新一代信息技術自主創新?來源:【科學網】近年來,學科交叉正引起越來越多的關注尤其當下以技術為引領的科技革命推動着學科向綜合化發展,學科交叉與融合成為主要發展趨勢同時,科學和技術的緊密聯系幾乎已發生所有學科領域,我來為大家科普一下關于新一代信息技術自主創新?以下内容希望對你有幫助!
來源:【科學網】
近年來,學科交叉正引起越來越多的關注。尤其當下以技術為引領的科技革命推動着學科向綜合化發展,學科交叉與融合成為主要發展趨勢。同時,科學和技術的緊密聯系幾乎已發生所有學科領域。
聯合國發展規劃委員會副主席克勞斯·施瓦布指出,科技革命的到來是否能成為實現跳躍式發展的利器,還是會愈發拉大各經濟體間的差距,将取決于人們的掌控能力。從這個意義上講,在新科技革命的“前夜”,對新科技革命的預測不僅具有一定的啟發意義,更是對交叉學科未來建設與發展進行的前瞻謀劃。
新科技革命發展的新特點
在科學傳播專業領域,有一種從“需求層次理論”來看科技革命發展曆程的視角。在農業社會,面臨生存的壓力,科技的發展主要是為緩解生存壓力而生,如機械技術、電力技術等;在工業社會,随着物質生活和社會結構的變化,科技的發展主要與提高勞動生産力和物質生活水平有關,如現代農業、自動化設備等;而在知識社會,如何提高精神生活和提升生活質量變為新的科技發展需求,如生命科學、信息科技等。
中國科學院院士謝聯輝先生曾提出:“第六次科技革命是以人為本,以生命科學為先導,兼融合其他科學文明,推動人類未來的思想和行為範式的質的突變。”由此來看,未來新科技革命将大概率發生在幾個不同學科的交叉結合部(如生命科學、信息科技),且是一個新的複合結構。
筆者站在前賢肩膀上,嘗試總結新科技革命的2個主要特點:大學科化、新學科化。
所謂學科之“大”,是說未來學科的邊界将不再像過去那樣明顯,即在大科學研究的背景下,科學與技術問題錯綜交叉,領域劃分界線趨于模糊,不同主體、個體之間可協調與溝通的邊界數變多,頻率增加。那麼,科學與技術的融合,促使了小科學“變”為大科學,将問題集聚、人才集聚、先進工具集聚,系統科學由此快速發展。
所謂學科之“新”,則是科學與技術密不可分、彼此相互依存、相互滲透、相互轉化。例如信息科學,其涉及電子、信息技術、計算機等多個知識版塊。單從一項技術或學科進入,很難攻破技術難關,需要彙集多科學交叉和基礎理論科學家、工程師共同研究。因此,未來的新科技革命,很有可能會突破現有的邊緣科學,在全新的交叉科學中爆發。
新科技革命發展的新趨勢
曆次科技革命均通過科技成果的産業化、市場化,催生出新的行業、新的學科,進而改變傳統産業模式,塑造新的産業格局。作為正在孕育中的新科技革命,也不例外。
在這一嬗變過程中,筆者認為下述三大趨勢正在顯現。
一是,科學技術呈現綜合化趨勢。重大科學技術攻關、經濟社會等問題的解決、戰略規劃、技術路線和發展趨勢研判等,都需将自然技術和社會科學整合為一個創新型知識體後才能系統研究;同時,由于社會科學學科各領域之間相互交叉與滲透,出現了專業研究不斷深化和各門類技術相互影響與促進現象。因此,在某些技術領域圍繞一個大目标或大問題的解決與實現時,易形成龐大的綜合性的技術群,如現代信息技術群、生物醫藥技術群等。
二是,基礎研究與應用實踐的聯系日趨加強。科學與技術的不斷發展将成為高度一體化科學技術的連續體,即某個領域或某些原因綜合起來的多個領域的科學和技術聯結為從基礎研究到應用實踐再到發展研判的連續整體。其表現為:重大的科學研究早已離不開複雜的技術手段,如DNA測序儀、大數據分析平台等;重大的科學研究依賴多學科背景的科研團隊,具有T型知識結構的跨學科人才在科研活動中起到核心作用;應用科學研究自身就帶有工程技術的特點。如生命科學逐漸向定量、精确、可視化、交叉彙聚方向發展。
三是,重大原創性科技成果産出依賴學科交叉的研究。如上所述,新科技革命必将打破學科專業壁壘,促進學科專業之間的溝通與交叉,已成為科學技術取得新突破的主要途徑。筆者粗略統計了21世紀初以來的諾貝爾獎發現:學科交叉成果的比例已從20世紀的20%上升到了40%以上。特别是化學獎,其獲獎成果約2/3具有學科交叉特征。
我們看到,随着如物聯網、量子信息、人工智能等新一代信息技術的快速突破應用,以合成生物學、腦科學、再生技術等為代表的生命科學也在飛速發展,融合數字化、新材料的先進制造技術正在加速推進制造業的智能化、綠色化的轉型。這些作為人類發展的前沿需求,都是引發人類文明史層次的新科技革命的領域,均不是單一學科的理念、知識、方法、工具能實現的,需要學科之間、科學與技術之間、技術之間、自然科學與社會科學之間等交叉融合。也許未來10~20年内,在生命科技、信息科技和納米科技交叉結合部發生的“新生物學和再生技術”,或将成為新一代科技革命爆發的主要事件。因此,對未來科學與技術交叉融合的發展趨勢做出積極回應,及時地對交叉科學領域進行前瞻性系統思考和主動布局,迫在眉睫。
對未來新科技革命的科學預測
科技的發展與變革是為滿足人類的社會需要而産生的,具有全方位性,且由上述分析可看出,先進科技不是孤立存在的。作為現代社會的重要組成部分,盡管發生革命的領域、學科可能是其中的一小部分,但卻是關鍵部分;盡管在人類知識增長的曆史長河中隻是一小步,但卻是改變人類曆史走向的關鍵拐點。那麼,科學預測科技革命的爆發,即使有“科學猜想”的成分,但基于對觀點和推理過程的理論闡述亦有有規律可循,仍能帶給人們啟發。
從技術角度看,以生物、信息、納米等轉換為主要智能技術的未來科技革命,将是進行仿生、改造、轉換為新技術的過程;從科學角度來看,下一代可能爆發的生物或物理學領域的再生革命,将帶動相鄰或跨學科領域的科學與技術的變革;從産業角度來看,未來科技革命必将是帶動生物、信息、材料、智能制造、空間技術等産業的再生革命;從科技革命發展曆程來看,未來的這次科技革命,将是包含第二、第三和第四次科學、技術、産業革命的共同體,除了具有延續性外,影響巨大,突破的科學與技術兼具新科技革命的特征,是近期最有可能發生的技術革命。
綜上,如果沿着前幾次革命的軌迹看,前兩次革命是動力和動力位移,然後是信息。因此,筆者大膽預言,下一次科技革命将是信息滞後的決策革命,即來源于腦科學的認知革命。 它是基于信息科學發展而來的,物聯網等技術是信息科學發展的基礎。因此,未來的科技革命必将是曆次尤其是第四次科技革命的延伸或深化的過程,将信息技術、納米科技等跨學科技術相融合的新科技革命,可能發生在信息轉換、仿生再生、新物理、生物學、新能源材料學等交叉結合部,與前四次科技革命一樣,是科學、技術和産業革命的融合過程。
(作者單位:北京市科學技術研究院科技情報研究所)
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