1、精品 料推薦未來自然科學(xué)與工程學(xué)基金方面的國際合作中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)信息中心轉(zhuǎn)載本文需經(jīng)本平臺書面授權(quán)，并注明出處：中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)信息中心；上海情報(bào)服務(wù)平臺摘要：在很多方面， 中國國家自然科學(xué)基金委員會（ NSFC）和美國國家科學(xué)基金會（ NSF）是姊妹機(jī)構(gòu)，他們都瞄準(zhǔn)于支持基礎(chǔ)研究，資助前沿學(xué)科，以加速科學(xué)進(jìn)程、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。這兩個(gè)基金會共同目標(biāo)中最重要的是：尋找和支持最佳研究，盡可能充分、有效地合作。他們承諾卓越的研究，通過優(yōu)良的評價(jià)體系，引導(dǎo)其加入最有前途的研究方向和最好的研究科學(xué)團(tuán)體。他們承諾國際合作，這要求他們一直尋找進(jìn)一步加深合作的途徑。如

2、此多的共同點(diǎn)，促進(jìn)了NSFC 和NSF 間合作的增加和繁榮。人們穿越國家的界線，拓展知識的領(lǐng)域。 Bement 博士強(qiáng)調(diào)：“科學(xué)間的國際合作不是奢侈，而是必需的，這是未來發(fā)展的基礎(chǔ)”?？茖W(xué)技術(shù)是人類發(fā)展的強(qiáng)大動力。當(dāng)今尤為明顯，當(dāng)我們拓展知識疆域時(shí)，我們把握著促進(jìn)全球繁榮的機(jī)會。我們對國際合作的承諾將決定我們?nèi)绾斡行У貙?shí)現(xiàn)這一巨大潛能。先進(jìn)的自然科學(xué)和工程學(xué)已成為所有國家熱衷的核心。各國都認(rèn)為通過建立世界級的自然科學(xué) & 工程學(xué)隊(duì)伍和研究力量就能使建立強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)動力成為現(xiàn)實(shí)。從圖1 可見研發(fā)經(jīng)費(fèi)持續(xù)增長，這是因?yàn)樗袊叶家庾R到科學(xué)技術(shù)在改變國民經(jīng)濟(jì)和提高市民生活水平方面的力量。1983 20

3、02 年這 24年里，許多國家自然科學(xué)& 工程學(xué)學(xué)位獲得者的人數(shù)也在不斷增長（圖2），例如，中國在此期間該人數(shù)增長了三倍多。盡管許多國家在這方面取得了進(jìn)展，但我們?nèi)员纫酝魏螘r(shí)候都需要培養(yǎng)更多的自然科學(xué)和工程學(xué)領(lǐng)域的青年人。1精品 料推薦新的重要事件層出不窮，自然科學(xué)和工程學(xué)的正確引導(dǎo)也在發(fā)生變化。學(xué)科間的界限逐漸模糊，愈加新奇的發(fā)現(xiàn)發(fā)生在自然科學(xué)和工程學(xué)領(lǐng)域所未曾探索過的領(lǐng)域。現(xiàn)在，這不再是個(gè)別科學(xué)家的少數(shù)事情，確切地說，是有著不同學(xué)科背景的個(gè)體，用不同的視角和經(jīng)驗(yàn)，一起共事，去征服當(dāng)今自然科學(xué)和工程學(xué)中特別復(fù)雜的挑戰(zhàn)。新發(fā)現(xiàn)不再是一位科學(xué)家、一個(gè)機(jī)構(gòu)或者一個(gè)國家的事情，它日益成為全球相互交

4、叉合作的結(jié)果。強(qiáng)大的通訊技術(shù)使自然科學(xué)和工程學(xué)團(tuán)體遍及全球范圍。世界上的任何地方都可能爆發(fā)出新的思想火花，有時(shí)會同時(shí)發(fā)生在不同的實(shí)驗(yàn)室?；ヂ?lián)網(wǎng)使全世界的研究者更快地獲悉這些信息，并且使取得新發(fā)現(xiàn)的時(shí)間間隔越來越短。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)科技論文出版物中，來自不同國家的聯(lián)合著者日益增多（見圖 3）。產(chǎn)業(yè)對研究和發(fā)展方面的國際投資流在過去十年也在增長，大家認(rèn)同在許多國家都能發(fā)現(xiàn)科學(xué)天才。最新的科學(xué)挑戰(zhàn)只能通過加強(qiáng)國際合作才能滿足其需求。這種新的工作方式是實(shí)現(xiàn)我們時(shí)代重大科學(xué)挑戰(zhàn)的基本要素，那些總體目標(biāo)需要合作和大范圍的共同努力。下面介紹幾個(gè)現(xiàn)代團(tuán)隊(duì)、設(shè)備、國際合作間如何相互影響使科學(xué)發(fā)生轉(zhuǎn)變并從中不斷獲利的

5、例子。2精品 料推薦Castorocauda （該化石大約有164 百萬年的歷史）幾個(gè)月前曾出現(xiàn)在SCIENC 期刊的封面上（ QiangJI, Zhe-Xi Luo, Chong-Xi Yuan, Alan R. Tabrum, A Swimming Mammaliaform from theMiddle Jurassic andcomorphological Diversification of Early Mammals,Science (311) 1123-1127. ），這是近來發(fā)生的世界級國際發(fā)現(xiàn)。這只半水生哺乳動物的化石是在內(nèi)蒙古一個(gè)地方出土的，其皮毛保存完整。 它是我們所知道的

6、生活在恐龍時(shí)代的最大的哺乳動物和最早的半水生哺乳動物。Qiang Ji 博士帶領(lǐng)來自南京大學(xué)、中國地質(zhì)科學(xué)院和美國卡內(nèi)基自然歷史博物館的研究人員所組成的國際團(tuán)隊(duì)，這是世界級科學(xué)家間國際合作的一個(gè)極好的例子，使得從中國和美國機(jī)構(gòu)獲取資助成為可能 包括 NSFC 、 NSF、中國科技部（占大多數(shù)）和土地資源部。該發(fā)現(xiàn)也提醒我們科學(xué)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。我們開始了解完全潛在的過去，來洞悉現(xiàn)在 比如這個(gè)小哺乳動物，能使我們更好地了解地球生命的歷史，教我們了解現(xiàn)在的生態(tài)系統(tǒng)。如今的發(fā)現(xiàn)跨越很大的時(shí)空尺度，常常需要匯聚世界各地的智慧和資源。還有一個(gè)研究氣候變率和變化的例子。來自中國和美國的研究人員共同在船

7、上工作從海底取巖芯樣品，這是綜合大洋鉆探計(jì)劃（the Integrated Ocean Drilling Project，IODP ）的一部分。3精品 料推薦他們研究的巖芯大約已有五千五百萬年的歷史，記錄著橫跨千年的氣候條件。這些數(shù)據(jù)將增加我們對當(dāng)今全球氣候動力學(xué)的了解，是一個(gè)具有全球意義的緊急問題。我們需要多角度的、創(chuàng)新的視角來迎接世界范圍的挑戰(zhàn)，譬如氣候、地震災(zāi)害、對可持續(xù)的能量和水供給的需求。在許多情況下, 我們需要連接全球的觀測點(diǎn)來搜集和整合數(shù)據(jù)。全球地震網(wǎng)（ the Global Seismographic Network ， GSN ）是個(gè)典型例子，它是地震點(diǎn)和海嘯預(yù)警數(shù)據(jù)主要的國

8、際來源。美國國家科學(xué)基金會與美國地質(zhì)調(diào)查局共同資助了全球許多國家的GSN 。2004 年 12 月以蘇門答臘島為震中發(fā)生了一場強(qiáng)烈的地震，在八分鐘內(nèi)，數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星和互聯(lián)網(wǎng)迅速傳遞到 GSN 數(shù)據(jù)中心和更遠(yuǎn)的地方。地球物理學(xué)家可以根據(jù)這段時(shí)間的記錄獲得發(fā)現(xiàn)。更重要的是， GSN 擴(kuò)展了我們對世界上諸多區(qū)域做海嘯預(yù)警和幫助我們防止災(zāi)難發(fā)生的能力。全球尺度的工作能力，很大程度上，是計(jì)算機(jī)、信息和通訊技術(shù)革新發(fā)展的結(jié)果。這些強(qiáng)大的技術(shù)是推進(jìn)自然科學(xué)和工程學(xué)領(lǐng)域國際合作的動力。GLORIAD 這個(gè)環(huán)繞全球的高性能網(wǎng)絡(luò)，最初只連接著北京、莫斯科和芝加哥，現(xiàn)在中國和俄羅斯有好幾個(gè)分支，并且鏈接到了阿姆斯特丹

9、和韓國。隨著高性能網(wǎng)絡(luò)在各個(gè)國家和所有大陸的發(fā)展，全球通訊中殘存的障礙將會消失。我們需要通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議鼓勵建立共同的基礎(chǔ)和兼容性，這樣完備的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施將及時(shí)把國際社會編織成一片無縫的錦緞。這才是巨大變革的開始。我們知道了如何去分享和搜集信息，但我們還未觸及把這些技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)的全部力量。未來的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施將把研究和教育提高到一個(gè)嶄新的水平?，F(xiàn)在我們所看到的多國長時(shí)間參與的國際長期生態(tài)研究項(xiàng)目（International Long TermEcological Research ，ILTER ），支持科學(xué)家和學(xué)生進(jìn)行長周期的、覆蓋面廣的過程研究，它涉及海洋站點(diǎn)、南極、市區(qū)和全球農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

10、而ILTER最初被設(shè)計(jì)為一個(gè)在孤立的原始站點(diǎn)做研究的項(xiàng)目?，F(xiàn)在我們知道，所有的生態(tài)系統(tǒng)存在一個(gè)從“近原始”到“高級工程”，甚至“構(gòu)建”的階段。ILTER科學(xué)家正致力于創(chuàng)造一個(gè)真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)，他們開始探索把許多站點(diǎn)連接起來的總體問題，一個(gè)根本目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)學(xué)預(yù)測。美國國家科學(xué)基金會現(xiàn)在支持兩個(gè)典型觀測系統(tǒng)的發(fā)展，他們將挖掘ILTER站點(diǎn)的潛能，來實(shí)現(xiàn)這些偉大目標(biāo)。第一個(gè)是海洋主動觀測（ the Ocean Observatory Initiative，OOI ），OOI 將包括一個(gè)相互連接的海底站點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。科學(xué)問題促使OOI 要視野廣闊、幾乎囊括海洋科學(xué)的各個(gè)方面。一旦建立起來，觀測站將為地球和海

11、洋科學(xué)家提供獨(dú)一無二的機(jī)會，從幾秒到數(shù)十年的時(shí)間尺度上研究多樣的、交互過程。 他們將引導(dǎo)區(qū)域過程和空間特征的比較研究。最終 , 海洋觀測站將映射到整個(gè)地球并建立起基本尺度結(jié)構(gòu)。地震工程模擬網(wǎng)絡(luò)（the Network for Earthquake Engineering Simulation，NEES ）是另一種類型的合作研究，它致力于防止地震災(zāi)害的重大挑戰(zhàn)。NEES 設(shè)備將模擬地震，以及研究基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)在地震期間是如何變化的。NEES 是一個(gè)虛擬合作實(shí)驗(yàn)室（virtual collaboratory ），它4精品 料推薦通過高速互聯(lián)網(wǎng)連接著地理上分布在大約 20 個(gè)設(shè)備站點(diǎn)的研究人員。 研

12、究者和學(xué)生能在任何地方通過網(wǎng)絡(luò)操作設(shè)備和觀測實(shí)驗(yàn)，他們能夠訪問地震工程數(shù)據(jù)儲存庫和用高性能計(jì)算工具進(jìn)行分析、模擬、可視化和建模。像 NEES 這樣的虛擬合作實(shí)驗(yàn)室也許很快會成為國際研究成果的典范。我們預(yù)想 NEON 和 NEES 兩個(gè)系統(tǒng)將成為科學(xué)觀測、實(shí)驗(yàn)和模擬的新時(shí)代典范。一旦它們與世界各地的相似設(shè)備連接起來，它們將充分發(fā)揮出其潛能。教育活動也是 NEON 和 NEES 計(jì)劃的整體構(gòu)成部分。美國國家科學(xué)基金會自成立之日起一直堅(jiān)持把研究和教育相結(jié)合作為中心主題。我們承認(rèn)大學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室作為大學(xué)生培訓(xùn)基地有著長期的價(jià)值，可當(dāng)學(xué)生們與研究者并肩工作時(shí)，他們能學(xué)會第一手發(fā)現(xiàn)的領(lǐng)先技術(shù)，可以共同分享探

13、索未知領(lǐng)域的興奮之情。這些教育在國際合作中也日益重要，沒有什么比在國際研究團(tuán)體中為年輕人提供世界級科學(xué)和數(shù)學(xué)教育，和為年輕科學(xué)家和工程師提供參加國際活動的機(jī)會更為重要的了。他們需要這樣的機(jī)會來分享觀點(diǎn)和建立友誼，這將為以后帶來更加偉大的國際合作?？偠灾?，隨著對前方主要發(fā)展的承諾，知識的全新領(lǐng)域出現(xiàn)在地平線上。我們開始展望新的知識和技術(shù)創(chuàng)新將怎樣幫助我們解決幾個(gè)世紀(jì)的老問題。當(dāng)我們發(fā)展新的方式來合作共事時(shí)，我們將加快把新知識應(yīng)用到共同的問題上。按照相似的脈絡(luò)，我們可以把國際合作延伸到許多國家，無論國家大小都在為發(fā)展強(qiáng)大的自然科學(xué)和工程學(xué)事業(yè)而奮斗。對新知識的共同追求是促使人們團(tuán)結(jié)起來實(shí)現(xiàn)共同目標(biāo)解決難題和建設(shè)一個(gè)和平繁榮的世界的強(qiáng)大動力。作為科學(xué)家和工程師，有著許多共同之處。我們有著各自不同的民族文化，同時(shí)也分享著知識、調(diào)查和發(fā)現(xiàn)方面共有的文明。當(dāng)我們每個(gè)人都以加強(qiáng)國家的研發(fā)能力為目標(biāo)時(shí)，我們也在為積累知識提高各地人們的前景做貢獻(xiàn)。在我們面臨挑戰(zhàn)和常遇到的表現(xiàn)科學(xué)特征的動態(tài)尺度方面，我們愈來愈是一個(gè)全球化的社會。無論居住何處，我們都生活在一個(gè)全球性參與的世界，并被它的最佳發(fā)現(xiàn)所驅(qū)動。( 王雪梅張志強(qiáng)編譯 )(來源：Dr. Arden L. Be