化学教育中培养创新精神和能力。 有人觉得创造力是伟大科学家所具有的天赋素质，事实上，决非如此。人从 小就有创造活动能力，如果这种初始的创造力一直不被抑制，而不断发展， 会有许多许多科学家、工程师出现，当然也有画家、医生出现，他们也要创 新。可惜的是，在许多情况下，学习所得本应完全成为创造的基础，却被不 恰当的教育变成限制创造力发展的框框，例如把一个一个定义、定律、关系 式绝对化，把本来依附于化学问题的数学手段变成化学问题的实质，把由部 分事实推想出来的假设、假说、模型当成客观存在等等。
　　先入为主和绝对化会给人们设置极限或界限，使人们不敢超越，也不想 思考某个极限或界限本身的条件以及本质。举深海潜水为例，在公元前 3 世 纪，靠常压潜钟，可以下潜到 20—30 米，但由于空气耗竭只能维持很短的时 间。1691 年，发明了连续输气的潜函，只解决了空气供应问题，极限还在 20
—30 米。后来认识到不能再下潜的原因是静压过高以后，19 世纪时，发明了
加压潜水服把极限下推很多，但又不能再下潜更深了，原因是减压症。20 世 纪初，发明了高压舱解决了减压症，又把极限推到 56 米。后来发现这个新极 限是由于稀有气体麻醉造成，到 1939 年，采用氦加氧气代替空气以减少稀有 气体在细胞膜上的溶解，一下子，又把极限推到 200 米这个新极限。但是再 下潜就出现高压神经综合症。后来，发现了产生的原因，改用氮＋氧＋氦三 联气，并且分级慢加压，再把极限推到 700 米，再深又出现类神经紊乱。目 前正在研究其机理，一旦明了，或许又可以推进一大步。回顾这些事实，可 以看出如果人们把极限看成是绝对的，不敢越雷池一步，这样的进步是不可 能的。
我们在中学化学教学中教给学生的内容有许多是把复杂问题做简单化处
理后所得的结果。例如把一个过程简单化为一个化学反应，忽略副反应，忽 略在全过程中发生的其它事件。例如铝片在稀硝酸中发生了什么？一般只讲 一个反应，实际上是好几个事件组成的过程。牛顿力学的精粹之一就在于把 复杂问题简单化。过去百年间物理学的辉煌使人认为数学和物理是解释一切 的终极依据，就是因为它的简化处理。电子被当作点电荷，小分子也当作点。 一切物质从单质到蛋白质，到细胞，到人体，其中一切活动都可以用数学和 物理来描述和表达。但是复杂问题简单化仅仅是一种认识问题的方法，甚至 是一时的方法。在我们教给学生一个反应、一个概念、一个理论、一个方法 时，非常需要教他们知道这是一种方法，是简化的方法，由它得到的结论是 相对正确的。要逐渐教学生知道不能把简化处理得到的结果绝对化，因为无 论如何我们对复杂事物的认识还是要向探索其复杂性上发展。以理想化处理 为例，在化学里讲了一些理想状态：理想气体、理想溶液等等，如果没让学 生明白这些只适用于那些并不存在的、分子间没有一点相互作用的体系，他 们就会把它绝对化。后来的发展说明理想气体状态方程式所描述的只是理想 的气体状态，它与真实气体有不同程度的距离，由 van der Waal 方程到认

识分子间力，再由分子间力去解释胶束和膜，才有可能在后来认识到弱相互 作用以及其在分子组装中的作用，其后出现的冠醚穴醚又把弱相互作用提高 到主客体化学来认识。直到最近，Lehn 得了 Nobel 化学奖，研究由分子间弱 相互作用构筑的超分子的化学才成为当前一个热点。如果不突破理想气体方 程式的框框，就发现不了分子间力，如果不能突破只有强相互作用才会形成 结构，就发现不了也解释不了自然界许多现象，特别是生物学现象，就不会 出现超分子化学以及有关的概念：自组装、分子识别、高级有序结构等等。 我们在中学化学里讲了一些本来只是某种模型的概念，它们仅仅是理论 研究的推理结果。为了描述和表达看不见、测不了的事物，科学家在头脑中 可以构成概念模型，推出数学模型，甚至用木头或塑料做成看得见摸得着的 形态模型。它们在一定范围内可以成为认识事物的拐棍，但是它们不是客观 实际。例如，量子力学推理结果使我们接受了一系列概念：电子云，波函数， 轨道等等。如果教师在用一个哑铃给学生讲解电子云而不教学生知道这仅仅 是那些量子化学家打个比方所展示出来的模型，学生就会把它当成真有什么 电子云。我们把分子或原子当成刚性球，讲述碰撞理论，解释反应动力学表 现，如果学生从此把分子当成刚性球，撞在一起会弹开，怎样解释一个小分 子和一个大分子相撞时这么快的找到特定的作用位点？由量子力学推出的另 一个概念模型是共振论，它把苯的结构描述为两个或几个共振结构的总和。 经典化学家常常用经典热力学思路把变化中的体系用始态和终态来描述，事 实上，从始态到终态变化过程中有多少状态？这种变化是跳跃的吗？多少年 来，在教学中，我们常常把它绝对化了。在大学化学中会认识反应机理中有 一种或一两种中间态。再后，或许还能进一步了解从始态到终态有若干条途 径，催化剂的神奇就在于用它的魔杖引导反应沿着某一条快捷的途径达到终 态。但是为什么不能同时叫学生去想象那些从始态到终态的连续改变过程 呢？甚至叫学生去想象在诸如生物体系中有什么始态又有什么终态呢？我们 不该叫学生建立一个非此即彼的思考方法，有时它是创造性地解决实际问题
的障碍。
　　我举以上各例不是说不能教给学生那些简化的概念模型，相反，对于中 学生，只能学习这些概念和理论的基本思想。而且我们仍然使用这些方法， 或许永远要使用这些方法。问题在于我们不能把这些东西极端化、绝对化， 那样会使学生把这样学来的东西死死记住，成为排斥新概念的障碍。
举两个例子来说明先入为主的影响。先“掌握”的概念会排除异己，对
于人会使他面对新概念表现出傲慢与偏见。例如对于配合物的认识，在 18 世纪人们就制备了亚铁氰化钾，但是无法兼顾矛盾的事实：虽然写成复盐，
Fe（CN）2·4KCN·3H2O 符合价键理论，但不能解释为什么溶液中很少 CN—
离子。后来合成出越来越多的类似化合物，如 CoCl36NH3，都不能用价键理论
解释。就在 100 年中人们想出许多办法去“补台”，教材中教的是不能自圆 其说的东西，可是学生把它当绝对正确，从来也不去问问那些说不清的地方。 如此者，直到 19 世纪末，Werner 提出配位理论才算了此公案，前后经历了
100 多年。另一个例子是有关惰性气体是不是惰性的问题。18 世纪 90 年代连 续发现五种惰性气体，当时的研究表明它们不与任何物质作用，所以称为惰 性气体。恰好那时刚刚提出八隅律，认为价电子层有 8 个电子时最稳定，由 此“圆满”地解释了惰性气体的惰性，反过来又以事实论证了八隅律的正确。

尤其是 Ramsay 把氩的样品送给发现氟的 Moissan，请他用当时认为最活泼的 氟试试惰性气体的惰性，结果不出意料，氩没有与氟化合。于是八隅律和惰 性气体十分完善地相互支持，达到普遍公认，写入教材。直到 1933 年出了个 Pauling，他预测惰性气体并非惰性，虽然当时有人试图合成惰性气体化合 物，但都失败了，这一企图的失败更证明八隅律的正确和惰性气体的惰性， 如此者又 30 年，Bartlett 在 1963 年终于合成了个别惰性气体的氟化物，13 年后，才证明八隅律只适用于 C，N，O，F 和 Ne。若干年后，惰性气体不得 不改名稀有气体。从 1864 年八隅律的提出到 1963 年 Bartlett 的成功，又是 整整经过 100 年，在这 100 年中不知有多少学生被培养成为化学家，但是他 们中很少有人问过一些破绽。例如，Moissan 当年只做了 Ramsay 送给他的氩 的实验，为什么由此就认为惰性气体都不能与氟作用呢？为什么就不去试试 其它？尤其是 Pauling 预计原子量越大越容易作用之后，虽然开始有人失 败，但是为什么不去研究实验方法上的问题，而只是反过来死守八隅律泥？ 由此我们应该获得一个教训，继承与创新是矛盾双方对立的统一，只有在教 学生具体知识的同时培养他们的批判和怀疑的态度，才能培养他们创新精 神。
　　在中学和大学低年级的化学教学中，习惯于教给学生解决某种问题的一 种方法、一种思路，甚至连溶解度都只能用一种单位、一种表示方法。慢慢 地，这些学生只知道一种方法，不去想改变它。固然多数人反对照猫画虎， 但是未必有人反对举一反三。按照原有思路或别人走了一大步，我们走一小 步成为我们研究工作中的一个极大浪费。为什么不能离开主流另立门户？近 年来异军突起的组合化学可以说给传统合成化学当头一棒。传统合成化学一 向是以取得一定目标物纯品为目的，上百年来新药筛选就依赖合成若干化合 物，进行药理筛选的。由于筛选命中率仅有万或十万分之几，传统合成化学 拖了新药研究的后腿。组合化学方法一反传统，它不以取得单一化合物为目 的，而以建立包含所有可能化合物的“库”为目的。这个库可以包含数以万 计，或十万计的结构相关的化合物，但是所得的是混合物。例如，可以在几 个月之中，合成 3，200，000 种由五种氨基酸组成的所有五肽，每份样品只 有一滴但含有成千上万的化合物。他们发展了特殊的方法从中“钓”出有活 性的化合物。这不仅是方法革新，在概念上提出诸如缓和条件下合成、同条 件合成、同步合成、等摩尔合成等新问题，并且促进合成子合成的发展。我 们应该从这一例子看出培养学生的替换思维和反向思维是十分重要的，而我 们的中学化学教育恰恰缺少这方面的要求。

四、培养创新心态和想象力


　　能否创新，是否愿意并敢于创新在很大程度上依赖于人的心态。无论是 科学研究，还是一般科技工作，都要求创新，但是有很多人不愿、不敢、不 能创新。他们不是能力问题而是心理状态问题，我愿在这里引用 Nobel 物理 奖获得者 Esaki 的一段有益的话。他说，你想得 Nobel 奖吗？有 5 条规律； 第一，不要让你被自己过去的经验所束缚；第二，不要过分追随你的领域中 的任何一个权威；第三，不要抱着你不需要的东西不放，要严格地筛选信息； 第四，不要回避对抗，如果有合理的观点，就去辩论；第五，不要忘记童年 时的好奇精神，它是想象所表现的。但是我们的学生在学习期间缺少这种心
　　
态和精神的培育，我们的各级教育都不能使学生有这种精神。 第一，我们习惯于模仿。沉湎于前人的光辉之中，总是以前人为规范，
例如中药必须尊古炮制，为什么我们的合成药物有 97％是仿制的？为什么我 们的科学研究总是按照人家的思路走？为什么我们自己的传统的产品教外国 人接过去，改造了又打到国内来？我们从小就让学生学会模仿，使他们认为 模仿是最有效、最保险、最省事的办法。为什么习题有标准答案？为什么教 学生题路？为什么教学生背诵若干解题模式？我们在上课时讲例题，课后教 学生做类似的习题，考试时考同样类型的题。大多数的习题是有规范程序的， 而且有标准答案的。我们在上课时教给学生的是固定的解释和解决问题方 法，学生没有机会去提出他自己的方法，更没有机会去试一试他们的想法。 如果学生经常按照一定规范去做题，他们做的习题越多，越熟练，就越失去 独立思考的能力，在题海里培养出的“熟练”最多可以成为技巧但不能创新， 甚至妨碍创新。
　　第二，要引导学生敢于冒险去摆脱惯性的束缚。我们的工作，甚至研究 工作有不少是由惯性所推动的。它们——
·采用传统思路和方法，缺少根本改变，
·跟踪世界潮流和热点，而缺少自己的创见，
·采用刻板的方法做大同小异的事，
·也有一些工作是被市场上不断出现的新仪器新设备所推动的。 放眼周围事物，你会发现这不是科学界所特有的。吃饭穿衣，画画唱歌，
引进技术等等都有这种现象。总的来说，许多人甘心被惯性所推动，主要是
缺少创新心态，缺少冒险精神。相当一部分人无论在做任何工作时，都愿意 做目标明确，方法清楚，可行性强，成功率高的工作，而不愿冒风险去做前 景模糊不清的和太复杂的事情。这种心态是从小受教育养成的，鼓励学生提 出问题，提出教员甚至专业科学家解决不了的问题是非常必要的，这并不是 要求过高，而是我们没能在他们面前打开这扇门。
第三，要使学生有机会发挥科学想象力。科学想象不是胡思乱想，它也
是一种素质。现代科学重大成就中有不少是先在头脑中形成一种观念、一种 结构、一种联系，甚至是一种从来没有的东西，然后再通过实验来证明它， 制备它，寻找它。例如生物医学中的各种因子和受体，数学中猜想出的关系， 天文学中的黑洞等等。化学中的想象成分远远低于生物学、天文学、原子物 理学，或许因为化学掌握的是拿得到，看得见，测的出的这个层次的物质， 而细胞中的个别分子、天体和粒子则是看不见、拿不到的东西，这样的情况 培养了生物学家，天文学家，理论物理学家丰富的想象力。而化学则转而求 之于实物的获得，可能因此想象力逐渐退化。实际上，化学现象中需要想象 加以研究的地方很多，我们用谱学方法推测蛋白质在溶液中的构象和构象变 化就是实验技术与想象的结合。在中学教学中就应该培养学生的科学想象 力，近来有人提出培养中学生心理成像的素质，例如一个分子的三维结构在 书本上画成平面的，要教学生能在心里把它变成三维结构；再如物体经过旋 转（rotation），反射（reflection）和反转（inversion）等操作后变成什 么样子？
　　第四，要联系学生能接触的实际问题。美国化学会理事长 Breslow 在1996 年新年祝词中说：“有人说化学教育应该集中教化学中的核心（core）部分， 可是吃苹果的人（用户）并不认为苹果核是最好的部位。自然，核也是重要
　　
的，核里包着种子，种子携带着过去的基因记忆，它是未来的基础。但是， 在我们的教学中，化学教师必须叫学生不只了解和掌握传统的核心，还要了 解和掌握现代核心中的广泛的科学与技术。”
　　最后，我必须说明我不是中学化学教师，我不知道大家的难处，不免说 了许多虚无飘渺的话，但是有一点是确切的，从我们历届奥林匹克化学竞赛 的选拔，培训和参赛过程中，我们深深体会到，一方面中学生有潜在的创新 能力，有想象力，有独立思考的能力；但另一方面很多中学生受传统教育束 缚，他们的创造力，想象力和独立思考能力没有机会得到充分发挥。我们的 责任就在于如何从各个方面改变这种状态。我们国家和全人类的几个重大问 题，如粮食、能源、环境等等的解决要求的是富于创造性的各行各业的人才。
　　
当代新产业革命与文化发展牵引经济的未来社会

罗沛霖 电子工业部

　　罗沛霖 中国电子学与信息学专家。1913 年 12 月 30 日生于天津市，1935 年上海交通大学毕业。1952 年美国加州理工学院授于特荣誉级哲学博士。历 任电子工业部科技司副司长，电子工业部科学技术委员会首届副主任，中国 计量与测试学会及中国标准化协会副理事长。 1980 年当选为中国科学院 院士。1994 年被选聘为中国工程院院士。对我国电子科学技术发展以及工业 建设做出了重要贡献。

一、人类漫长历史中的几件大事


　　人类的历史是从使用工具开始的，开始是旧石器时代，经历了 300 万年 上下。他们用语言相互沟通，出现原始的社会交往。火的利用也是这时开始 的，也有了矛和弓箭以及药针等。
然后是新石器时代。人不仅会做磨制成的石器，也出现了陶器，纺织。
植物、动物的驯化开辟了农业发展的时代。这时代大约开始于 10000 年前。 再就是青铜时代，这在中国是殷商时代，约在 3000 年前，在两河流域和 埃及则更早些。商业兴盛起来，出现了城市文明。大体说，它是史前时代的 结束，也就是文字出现的时代。殷商的甲骨文和两河流域的楔形文字是突出
的例子。
　　西方自文艺复兴时起，资本主义从文化方面开始，启动了一系列的社会 运动，直到实现了资本主义政权，又在 18 世纪开始的产业革命推动下达到发 展的全盛。产业革命是以机械化为标志的一场技术革命所推动的，从而出现 了工业化社会。和这场大变革共生的有印刷机的出现，把原来手工操作的作 坊印刷业转化为迅速发展壮大的产业。
把以上综括一下，社会——生产结构，从人类的蒙昧期起，社会生产已
出现了三个里程碑：与人类出现同时开始的采集型（狩猎、捕鱼、摘蔬果） 生产转向农牧型生产是第一个里程碑。商业和城市文明的出现是第二个里程 碑。工业化是第三个里程碑。与这三个里程碑并行的是在信息和文化运作方 面，也出现了三个相对应的里程碑：语言从出现到完备是第一个。文字的形 成系统是第二个。印刷机和印刷业的出现和兴起是第三个。印刷机的出现开 始了一场信息运作与文化运作领域的产业革命。它成为资产阶级革命时期一 系列社会运动发生和发展的触媒和强大的促进剂。我们可以列举这些：文艺 复兴、宗教改革、科学革命、英国革命、启蒙运动，法国革命，产业革命。 至今人类还在享受它带来的巨大的利益。共产主义思想的传播也同样得到益 处。
　　时到当代，人类又处在从工业时代转入信息时代的过程中。生产将进一 步加速发展，文化运作也将进一步发展。这是第四个伟大里程碑，将比以前 三个更为伟大。现在它已在空前蓬勃地展开，将来它还要带我们进入文化发 展牵引经济发展的伟大的远景时代。应当说明，信息时代中，工、农、商业
　　
不会萎退，而会更发展强大。

二、信息化——电子时代的特征


　　第四个里程碑对应于向我们走来的新产业革命。当代新产业革命的旗帜 是信息化，一切社会运作的信息化，它的旗手是以电子技术为代表的电、电 子、光电子技术，所有的社会运作都将由于超高性能的电子-信息运作新手段 插入而大大地提高效能。具体说：
　　1.经济与社会运作信息化：一切系统运作采用通信与计算机辅助作业， 走向无纸的或少纸的作业。从信息采集开始，归纳、综合、推衍、分析、研 究论证、决策、指令、实施、反馈??一切纵向、横向、斜向、顺向、逆向 的信息交流，都靠电子信息运作手段帮助实现，举例如电子数据交换（EDI）， 决策支持系统（EDI）??
　　2.生产自动化：离散生产如制造业，有数控机床，机器人，加工中心， 柔性生产（FMS），计算机集成制造（CIMS）（信息流、物流、管理??电子
-信息化和生产作业自动化综合的系统）。连续的过程性生产如化工、冶金等 全过程用信息控制的集中自动化。
3.文化艺术创造利用计算机、通信、电视、电子仪表、电子自动控制的
辅助作业。在艺术与文学方面，文字处理已广泛采用。另更进一步如音乐、 舞蹈、美术、造象、雕塑、戏剧等，都可用计算机辅助创作，定了再改，改 了再定，直到创造者本人满意。演出也可先用电子技术设计，显现，预演， 不断修改定搞。电影电视的创作更可用电子动画技术产生逼真的幻像或表现 为实际所不存在而使人信以为真的情节、人、物。在科学技术方面，科学观 察与实验中大量使用电子仪表仪器，电子实验装置，电子自动控制。工程技 术方面则可用电子信息技术辅助设计，用电子计算机技术仿真代替实验验证 等。举例如波音 777 飞机的产生，没有用一张图纸。
4.文化、艺术及生活的享用。通过用户的终端，将来不但可以收到一般
的广播电视，还可以在任何时间点索或安排：一类是远程图书馆，博物馆、 展览会、画廊、剧院??再一种是电视旅游、电视购物、电视逛商场??第 三类是远程教育，将来比现在要灵活得多，课目非常丰富，可任选教材，甚 至任选教师，任选课时等，还可与教师交流。将来的教育不仅是常规的，还 有成人的和继续教育。将来的学习将不仅是为了提高工作能力，也是满足人 生乐趣。也不能忽视电子游戏和远程游戏，不仅是个人的，也可进行远程的 棋赛等，有如当面。

三、电子的基本功能


　　电子技术，更确切说是电、电子和光电子所以成为伟大的产业革命因素， 也就是它比起印刷机远为强大的缘故，就是因为它在信息运作的所有的方 面，都有强大的功能。现在分述如下：
　　1.信息的摄取和采集——对声、图、像（活动图像），和光、电、热、 力以及化学各种量，都可经过电子敏感元件或传感器为电或电子量而由电子 技术给以运作。它是人的五官等的延伸，而远为快速、灵敏、准确、多种类， 超越距离，有高度适应能力。
　　
　　2.信息的传输——超越距离和一般障碍，高速度，大量的传输，远胜于 过去声、光、烽烟、驿道的功能。
3.录存——极大容量，高密度，存取极快，一张光盘可存几十本书。
4.再现——用屏幕、音响、印出等表现。
　　5.信道换接——在大量的用户和信息源之间，按照不断改变的需求，快 速地建立联系，拆断联系，改换连接。
6.信号变换——加密、解密、选择、区分、去除干扰、压缩、解压??
　　7.数值计算——一般说是计算机、器的功能，极大极小数值，极复杂算 法，极高的速度（每秒以亿次计以至数万亿次）高度准确。是对初级脑力劳 动的极大幅度的延伸。
8.逻辑推演——从数值计算功能推展开，以极高速度做极复杂的推演。
　　9.计算机仿真——凡已知其规律的过程，可以是包含大量的参数，极复 杂的过程，都可以仿效而对过程解剖，或用声、光、像、热、力等表现出来。 后者可以表现为一个“环境”，使人置身于中，如在现实中或幻境中，则称 为虚拟现实技术。
　　10.控制利用——如上所述各种功能组合起来。就可执行复杂的过程控 制。
电子也能用于对能和物质的作业，如太阳能发电，半导体致冷，高频加
热，超声加工，电能由直流到交流的互变，电压与频率改变，功率因数补偿， 电能控制，计算机辅助节能等都是。但是这仅是对能与物质作业所需的功能 的一部分。而正是因为电子技术具有在信息运作的 10 个功能方面全具有极优 越的作用力，使它成为信息——文化领域新产业革命的决定性因子。

四、进一步探讨文化领域的技术飞跃


　　在我国当前，生产——经济的信息化要求是迫切的。在发达国家，当前 在这方面的实践已很广泛。然而，从长远看，文化运作的电子化将是非常非 常重要的，而且现在也已经发挥了巨大作用。至于在科学技术方面，它的作 用更不须特别强调说明。因此，在这里要特别对文化运作给以阐明。
首先是从思想和概念方面说，文化是联系于精神文明的，是重要的半边
天下，而且文化是人类进步的首要标志，是综合国力中重要的，具决定意义 的部分，是人类永恒的追求。文化信息在所有的信息中是精华。
其次，文化电子在实践中已表现出其强大的作用。我国的广播和电视的
拥有量已属世界第一。它们不但给广大人民提供了娱乐与休闲，而且在传播 信息与政令，教育人民，提高人民素质上所起的作用是非常巨大的。
　　再次，对经济方面，在我国全部产出值中，文化产出值已占到 15％以上。 将来还要增长，从长远看，最后，它将占全部产出的最大部分，将要成为社 会经济的主体，而且进入文化发展牵引经济的时代。

五、电子运作信息的演化经历
——走向全能信息——文化总系统的历程


　　这个历程开始于电报，被运作的信息媒体是文字和符号，以早期摩尔斯 码形式运作。在 1840 前后就商业化了，是电——电子进入信息运作领域的先
　　
驱因子。1876 年发明了电话，进入了第二个媒体，即语声及音响的运作。在
1920 之后，发明于 1843 年的传真技术实际使用，是运作图像媒体的开始， 然而仅是 1939 年黑白电视开播，活动图像得到成功的运作，才可说是电子技 术覆盖了第三种信息媒体——图像。到 1946 年，最早的电子计算机出现，可 说是进入了数值的时代，第四种媒体即数字被覆盖了。以后电子数字计算机 被应用于逻辑推演，又扩大到第五种媒体，可称为逻辑元素的运作。附带说 一下，电视从 50 年代开始了彩色化。
　　在这个各媒体运作走向完备的同时，信息界出现了通信、电视（无线的 和有线的）与电声、电子计算机应用，数据库与信息库服务，电子书刊与声 像出版发行五个行业。从计算机兴起的交互网络实际是电子计算机界进入了 电信的领域。又由于电子计算机在不断向个人推广，这就从计算机界首先提 出“多媒体”技术方向。引起了其他几个行业的高度热忱。而正在走向五个 行业的大融汇。而且，正是迎接这个客观形成的热潮，美国政府在 1993 年提 出了“国家信息基础结构”，俗称“信息高速公路”，就是五种媒体，特别 是文字、声音、图像，相互结合而把五个电子信息行业融合在一体的大系统。 为了更有利于表达它的内容，我称之为先进的全能文化——信息总系统，或 略去文化二字。

六、总系统——信息高速公路的构成


　　先进的全能信息总系统还不是已经建成的系统，但是在技术上却是已经 具有相当充足的基础，其中有些复杂的环节正在实验之中。因此，我们还是 可以设想一下它的宏观构成的。
1.系统的共用部分，或说中枢，是一个超大容量的“网络”，它实际由
一个个信道换接的设备和大量大规模的传输线网络构成的，和现在交互网络 相比，因为要增加传输大量的电视信号，带宽要宽许多倍，就是说其数据率 要比数字电话还要高几百上千倍。信道换接的用户对象成亿数，而且数据率 也很高。多芯光缆可以满足传输要求。信道换接方面，ATM 是一个备用方案， 但还要通过实验和实践才能作结论，可能要多方式并举。
2.大量的用户终端：复杂的应是如多媒体计算机那样，要增加电视的交
互功能，简单的如现在的“随身听”或“随身看”。完整的应有摄像、录像、 印成等功能。一定会是多种多样的，要成亿生产。
3.专业终端和一次信息源。数量恐怕也要以百万计，如播放室、摄录棚、
作家与美术艺术家的作业室、剧院、图书馆??还有试验室、研究室、设计 室、观测站等，一直到记者采访用的录像机。
　　4.信息库与信息服务站：可以说是二次信息源。世界上现有的信息库已 经上万，但提供的服务还很有限。特别是在将来，还要有大量的影视节目储 藏在那里备用，如果要使任何一个用户在任何时间调看任何节目，那将是非 常大规模的和极复杂的。
　　5.声、像、文字或任何组合的出版发行：这也是一种二次信息源。产品 可以是盘、卡、带等，也可以出版纸页书刊，可以邮递、专送、在商店零售， 也可通过网络传给用户自己录印。

七、先进全能信息总系统的当前状态


世界上现在还没有一个能称为总系统的系统。然而经过许多中间的步
骤，逐步会向它接近。 当前有一个交互网络（Internet）提供各种服务。它起源于美国，现在
全球已经有几千万用户用上了它。我国近年才加入，用户可能达到 1000 家。 它原是作为计算机网络设计的，至 1996 年止，还只有计算机用户终端机入 网。它可提供电子邮政，电子公告，调阅文字与图画，电子竞赛，电子游戏， 调入软件??已经有许多图书资料报刊可供调阅。英国将把其千多所博物馆 的馆藏输入交互网络。还有的公司提供点索服务，即类似我国电话局 168 服 务，但范围更广而内容丰富。然而，如果用普通电话线路接入则数据率至多
144kb/s，一般只有几十 kb/s。如果接入专门的数据电路，可到 2mb/s，但需 要专接，费用相应地要增加。
　　现在出现若干比用个人计算机节约的方案。如所谓网络计算机，只需个 人计算机几分之一的价格，但大量地要依赖网络和公用的服务器。另一种是 用电视机变型，叫网络电视，能收电视广播，也能在交互网络上通信和调阅 信息。还有降低计算性能从而降低价格，可称为基本个人机的方案。为了迎 接近年来交互网络大发展（接入户每年翻几番），类似的方案风起云涌，可 能在 1997 年可有一定结论。
若只从其速据率看，现在的交互网络可以胜任通话，但只能是单向的，
因从发到收有相当的延迟。若用以传送电视，则其数据也远不够用。若要达 到“总系统”的要求，恐怕只有另起炉灶。现在在美国最积极的是有线电视 行业。美国已有 2/3 人家接入有线电视，而且有线电视业者已拥有可传输数 百路数字电视的同轴网络以及光纤传输，并在美国普及到 2/3 的人家，但要 实现点索电视，即电视会见，并达到广播电视的质量还要上第二个大台阶。 若进一步提高到高清晰度要求，那还有一个台阶要上。
第一个台阶：举例如仅是电影一项，西方的就有几十万部。仅选其 2％，
也要一万部。一定要有极大的数据库和灵活的调度系统。点索要求可以用电 话或其他上达。回答，即播送，要用高速率通道，而且能输入用户的电路， 并能容纳大量用户。这并不是一个简单的技术问题。
第二个台阶，要求由用户接出和接入的电路都是高数据率的，即对称的。
这样，原有的有线电视传输系统还有大部分要改造。 第三个台阶则要求 10 倍的数据率，这是又一个难题。
但是我们还有一个过渡的解决办法，例如直接用卫星广播，在美国已可
从几百个节目中任选一个。可以设想，可能同时播送上千节目供选择，这也 就是很接近于任意点节目了。

八、文化应用的巨大份量


　　以上曾提到总系统可以说是先进全能信息——文化总系统，或不用文化 两个字。其实也可称之为先进全能文化信息总系统。这是因为，在总系统实 现以后，在系统中占据比特空间的绝大部分的信息是文化及生活信息，占到
99％以上。

九、文化发展牵引经济的社会远景


若从历史中考察，可看到文化在人类社会生活时空中所占的比例是与日
俱增的。 蒙昧时代——人类的文化生活微不足道。 奴隶社会——开始有了专业的文化业者。
　　封建时代——有了太学、书院、书塾、职业的知识界，印刷作坊、雕版、 手工艺者。
　　近代——印刷出版发行业出现，近代的学校制度。专业知识界大为扩大。 科学、技术、文学、艺术、美术、音乐、戏剧、电影、电视、广播??
　　当代——①在经济、生产、社会运作之中，所直接、间接创造与消费的 价值中，可列分为文化类别的可达 15—25％。
②在人类总的生活的时空中，文化所占份额可估计如下：a.全寿命中仅
40—50 年是在职业工作之中，其余在文化、教育、休闲中。b.在职业生活中， 又有 15％是文化、教育、科学、技术等的专业文化工作。c.在职业工作期间： 双休中一日在休闲与文化中；在工作日每日两小时在文化与休闲中。这样， 总的计算一下，当代人可能有 60％至 80％的生活时空消耗在文化之中。
　　消费是决定生产的因素。非消费生产也是间接为消费品生产。在信息化 产业革命期间，信息化生产占的份额在不断增长。文化消费生产（直接加间 接）占生产总额中的份额也在增长。这个份额或早或晚将超过 50％。那时文 化事业将成为社会经济中的主要部分，文化发展将牵引社会经济的发展。这 是一个真正伟大的变化。

十、我国如何迎接这个信息基础结构建设的潮流


　　应当保持有条不紊的思路。当代的信息基础结构的建设既是一个先进技 术的问题，也是一个经济发展的问题。我国一方面要在技术上争取迅速突破， 也要有条不紊地安排建设。美国虽然提出这个任务，但迄今也没有一个比较 完整、成熟的技术与建设方案。他们的总方针是解除对厂商们的部分束缚， 让厂商们在竞争中突破技术-经济的界限。这说明美国已具备了突破的技术与 经济条件。
考虑到我们所具备的条件还有很大差距，而我们又必须适应周围世界的
进程，并用以牵引我国追求世界水平的尽快进展。为此作一轮廓的建议如下：
　　1.应当坚持加速在进行中的工作的进度，包括电信、广播电视、电子计 算机以及声、像、文字光盘出版发行；经济信息化；各种信息库和在线信息 服务的建立；国际交互网络联接的扩大；汉字交互网络的建设??
要密切注视发达国家的进展，适时布署我们的对应方案。 同时从实际情况出发，切实安排广播，电视的数字技术和卫星广播以及
VCD、DVD 制作。
　　2.作为向先进全能信息总系统建设进入的第一步，先建设多节目“辐射 型”广播，例如数十频道至数百频道的数字卫星广播系统。
　　3.第二步解决小范围、小规模点播节目系统。何时推广，视经济发展形 势决定。
　　4.第三步解决交互电视的任务。窄带可视电话是否适合我国情况，可能 是需要慎重研究的问题。可能是宁可晚推广，而一步走向宽带交互。
　　
5.与各阶段相呼应配合，进行有关的科学技术基本专题的研究。
　　6.相应地进行有关电子工业的建设，尤其是元器件与材料以及专用生产 设备和逐步提高水平扩大品种的测试仪器。

十一、若干问题的讨论


　　围绕着当代新产业革命和先进全能信息总系统的逐步展开，有若干问 题，为以上的叙述中没有很好说明，或需要多少深探一下。
　　（一）先进全能信息总系统，是当代新产业革命的一个最集中的代表， 但并不是全部。还有许多其他的重要事物——如巨型计算机。很快就要达到 每秒几亿次，将为科学技术发展提供强大作用力。也许要联网，但更重要的 是独立地提供计算能力。又如一些单纯的通信业务，例如蜂窝式移动通信和 全球个人通信系统，肯定是要入网的，然而并不一定提供所有的服务项目。 还有生产自动化系统也是有一定的独立性的。电子信息技术还有数不尽的应 用，不可能用一种系统就能覆盖一切。
　　（二）“全球一个网”，似乎现在的交互以及普通电话网络已经做到了 一定程度，是不是总系统也是如此？像美国在 1993 年就提出 NII（国家信息 基础结构是网的网，或说是若干网上之网）。交互网络（Internet）虽远不 是全能的，却已做到了许多局域网（LAN）都可接进去。现在又出现了新热门： “内联网（In-tranet）”或称企业网，实际上是专用网，只限于一个企业、 事业或部门范围内使用，但也和公用的交互网络联在一起，可说是网下之网。 总系统一定也会是这样的，共用与专用相结合，从上到下分为层次的。
（三）文化是联系于精神文明的。信息是与物质并列的。但是物质（包
括能）是第一性的。文化、信息都要依存于物质。信息生活丰富了，精神文 明提高了，又要反作用于物质和物质文明。电子信息技术通过提供物质生产 的自动化运作而增添了人操作机器和工具的能力，而电子文化信息作业提高 人的精神文明素质，又一次增添人自身的能力。这个双重的倍增作用是当代 新产业革命的伟大之处。然而尽管电子信息技术提供先进的文化运作系统， 但是要发挥其作用，却决定于文化内容是否健康和先进，这是不容混淆的问 题。
（四）人们说信息技术将使全球缩成一个村落。又说由于人们将不用出
门就可办公、购物、旅游、参观、获得巨量信息??因而人会产生孤独的倾 向。这些提法既矛盾又局限。当今世界上还存在着国家界线，存在着民族差 异，存在着许多矛盾。如果这些问题存在的根本因素在走向消除，那信息运 作技术会从技术获得益处，否则不可能从技术得到原动力的。有人说交互网 络就有能力使一切全球化，其实谁依靠谁是很难说的。交互网络“全球化” 是否意味着“英语全球化”？我国现进入交互网的用户还不多。如果多了， 语言就是问题，势必要建设汉语的“巨型内联网络”。然而，虽然如此，交 互网和总系统都是起密切人们的联接和交往的，物理的孤立和信息的密连是 并存的。再说电视会见并不能代替握手、拥抱、触摸。电视旅游虽好，然而 “百闻不如一见，百见不如一到”可能更引起亲自一到的愿望。
　　（五）有人说新产业革命后生产要改变，工业时代的大生产将为分散的 个别生产代替。工业时代的分工和标准化会大大地削弱。不错，制成品会更 加多种多样，然而生产经济和规模的关联仍然存在。当代的分工已不同于早
　　
年，很多是由于专业技术与装备的差别，用户不可能具备多种的生产知识， 而生产的适当的分散化更需要标准化。
　　不但如此，人类进化中的多次变革是怎样的？过去的渔猎、农牧、商业 并没有消灭，而是生产更进步了，规模更大了。进入信息化时代以后，农、 工、商业都不会消灭，而是生产效率更高。纸张会大量节约，但不会消灭。
　　（六）计算机的应用带来许多问题。计算机应用进入网络时代，又带来 更多的问题。例如盗窃机密，播送病毒、涂改电子档案、破坏电子档案、搅 扰计算机和网络正常工作等等。所谓的电子计算和网络的“黑客（HACKER）” 几乎是防不胜防。这种危害有时会是很严重的。
　　要看到，在社会上、历史中善与恶原就存在的，斗争是长期的。在计算 机网络广用之后，斗争的形态变了，应当保持高度的警惕，发展和采取斗争 的措施和策略。有矛就有盾。
　　（七）何时何地能建成总系统。实现“信息高速公路”，是技术问题， 也更是经济问题。技术问题解决之后，还必须高度发展的经济，才有足够的 用户使用，才能保证建设和保持运作，当然一切总有个开端，小的开端很重 要，有由小到大的发展过程。
　　
对 21 世纪科学技术的展望

　　　　　何祚庥 中国科学院理论物理研究所

　　何祚庥 粒子物理、理论物理学家。1927 年 8 月 28 日生于上海市，1951 年毕业于清华大学，1959 年至 1961 年在苏联杜布纳联合原子核研究所工作， 其后相继在中科院原子能所、高能物理所、理论物理所从事科学研究。1978 年起曾任理论物理所副所长。1980 年当选为中国科学院院士（学部委员）。 主要从事理论物理学、粒子物理等方面的科学研究并取得多项重要成果，为 我国物理学研究和科技事业的发展作出了重要贡献，曾获国家自然科学奖二 等奖等多种奖励。
要展望未来科学技术的发展，首先应把握科技发展趋势的六大特点。

一、科学技术为市场服务是为人民服务的具体表现


　　科学技术为人民服务，是科技工作者的服务宗旨。党的十四大提出，我 国经济体制改革的目标，是建立社会主义市场经济。因此，可以说科学技术 为人民服务的具体表现是为市场服务。目前，国际与国内市场经济有其相同 的地方，也有不同的地方。分析一下国际市场的情况，现在是南北贫富差距 正在扩大。从市场的占有额看：由于贫困阶层和富裕阶层的需求不同，其占 有额就不同，富裕阶层的需求大于贫困阶层的需求。可见占有额与人口比重 并不是成正比增长的。科技工作者应该看到这一点，并在观念上加以转变。 看到不同阶层的需求，并不是否定科技首先为工农兵服务。对于国内市场来 说，中国人民正在富裕起来，中国也正在摆脱贫困。所以，通过对国际市场 占有额的分析，来占领市场，也就是丰富国家实力，正是对人民的最大贡献。 举个例子如现代医疗技术，CT 分层分析，核磁共振等医疗器械，目前在中国 广泛普及是不可能的，除对部分老同志和富裕阶层外，对贫困阶层来讲确是 难以普遍满足的。但从国际市场来看，这种需求却很大。拿美国来讲，每年 医疗费用占美国 GNP 值的 12％，其中大部分费用是用在医疗器械上。这是一 个非常大的市场。目前，我们还没有能力进入这个市场，更谈不上占领这个 市场。但是中国熟练劳动力特别便宜，因而在这种高技术领域内，完全有可 能有所突破。但如果拘泥于传统观念，就会轻视这点科技工作。总之，观察
21 世纪的科技发展，需要科技工作者树立市场观念。

二、生产力的社会化，是生产力发展的客观规律


　　什么是社会化呢？过去由于认识上的局限性，往往将社会化简单的理解 为是大工业、大企业、大生产。企业规模越大，生产力的社会化程度越高。 随着人们对生产力认识的不断深化，有了新的认识：社会化是整个社会有组 织的大生产；大生产固然是社会化，高度密集的组织起来的小规模生产，也 是社会化；而且社会化的概念已经超出了地区的范围，行业的范围，甚至超 出了民族的范围。举例说明，“文化大革命”期间，对上海宝钢从澳大利亚
　　
进口铁矿石，许多人提出了质疑，认为有损于民族工业体系，是一种浪费， 并担心一旦国际形势发生变化，宝钢就会成为“死钢”。实际上，这种担心 是不必要的，因为铁矿石和羊毛的出口是澳大利亚的经济支柱，他们力求扩 大出口。断绝铁矿石的供应，首先是澳大利亚蒙受巨大损失。澳大利亚铁矿 是富矿，运到上海完全是运输成本低廉的水运，所以今天的宝钢，其经济效 益是十分显著的。前些时候，中国科学院技术科学部许多院士联名推广宝钢 经验，在沿海地区发展钢铁工业等建议。我认为是可行的。随着社会的发展， 人们进一步向海洋要资源，向空间要资源是大势所趋。为此，联合国制定了
《海洋公约》、《空间公约》。日本是能源最为短缺的国家，它有个通产省
计划到月球去开采 He3。He3 是一种特殊的同位素，通过受控热核反应进行发 电。据估算每年开采 40 吨 He3，就可供全世界全年的耗电量！所以，社会化 的含义，将来还可能要扩展到月球！生产力的社会化，必然引起物质、能量 和信息的交流，所以，能源、交通和通讯就成为实现社会化大生产最必要的 手段。

三、科学技术不仅为物质生产服务，还要为精神生产服务


　　过去，人们十分看重科技为物质生产服务，却忽视了为精神生产服务。 人们的需求是多方面的，在生存需要得到满足的情况下，更需要满足精神的 需求。所以，人的消费有两方面：物质消费和精神消费。随着人类的进步， 精神产品将会占越来越大的比重，这是科技工作所面临的新形势。我曾多次 呼吁搞高清晰度电视。其实它不完全是一个广播问题。在国家安全、医药卫 生、企业生产、科学研究，以及教育等领域，也有极为广泛的用途。高清晰 度电视的实质是数字通讯，可以完全摆脱噪声的干扰。它既能传播图像和声 音，也能传播文字。是文字、声音、图像三位一体的产品。图书将来要变成 电子图书，现在科技文献的贮存和调用已经使用电子计算机来进行，如调一 篇文献，可从电子邮件中调到。理论物理研究所已通过高能物理所与国际现 代电子邮件网络联网，查阅科技文献十分便捷。总之，精神产品生产是一个 很大的市场，随着科学与技术的进步，这个市场会更加兴旺发达。

四、环境污染问题越来越突出，成为制约人类进一步发展的重要因素


　　目前，人类面临六大问题：1.环境污染；2.资源枯竭；3.生态破坏；4. 能源危机；5.气候反常；6.人口爆炸。这六大问题有所改进，或有所缓和， 都是当代科技工作的重大贡献。我们在搞军工、民用等产业时，凡属于有利 于环境保护的行业，就会得到广泛的社会支持。凡重污染行业则会受到限制 和舆论的遣责。所以防止环境污染是当代科技工作的一件大事。
　　我国是发展中国家，我国的工业带来的污染问题是比较严重的，这是经 济落后国家在一定阶段所不可避免的特点。为此，国外有些人攻击我国将会 成为新的污染大国，等等。对这个问题我们应该从两个方面去认识。一方面， 我们应尽量减少污染，不能搞“先污染后治理”，这将“得不偿失”，甚至 可能造成永久性的危害，所以，全民要提高对防止污染问题的重要性的认识。 另一方面，就世界范围的污染问题来看，我们应搞清两个概念：一是历史积 累的污染量。环境污染是一个历史的问题，谁也不能割断历史来看今天的污
　　
染。世界上一些发达工业国，由于其工业化速度快、程度高、历史长久，而 我们的工业化才只有四十余年，相比而言，他们对人类生存环境的污染量要 远远大于我们发展中国家；二是人均污染量。污染量与人口增长并不是成正 比例的，而是与其工业化发展速度有关。美国是人均污染量最大的国家，其 人均污染量 15 倍于我国的人均污染量。我们既要历史地看到现存的污染问 题，又要积极研究和探索，充分利用科技手段来防治污染。

五、自然科学和社会科学相结合的趋势越来越突出


　　自然科学和社会科学相结合，包含着两层意思：其一，自然科学的发展 要受到社会科学发展的制约。我们有许多科技工作者对这个问题的认识是不 够的。发展科学技术要满足中国人的需求，这就给科技工作者提出了一个尖 锐的问题；什么是中国人的生活方式？有人将美国人的生活方式概括为：小 汽车+口香糖+每人一支枪。现在美国手枪市场很大，但是在中国决不能搞什 么人均手枪一支。我觉得中国的社会科学家应积极关注中国生活方式问题， 我们应提倡什么样的生活方式，能不能输入美国的生活方式？这个问题事实 上早已存在了。已有相当数量的口香糖输入中国市场，现在还有人竭力提倡 中国也要走向小汽车文明。对此，我要打上一个大大的问号？我国的汽油、 道路、住房、停车场等即城市生存空间，是否能够支持这种“文明”。因此， 我呼吁社会科学家和自然科学家合作研究一下中国生活方式的问题。这些事 情涉及中国的精神文明建设和物质文明建设，也影响我们的科教发展方向。 当然，这只是一个例子，科技的发展不能不受到社会发展的制约。
其二，很多社会问题的解决要靠自然科学。这里举一例子：最近，朱镕
基副总理倡议搞“三金”工程，即金桥、金关和金卡工程。我认为这是经济 建设中很重要的三大问题。比如说金融问题，如果银行系统不实现计算机管 理就会带来巨大的浪费。就拿“在途”资金来讲，从登记到投入使用，最快 也要两周时间，在这两周时间内，资金在哪里，谁也搞不清楚、谁也无权动 用。每年在途资金高达几千亿之多，若按 10％计息，则年损失几百亿元。如 果我们实现了计算机管理，就立即产生效益。金卡工程实际上是为了减少现 钞流通，解决偷税漏税问题、走私问题以及提高资金利用率。现在偷税漏税 问题很严重，如果从社会科学角度看，这里有体制问题、法制问题、管理问 题，等等，甚至还可以不排除搞运动。
我们还可以举出有关科技将推动历史唯物主义理论的发展的一个例子：
在我国大学里的历史唯物主义教科书里，往往说三大差别的消灭要到共产主 义社会。然而我们从国外考察和我国农村的发展形势，可以得出：现在由于 科学技术的发展，三大差别在科学技术发达的国家已在大幅度消失，与其说 这有赖于共产主义的实现，不如说这是科学发达导致的后果。马克思时代， 没有电视、电话、广播，现代化的意识的传播受到极大的障碍。如今，现代 化意识通过现代化传输手段冲击着农村人的意识，加速了观念的转变。农村 向城市看齐，历来是历史发展的趋势，因此，这种差别必然会逐渐缩小。
　　综上所述，许多社会问题的有效解决，不仅要靠社会科学学者，还需要 有自然科学家，因此社会科学和自然科学的合流是当代科学技术的一个重要 特点。
　　
六、中国科学技术问题，正成为世界科学技术的一部分