【特别报告】未来共识：中外科创工作者的上海思考（上）

        2014年5月，中共中央总书记习近平在上海考察调研时，要求上海始终立足国内、放眼全球，着力实施创新驱动发展战略。上海在一系列调研的基础上，2015年把“大力实施创新驱动发展战略、加快建设具有全球影响力的科技创新中心”作为市委唯一的重点调研课题，以形成总体思路和具体举措。

        2014年9月至今，澎湃新闻通过面谈和笔谈等形式，邀请中外科学家、企业家、研发人员、投资人士、历史学家、经济学家、政府官员，讨论上海如何向具有全球影响力的科技创新中心进军。他们围绕科技趋势、中国选择、上海作为等关键问题，展开交锋，也形成了不少共识。

 一、生活需要改变

        我们以为自己站在时间的尽头，但时间总会不断开始。传统手表正在被智能手表替代，我们的新生活正在快速展开，时间被重新定义，人与人、人与物的关系被重构。

        2014年12月3日，《连线》杂志创始主编、科技商业预言家凯文•凯利（Kevin Kelly ）接受专访，带我们进入充满科技的屏幕新世界：

        首先，它们的价格会更便宜 ，这意味着屏幕将会越来越普及。其次，它们会更加轻薄灵活，也许会像纸张一样轻薄，可以弯曲，可以佩戴在手腕上。屏幕也可以做成书，像书籍一样可以翻阅。它还可以像衣服一样穿在身上，变换颜色。因此，未来越来越多的屏幕会采用塑料或有机材料。我想，在我们面前的这张桌子下面也可以装一个屏幕，然后它可以变换画面，比如显示一张地图。我认为，未来屏幕的数量、种类和质量都会增加，屏幕无处不在。

        所有的屏幕都有眼睛，都会看着你。你看屏幕的任何地方，它都会有反应。也就是说，这些屏幕都会有摄像头，它们会感应到你的视线停留在屏幕的哪个区域，然后判断你当时的情绪，比如你是感到困惑还是觉得有兴趣。之后屏幕会根据判断进一步做出反应。比如，如果你在看书，屏幕可以通过观察你的眼睛和面部表情判断你是否理解这个单词，如果它认为你不理解，就会马上显示单词的释义；如屏幕发现你在看书的时候走神了，也许它会显示一些不同的内容。总之，你在看屏幕的时候，它也在看你。

        我认为人们通过他人来了解自己。如果你从不听取他人的意见，那你不可能是一个人格健全的人。你周围的人的反应会告诉你，你是不是正在做傻事，等等。屏幕会帮助我们了解自己，你不能只通过自己来了解自己。比如你通过你的男朋友来了解自己，屏幕也是这个作用。但拥有屏幕的同时，也不要抛弃你的男朋友。

        他描述的未来并不遥远。中国研发人员正准备改变我们的生活。

        2015年3月1日，华为在世界移动通信大会（MWC）上正式推出TalkBand智能手环的第二代产品——华为TalkBandB2。乐视也推出了自己的穿戴设备，着力打造“平台+ 内容+终端+应用”的“乐视生态系统”。作为u+智慧生活创新大会的发起者、中国家电行业的领军者，海尔与微软在智能家居与人工智能领域已经达成合作，作为首个引入人工智能的智能家居平台，微软小冰将正式入驻U+智慧生活APP。海尔将带来洗护、用水、空气、美食、健康、安全、娱乐七大智慧生态圈。

        2015年4月2日，阿里巴巴宣布，成立阿里巴巴智能生活事业部，全面进军智能生活领域。此前，该集团还与上汽集团共同宣布，将合资设立10亿元的“互联网汽车基金”，共同打造“跑在互联网上的汽车”(Car on the Internet)。双方合作的首款互联网汽车将于2016年上市。

        凯文•凯利：如果你的车是由电脑驾驶，那你就可以像在家或者在办公室一样做你想做的事，你可以像在飞机上一样享受娱乐活动，比如看电影。你也可以收集信息，比如身体信息。如果你坐在座椅上，它可以测你的心律并做出分析，这时你的汽车就变成了医生的办公室。我认为娱乐和办公会是最大的功能 ，其次是保健，也许还可以在车里锻炼，一切皆有可能。

        它比人可靠。因为它犯错的几率比人小。但这是循序渐进的，无人驾驶技术首先会帮助你停车，然后是在高速公路上变道，之后也许它可以会沿着一条固定路线行驶到你家。

        新技术不仅仅改变我们的生活，它还在改变我们的生产方式。

二、工厂革命来了

        21世纪，人正试图摆脱生产线，重新成为人。而机器也不再是被砸的对象，而是人的朋友。用户也要参与到生产中，为制造什么、如何制造决策。

        2012年4月21日，英国《经济学人》杂志专题论述当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命（the third industrial revolution），即数字化革命。一系列新技术的发明和运用，让数字化革命正在我们身边发生——软件更加智能，机器人更加巧手，网络服务更加便捷。

        英国《经济学人》编辑保罗•麦基里在接受采访时说：

        我把这次工业革命定义为“第三次工业革命”，是在前两次工业革命的基础上。“第一次产业革命”，是在18世纪后期的英国，纺织业工厂机器生产取代了作坊手工制作，开启“第一次工业革命”。“第二次产业革命”是在20世纪初期，开创了规模化生产的时代。“第三次工业革命”是数字化革命，大规模流水线制造的终结，可以同时制造出不同的商品。

        的确，关于现在是第几次工业革命的争论很多，但有一个共识就是，在现在这个阶段，制造业已经开始发生变化。我不太在意，现在到底是第几次工业革命，关于这个，我们可以争论很长时间。但更有趣的是，人们开始思考，制造业正在发生大改变，而且涉及数字化技术，如3D打印。

        “第三次工业革命”与第二次不同的是，“第二次工业革命”带来流水线大规模生产，如果你想改变产品的设计，通常会需要很多成本，但是，“第三次工业革命”意味着你可以更加频繁地更改设计，而不用花费太多成本。

        “第一次工业革命”源于英国，“第二次工业革命”源于美国，“第三次工业革命”可能是全球性的。我在报道中提到的几种新技术，很多国家都发展得不错。碳纤维和合成材料主要来于航空业，欧洲和美国都很擅长。而3D打印技术也主要在欧洲和美国。而机器人技术则更是全球化，日本、中国、欧洲、美国都有这个技术。

        我想一个重要的改变就是，如果你现在对于一个产品有了创意，那么你可能会发现，把这个创意转换成可以制作和销售的产品，会非常困难，甚至不可能。然而，这种情况正在改变。

        以往，如果你对于一个产品有了创意，比如说，你对厨房用具有一个创意，你想，如果我可以把它制造出来，也许很多人会喜欢。你该怎么做呢？你必须去找一个工厂，而且说服工厂制作它，工厂通常要大批量生产产品。你也不容易从银行借到资金，因为这同样需要详细的商业企划。

        未来你可以拿着产品设计，去许许多多的网站——包括国际网站， 用3D打印机打印出你的产品。你无需定制成千上万个，你可以只定制半打，你可以将产品卖给朋友看看他们是否喜欢，你还可以改变你的设计。你自己一个人就可以是一个工厂。

        人们可以自己制造产品的这一天已经临近，在“第三次工业革命”中，这会变得非常容易。这有点像回到了第一次工业革命之前，人们在自己的家里，制造商品，小镇上有许多小作坊。未来，技术的发展使得制造产品方便，而且成本低，这有利于小公司、小作坊和个人去制造产品。

        德国国家科学工程院院士、德国波茨坦大学哈索-普拉特纳(Hasso-Plattner Institute,简称HPI)研究院院长,德国IPv6 委员会主席克里斯托夫•梅内尔 (Christoph Meinel)：大数据与工业4.0的发展有着密切的联系。工业4.0是生产制造领域的数字化大革命。

        大数据涉及生活的方方面面，自然也包括生产制造领域。在这个领域，大数据分析有着很重要的作用。比如，我们会看到未来许多新的机器可以收集数据、处理数据，提供很多有价值的信息。比如一辆车上有很多感应器，所有感应器在任何时间搜集各种信息，比如这辆车的行驶速度、目的地、此刻的具体位置等等。现在人们正在研究，是否可以通过分析这些数据来改善交通，改善能源使用情况，比如降低能源价格。

        大数据分析在这些方面很有帮助，如果你研究一辆车，那么它只是一个个例，如果你搜集1000辆车的数据，并进行对比和处理，然后你可以发现它们之间的相互联系，并根据这些结果想出一些办法，做一些改进。所以大数据和工业4.0是紧密相连的。

        GE中国研发中心电气领域研发总监康鹏举：工业4.0主要针对制造企业，其核心是工厂数字化、信息化、全方位自动化以及智能机器人的应用。大量使用智能传感器，将车间每一个需要监控的地方全部监控起来。同时还要有高端的分析能力，将大量数据整合分析提取有用信息更好地控制生产环节和供应链。以一个工厂为例，首先车间的所有机器设备要实现全方位的数字化，其次这些数字化的机器设备通过实时工控网互联互通，最后在信息的层面上实现人和工厂的无缝交流。比如说制造一套零件之前，先是在虚拟的环境下设计并完成测试，无须制作实体样机，然后直接下载到数字化生产线开工制造。

        GE提出“工业互联网”，跟德国的工业4.0不一样，德国强调制造企业的信息化、数字化、自动化、智能化。GE提出的工业互联网是实现所有机器互联，而不仅仅是制造工厂的机器设备，最终实现机器与机器的融合、人与机器的融合。预计在2025年左右大概有五百亿台的机器能够联网，相应的经济规模和效益相当可观。人与人联网之后，对整个人类社会产生了巨大的冲击：人类获取信息的能力、互相合作的能力和生产力都获得了极大的提升。工业互联网目标是让所有机器联入网络。但连接起来的机器必须是智能机器才能充分发挥工业互联网作用。GE讲的工业互联网有三个层面：第一是智慧机器；第二是有统一、开放的网络、工业大数据平台，将所有的智慧机器连接起来；第三，将联网后产生的大量工业数据转为信息，实现实时反馈使每一个机器的能力都发挥到极致，提升整个工业系统的效率。人联网后能产生那么大的效益是因为人知道获取什么信息，如何搜取信息，如何利用信息，如何合作。从长远看，要想机器联网后达到人联网类似的效应，机器得做到像人一样智能。

        智能机器能够进行思考、预测，能够针对环境变化作出相应调整。以一个风场为例，一台风机预测到来风将要减小，它会告诉相邻的风机，我这里风小，风大地方的风机要多发一点电。其余的风机就会相互协调自身的发电输出，保证风场发电量不变。使机器实现这种自协作能力，是人类长远的目标。短期内我们可以做这些：第一，让机器有自我意识并能发挥其最大潜能。第二，机器能够意识到自身或环境问题，并发送相关信息给相关人员。智慧机器还应当有这个能力：能向别的机器分享经过处理的有用信息。而不仅仅是原始数据的分享。换言之，机器通信应该言简意赅。

        技术不是最关键的，最关键的是市场。有了市场需求，技术难关可以一一克服。中国工业体系对工业互联网这种高效的技术是有需求的。人口红利的时代即将结束，本地企业也在主动或被动地进行转型升级。工业互联网可以帮助本土企业实现升级目标。其次就是要有很好的创新机制，帮助拓展工业互联网的创新空间，让技术能够顺利地输送到市场中发挥相应的效应。经过几十年的发展，中国在基础设施的建设、知识的积累、人才的积累和创新能力都已经具备一定的规模。现在最关键的就是怎样把资源有效地整合起来，通过市场驱动，调动研发创新的积极性，让企业和人才全部参与进来，没有什么不可逾越的障碍。我们可按中国的实际情况开发出符合中国需求的工业互联网的技术。用开放的心态，积极整合全世界的资源，开发出有自主创新的核心技术。

        新时达机器人有限公司副总经理周朔鹏：国外机器人发展四五十年了，他们1990年以后进入中国市场，基本垄断了中国的市场。2007年国家863计划支持奇瑞做机器人，他们最早的机器人我参与了，后来，在奇瑞三焊车间使用的第一台奇瑞自己的机器人就是我参与研发的，当时参与这项工作的还有埃斯顿的王博士。那时做机器人在中国还是个非常新的话题，熟悉这个产业、进入这个产业的人当时非常少。从2009年之后，国家开始重视这个产业，特别是金融危机后，国外感受到产业空心化问题，提出了很多制造业回归的想法。今天，国外的机器人产品几乎垄断了中国的机器人市场，就像一个刚开始学习走路的小孩子，你刚开始走路就面对着非常强大的竞争对手。但是好在中国的市场足够大，国外的机器人即便是在中国的销量很大，去年世界机器人组织IFR的一个数据说，中国新增三万多台机器人，但是，三万多是不足以填满中国市场的。所以我们在机器人产品的推广过程中，国内对手很少，都是直接面对国外的竞争对手的。

三、关键是企业家精神

        卡文迪什实验室的第一任主任麦克斯韦在1871年的就职演说中，批评当时英国传统的“粉笔”物理学，呼吁加强实验物理学的研究及其在大学教育中的作用，从此为后世确立了实验科学精神。实验的精神，不怕失败，是企业家的又一特质。企业家不是坐而论道者，他们是实践家，不满足于现状，令他们成为了不一样的人。企业家将各行业领域搅得天翻地覆，但企业家是国家的一种财富。

        《世界史上的科学技术》作者詹姆斯•E.麦克莱伦三世：从历史的角度看，科学技术的发展和战争有些关系，战争是促成现代社会和工业文明的一个因素。来自政府的科研资金很大部分是去到国防部门，这代表了科学和政府的持续联姻。现在，繁重的赋税中，有很大部分都流向秘密科研中。各国都有大量的资金投入到秘密军事科研中，如朝鲜、俄国、法国、印度等等。国家军事竞赛在密集进行中，我并不想弱化这一点。但是，这些并不是科学技术发展的真正动力，科技发展的真正动力是工业资本化，从19世纪持续至今。科技发展的来源，不是国家政府，而是资本化。

        凯文•凯利对中国企业的创新表示赞赏。他表示：阿里巴巴有很多有意思的小创新。还有微信也很不错。不管其他人有没有发明类似微信的通信工具，但微信发挥了最大的作用。是不是首创并不重要，亚马逊不是第一家电子书城，谷歌不是第一个搜索引擎，脸书也不是最早的社交媒体，但它们的确有所创新并把这些创新想法变成现实。

        2015年3月27日，湖畔大学在首届36名学员的歌声中举办了开学典礼。除36位学员外，冯仑、沈国军、钱颖一、邵晓锋、黑石集团CEO施瓦茨曼等人与会。马云在典礼上谈到：我越来越深刻地认识到一个问题，不是谁都可以成为企业家，企业家我认为是有天赋的，像是社会学中的一种科学家。企业家是被发现的，一旦发现以后，你要花时间训练打磨。

        中国上演的科技创新和财富浪潮，几乎让思想没有僵化的机会。

        滴滴与快的是2014年席卷中国各大城市的两款打车应用软件。两家打车软件公司竞相给打着车和出租车司机发放补贴的疯狂举动，之前闻所未闻。不管你是否认为这扰乱了市场，确实培育了消费者使用打车软件的习惯。同时，打车服务与地图密切联系在一起，这又可能为下一步的互联网汽车埋下了伏笔。

        疯狂的竞赛之所以疯狂，是在竞赛刚刚开始的时候你月不看好的公司，反而越发强劲的生长。2010年，视频网站乐视网挂牌创业板，募集资金6.8亿元，成为中国内地第一家上市的视频网站。有意思的是，当时几乎没有多少人听说过这个网站，而如今乐视网市值近800亿元，已经成为中国创业板市值最大的公司。而这背后，是乐视网创始人贾跃亭的疯狂扩张。

        与早就为人所共知的土豆网、优酷网等视频网站不同。乐视网上市不久，就着眼于构建一个视听娱乐的生态系统。上市后不久就开始做硬件，智能电视机。随后乐视影业，开始拍电影电视剧。如今，乐视网又推出了乐视手机，未来乐视网还将推出乐视新能源汽车。想别人不敢想，贾跃亭超乎常人的气魄与想象力给投资者带来了丰厚的回报。

        同样是在中国创业板，造就了中国影视行业的大繁荣，在华谊兄弟之后，光线传媒、华策影视、唐德影视相继上市。与美国相比，中国的娱乐产业才是个小不点，创业板的造富效应激发了行业内的导演、演员开始转身为企业家。不做明星，做创业者，创业的竞赛何等动人心魄。

        在人多的地方创业天然具有优势。因为无时不刻面临疯狂的竞争，大家都不敢放松。竞争者多，消费者市场更大。人多的好处，在互联网时代，中国算是抓住了。

        互联网的无远弗届的扩张，让各行各业原本不是竞争者的成为了竞争者，让原来不是同行的变成了同行。比亚迪做新能源汽车，乐视网也将开发新能源汽车；小米生产手机，原来制作公司业务的华为也已开始生产手机；而像阿里巴巴、腾讯这样的巨无霸，几乎什么都做……这是一场谁都不愿意输的疯狂竞赛。中国国内创业创新企业的竞争越激烈，中国在该行业的竞争力就越强。

        中国创业板某种程度上成为了中国创业企业的缩影，疯狂、没有束缚、快速生长。在中国这列快速经济列车上，谁也不愿意错过机会。越来越多人愿意放弃安逸的生活，加入到这场关乎中国经济未来成色的疯狂竞赛之中。这是创业的最好时代。创业是这个时代对每一个人最好的汇报。创业，也是每一个个人对自己以及这个国家的最好的汇报。

 四、为什么是科创

        是的，根本问题是选择。中国历史证明了这一点。

        历史学家林恩•怀特曾经说过，像传统中国或中世纪欧洲那样的复杂社会⋯⋯是由行动、观念和情感的巨大网络所构成的。革新可以始于该网络的任何地方，然后沿着最出乎预料的道路和方向前进，产生的结果事先几乎无法猜到。

        詹姆斯•E.麦克莱伦三世：在我的书中，有个部分讲宋代的中国科技。但是我没有来过中国，除了我刚刚给你提到的，对科研经费的研究之外，以及反映科学发展的数据之外，并没有做深入研究。

        但我不认为中国的科技发展有落后，而是一直在进步。现在全球很多资金投入在研发上，中国显然也在游戏版图上。中国有很多研究生出国深造学习科学技术然后回国，这也值得注意。我在新泽西的美国史蒂文斯理工学院教书，我看到很多中国研究生。中国和印度都有很多博士研究生、实验室，我想中国的可能性，比印度更多，如果我们能够熬过下个世纪或者五十年，中国并没有在任何方面落后于其他国家。

        《自然》执行主编尼克•坎贝尔：2014自然指数反映了这方面一些有趣的科研发展模式。尽管中国在某些方面仍然是发展中国家，但毫无疑问，中国在今后几年会成为对科学发展贡献最大的国家。新加坡在效率方面做出了表率，其国虽小但超出了自身应有的影响力。印度的起点相对较低，但也呈向上发展态势。非洲国家要在全球科研界展现实质的影响则有更长的路要走。

        如2014自然指数所展现的，中国的整体表现非常好：对高水平科研产出的贡献很大，增长可观。不过，鉴于中国的相关投资和体量，有些领域显然还可进一步的提升。与中国在自然指数的整体表现相比，中国发表在指数所选取的最高影响力的科学期刊上的论文比例较低，这表明在该层级上还有继续提升的可能性。另外，尽管中国整体表现引人注目，但生命科学领域的实力尚不如其他一些领域。

        中国政府致力于不断提高研发投入占GDP的比重，最近还着力进行了科研拨款和组织结构的改革，这都是很强的优势。不过，中国科学界还需要更多地在中国及全球传播其科研成果和价值。这对于中国科学界继续得到公众和政府的支持并保持在世界舞台上的领先地位是至关重要的。

        《科学》杂志主编玛西娅•麦克纳特：《科学》杂志总是寻求创新的科学研究。去衡量一个国家在产出创新性科学研究方面是否强大，可能的途径之一是看哪些国家提交给《科学》杂志的论文的通过率要高于平均水准（平均通过率6%）。

        基于过去三年的数据，从论文作者国籍看，高于平均通过率的国家有美国、英国、德国，当然很多论文的作者名单非常国际化。

        政府政策和政府性的制度能够促进从科学研究到应用的转变。比如，美国的许多大型政府实验室在帮助搭建好想法和具商业可行性产品的桥梁方面很有帮助。

        我最近参加了在德国举行的一个叫做“墙倒” （Falling Walls）的国际会议，这个会议就讨论了你提到的这个话题。有几条被认为是促进创新、推动从实验室到实际应用的关键。最重要的是类似于美国《拜杜法案》（the Bayh-Dole Act）这样鼓励高校将科学发明商业化的法案，允许高校从政府支持的研究项目中获利，让私人部门朝气蓬勃的研究，企业招募大批受过高等教育的科学和工程学毕业生。最终，人才是科技转换应用的最佳载体，而获利则是推动其发展的最佳诱因。

        如果我尝试去预测哪些国家可能会在未来科学发展中表现出色，我会选择那些有一流教育系统，有工业、政府和学院的渠道保证科学家、工程学家有一个光明的就业前途的国家。我会选择那些同时投资于基础研究发展，并且有支持企业投资研发的政策的国家。

        凯文•凯利：以色列的创新文化很好，印度和中国一样，人口众多，而且印度人说英语，所以他们更容易参与全球经济活动，但中国人比印度人更有秩序，这是中国的优势。我认为上海致力于成为创新中心的想法是很好的，这是一项很好的投资，并一定会得到回报。但不要说要成为第二个硅谷。当你在发展的起始阶段时，你需要模仿，到了一定阶段后，你需要停止模仿，努力打造自己的特色。我认为现在中国的发展主要还是靠模仿，到了一定的阶段可以不需要再模仿，现在这个时间点还没有到，可能还需要再过几年。

        这主要与文化有关，也许要通过一代人的努力来创造这种文化。它需要对错误和失败更为包容，允许人们犯错。其次，人们要诚实说出真相。

五、科学的前景

        玛西娅•麦克纳特：我觉得科学精彩绝伦令人惊叹之处即真正的突破是完全无法预测的。如果我们可以预测，那么读者都会没有订阅《科学》的动力了！

        生命科学领域一些有巨大影响的最新进展包括：基因编辑的CRISPR-Cas方法，以及这个发现：仅仅需要注入生长分化因子11（growth differentiation factor 11）就可以扭转肌肉、神经系统和大脑的衰老。还有我们为什么需要睡觉的这个解释。

        在医疗科学方面，丙型肝炎（Hepatitis C）治疗方法的进步使得治愈率从1980年刚出现时的低于5%已经上升到2014年的高于95%，这完全具有革命性。

        物理科学领域的突破不比生命科学领域好预测。科学和工程学的区别是，工程师知道他们会得到的成果，如果他们意图造一座桥，结果发现造成了一座水坝，这就是个大问题。

        然而，对于科学家而言，他们开始只知道自己从一个特定的方向探究一个自然现象，在探究的过程中，发现的迹象可能会引导他们到一个全新更有成效的方向。而且研究可能最后结束在开始这项研究时从未预想到的阶段，得出一个研究开始时没有预测到的令人惊叹的突破。

        举个例子，最近物理科学领域的一项突破，就是钙钛矿型太阳能电池（perovskite-based solar cells）在近五年的快速发展证明其有效性已经超过传统以矽晶为基础的太阳能(Si-based photovoltaics)，而且更容易制造。

        另一个例子是通过DNA折纸术（DNA origami）来建立模型制造无机纳米（inorganic nanoparticles），通过量子自旋（quantum spintronics）来控制量子计算（quantum computing）、谷自由度（valleytronics），从而减少电子器件的能源消耗。还有很多受生物启发的机器人（biologically inspired robots）的例子。如你所见，生命科学和物理科学之间的差异性也正变得无意义。

        我不太确定我是地理学家的背景是否会让我在看待全球科学发展这个议题上有些许不同。但是，地理学家的确倾向于从大视角出发，因为他们主要思考包含很大空间尺度的问题。而且，在寻求解决方案时，地理学家需要综合诸多学科比如地质学、物理学、数学、化学甚至是生物学。

        因此，基于这样的思维背景，我会说在我眼里世界科学发展的趋势主要有这些：第一，会更少强调个人的成就，而更强调跨实验室、跨学科、跨国家的合作；第二，更着重研究过程的透明以及研究结果的可再现性；第三，数据和发布的成果也会更加“公开”。

        这个社会在减少温室气体排放方面已经延误太久，科学家们之前警告温室气体的积累可能会扰乱地球的气象系统到一个危险的水平。当我们在努力加速将我们的能源基础设施转换成非二氧化碳选择，我们需要科学研究帮助我们清除二氧化碳进入一个节省成本能源的方式，并学习适应气候转变。

        尼克•坎贝尔：遗传学在生命科学的许多领域会继续发挥十分重要的作用，对社会带来的益处也越来越多。例如，基因组革命让我们进一步理解了一些重要农作物具有的重要特性的遗传基础，从而有更好的方法培育高产作物。

        类似地，对于肥胖症、老年相关疾病等一些常见疾病，我们也开始对其微妙的遗传基础有了进一步的认识，虽然我们尚不清楚能在怎样程度上将之转化为早期诊断和治疗的更好方法。

        在借助基因组学和宏基因组学认识一些传染病方面，遗传学也将发挥重要作用。在更基础的层面，遗传学将继续帮助我们认识进化以及人类进化特征的基础。该领域有一个相对较新、有趣的研究方向是关于尼安德特人对现代人类基因结构的影响程度。随着癌症继续对人类健康构成巨大挑战，我们通过对大量癌症类型进行详细的遗传分析，至少会对这一挑战有更为清晰的认识。

        我相信未来我们会继续看到许多与人类疾病相关的突破。干细胞技术和再生医学是两个潜力巨大的领域，有可能带来治疗上的重要突破。

        不过，基础研究人员在涉及实际临床效果时需要十分谨慎，以免承诺过多而无法实现。例如，在人类基因组测序完成后，许多研究人员都说基因治疗很快会让疾病治疗方法发生变革。但该领域遭遇了一些波折，仅仅是到了现在才似乎实现了一部分当初过于热切的预言。这就是转化研究为什么如此重要的原因之一，也是上海交通大学新成立转化研究中心，以及复旦大学在该领域令人兴奋的努力有可能会产生重要影响的原因。转化研究是研究如何将实验室的基础发现转化为疾病临床治疗或诊断应用。

        微生物对抗生素的抗性是我们在不远的将来必须面对的重大科研挑战之一，因为在可预见的将来这些用来治疗感染的重要药物有可能起不到作用。精神卫生是另外一个需要解决的重要问题。精神卫生问题会给社会带来重大负担，但有时似乎没有得到应有的重视。我们可适当参照抑郁症和精神分裂症等疾病对社会造成的负担，来估算该领域的科研投入并确定优先次序。

        所有这些领域在将来几年都有可能获得突破，但突破在何种层面，其重要性如何，这都很难预知。这就像要我看水晶球预测未来一样。

        要回答这个问题，或许我们可以聚焦于一些全球日益关注的重要领域。例如材料科学，包括中国在内的许多国家都为之投入越来越多的资金和资源。我期待在未来看到新的材料会让我们的生活和工作方式发生实质性的改变。石墨烯就是这样一种材料，目前它已在全球科研界引起了轰动，其一系列惊人的特性使之可能会大有用武之地。全球科研人员都争相去发现这类有用的材料，明确其特性并加以技术转化，使之造福社会。

        类似的还有一些重要研究领域，我们预期也会取得进步，这包括：食品安全和农业、能源（可再生能源、电池技术等）、干细胞及其对医学的影响、气候变化（认识并使之缓和）、大数据（如何收集、分析和应用使之从多方面造福社会）等。

        我前面提到诸如气候变化、材料科学，当然还有物理学的大量领域会继续发生新的突破，但还是难以预测哪里会发生最重大的突破。

        例如，经过多年的观察我们最近看到大型强子对撞机证明了希格斯玻色子的存在，这是一种能形成质量的基本粒子。不过，我还提到光子学和纳米技术，未来这些领域也有可能出现重要且有影响力的技术。空间科学是另外一个将来有可能再度兴起的领域，因为有越来越多的国家加入进来并作出新的努力，这会为天文、天体物理和行星科学等领域带来新的见解。

        污染显然是中国十分关注的一个问题，如何更好地监测和减轻污染实际上是环境化学研究课题。要解决这些问题，能源相关问题应摆在首位，它与材料科学和化学同样重要。随着我们对相关基本原理的深入理解，催化化学作为化学的另一个领域也有望带来许多有益的实际应用。

        毫无疑问，美国在生物科学领域贡献了最多的高质量科研成果，远超其他国家，我们最近发布的2014自然指数（Nature Index）的有关数据体现了这一点。增加该领域的投资与学术合作令其表现出色。同时，在生命科学相关企业与学术研究机构之间建立紧密联系，对美国不断增强该领域的实力也发挥了重要作用。

        最近，保罗•艾伦（Paul Allen）在美国资助建立了一个细胞科学研究所，这说明很多人清楚地知道要继续保持应用上的创新，生物学的基础研究是必不可少的。对于自然出版集团而言，我们致力于发表生物学领域最好的基础研究成果，同时也日益重视转换医学甚至是临床领域，例如我们最近就推出了专注于乳癌、精神分裂症和帕金森病的Nature Partner Journals系列期刊。