日本的科技戰(zhàn)略與諾貝爾獎課件

1、日本的科技戰(zhàn)略與諾貝爾獎李仲生 內(nèi)容摘要 日本長期以來把“技術立國”和“科技立國”戰(zhàn)略作為基本國策，重視基礎科學研究和開發(fā)技術的研究，并加大了培養(yǎng)人才的力度，使日本的科學研究迅速發(fā)展。日本的科技戰(zhàn)略是獨特的，為了盡快追趕世界先進水平，日本采取了“從開發(fā)研究著手，再向應用研究溯源，最后再深入到基礎研究層面”的策略，并取得了顯著成效，由此產(chǎn)生了許多獲得諾貝爾獎的科學家。顯而易見，日本頻出諾貝爾獎與日本長期以來重視基礎科學研究和積極培養(yǎng)高端人才是密切相關的。一、日本的科技戰(zhàn)略與人才培養(yǎng) 日本自20世紀50年代提出了長期的模仿型“技術立國”戰(zhàn)略，即積極引進和消化國外先進技術、自身努力開發(fā)應用技術，使日

2、本的科學研究迅速發(fā)展。1995年，日本政府明確提出將“科學技術創(chuàng)造立國”戰(zhàn)略作為基本國策，開始重視基礎科學研究、開發(fā)基礎技術?？梢哉f，日本近年來頻出諾貝爾獎與日本長期以來重視基礎科學研究和積極培養(yǎng)高端人才是密切相關的。 早在20世紀70年代，隨著日本經(jīng)濟的高速增長，一些日本科學家提出“科技立國”，但沒有得到重視，日本仍處于“技術立國”階段。自80年代開始，日本政府專門設置科學技術廳，組建國家基礎研究中心，建立產(chǎn)業(yè)和研究一體化的科研體制，鼓勵企業(yè)設立研究機構，自主開發(fā)新產(chǎn)品。通產(chǎn)省還出臺優(yōu)惠政策，對各公司推出的創(chuàng)新產(chǎn)品，可以得到研究費用25%的減稅待遇。應該說，這些新的科技政策，為日本科技的發(fā)展

3、注入了新的活力。到80年代末，日本的技術出口比10年前增加了9.6倍，其中尖端技術產(chǎn)品所占比重1989年達到32.1%，超過歐美所有發(fā)達國家。90年代初，日本每年獲專利34萬件，占全世界的1/4，成為名符其實的專利大國。 20世紀90年代中期以后，日本開始實施“科技立國”政策，1994年正式提出“科學技術創(chuàng)造立國”的戰(zhàn)略，強調(diào)日本要擺脫“模仿與改良的時代”，創(chuàng)造性地開發(fā)領先于世界的高技術，努力充實作為“全人類的寶貴資產(chǎn)”的科學技術知識；大力開發(fā)研究人員的創(chuàng)造性，力求達到基礎研究、應用研究和開發(fā)研究的均衡發(fā)展；積極推進產(chǎn)業(yè)、政府研究機構及大學的密切合作，加強人文社會科學與自然科學的相結合等。 改

4、革研發(fā)體制的主要內(nèi)容是：加強產(chǎn)學研合作；在大學或研究機構的技術種子或創(chuàng)意的基礎上，促進新風險企業(yè)的創(chuàng)辦；大幅增加博士后獎學金名額，加大對年輕研究人員的支持；提高研究人員的流動性；增加競爭性研究資金，更加集中地使用研究資金；增加政府研發(fā)資源。 與此同時，日本政府提出了培養(yǎng)未來科技人才的方針，除了培養(yǎng)人才外，還決心為人才提供良好的研究條件，主要措施是：為人才提供更多的發(fā)揮才能與參加交流的機會；加強研究設施建設與研究后勤保障；為每位研究者配備具有通信功能的計算機，提高國內(nèi)主干網(wǎng)絡的通信速度；開展“萬名博士后支援計劃”；振興有關科學技術的學校教育與社會教育等等。在改善科研者的研究條件與待遇的同時，采取

5、各種措施將競爭機制引入科研工作之中，以更好地激發(fā)研究者的創(chuàng)造精神。 圖1 世界主要國家研究與發(fā)展經(jīng)費支出占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重與人均國民生產(chǎn)總值 伴隨著科技立國，日本的科研人員也不斷增長，到2002年達到72.8萬人，僅次于美國居世界第二位，每百萬人口中從事研究與開發(fā)的研究人員數(shù)居世界第一位。另據(jù)世界銀行2005年世界發(fā)展指標的統(tǒng)計，2002年，日本每百萬中從事研究與開發(fā)的研究人員平均每年達到5085人。 圖2是的橫軸和縱軸分別是世界主要國家2005年的人均國民生產(chǎn)總值和2002年每百萬人口中從事研究與開發(fā)的研究人員數(shù)。從該圖可以看到：每百萬人口中從事研究與開發(fā)的研究人員越多的國家其經(jīng)濟發(fā)展水平也

6、越高，兩者呈正相關關系 。 日本每百萬人口中從事研究與開發(fā)的研究人員在回歸線的右上方，明顯超過了世界各國的水平，居世界第一位，可以說在一定程度上對日本的經(jīng)濟發(fā)展起到促進作用。在許多高科技領域日本已超過美國和其他一些發(fā)達國家居世界領先水平。 21世紀初期以來，在經(jīng)濟全球化不斷深化、信息技術革命席卷全球的背景下，日本對其科技發(fā)展戰(zhàn)略又不斷進行調(diào)整。2001年制定了20012005年的第二期科學技術基本計劃（2001-2005）。這一計劃進一步明確了體制改革議程，主要目標是把日本建成為具有世界一流科技水平的國家，能夠創(chuàng)造知識并靈活運用知識，使日本對世界的科技發(fā)展能夠做出重大的貢獻，具有強有力的國際競

7、爭力。 其次，作為科技立國政策的重要內(nèi)容之一，日本政府加大了培養(yǎng)人才的力度，并出臺了一系列人才培養(yǎng)計劃。日本政府加大了培養(yǎng)人才的力度，并出臺了一系列高端人才培養(yǎng)計劃。例如，“240萬科技人才開發(fā)綜合推進計劃”，目標是到2006年，培養(yǎng)240萬精通信息技術、環(huán)境、生物、納米材料等學科的尖端科技人才，從根本上改變大學教育體制；“21世紀卓越研究基地計劃”，目的是建立一流的人才培養(yǎng)基地，在取得重大國際領先科研成果的同時，使一批世界頂尖級人才脫穎而出；“科學技術人才培養(yǎng)綜合計劃”，目標是培養(yǎng)富有創(chuàng)造性的世界頂尖級研究人員、培養(yǎng)社會產(chǎn)業(yè)所需人才等。 2001年6月，日本政府又提出要建立所“世界頂尖級大學

8、計劃”；2002年10月日本學術振興會宣布啟動“21世紀重點科研基地工程”，選擇50所大學113個項目進行重點資助。 此外，日本還加強科研投入；積極改革僵化、分割的舊科研體制，如把文部省和科技廳合并；重點發(fā)展生命科學、信息技術、環(huán)境和納米技術等；支持企業(yè)科研，為了促進成果產(chǎn)業(yè)化，還設立專門的技術轉讓機構；以可持續(xù)發(fā)展為目標，立法確定科研方向；在自己創(chuàng)造有世界水平的成果同時，開展國際合作等。日本還積極采用各種措施培養(yǎng)本國的人才資源，成立各種學術交流機構，促進各類人才的橫向聯(lián)系。日本科技廳為加強不同領域專業(yè)人才的信息交流，定期舉辦“新領域論壇”會，通過各方面的信息交流，更好地發(fā)揮其潛在的人才資源優(yōu)

9、勢。二、日本的科技戰(zhàn)略與諾貝爾獎 日本的科技戰(zhàn)略是獨特的，其模式與美國和歐洲大部分發(fā)達國家是不同的。一般來說，科學技術要轉變?yōu)樯a(chǎn)力必須經(jīng)過“從基礎研究，到應用研究，再到開發(fā)研究”的漫長過程，像美國、前蘇聯(lián)和歐洲的發(fā)達國家，都是從這種模式走向科技強國的。但是，日本曾是相對科技后發(fā)國家，為了盡快追趕世界先進水平，它反其道而行之，采取了“從開發(fā)研究著手，再向應用研究溯源，最后再深入到基礎研究層面”的策略，并取得了顯著成效，由此產(chǎn)生了許多獲得諾貝爾獎的科學家。 從表1可以看出，自1949年湯川秀樹獲得諾貝爾物理學獎以來，日本共獲得18個諾貝爾獎，其中物理學獎7人，除了江崎玲於奈年發(fā)明的新型半導體直接

10、應用于生產(chǎn)之外，其他6人都是在理論物理學領域頗有建樹。表1 獲得各領域諾貝爾獎的日本科學家獲獎類型獲獎者獲獎年齡時間 獲獎理由物理學獎湯川秀樹朝永振一郎江崎玲于奈小紫昌俊小林誠益川敏英南部陽一郎426348766468671949196519732002200820082008提出原子核結合力的介子理論并預言介子的存在在量子電動力學方面取得對粒子物理學具有深刻影響的基礎性研究發(fā)現(xiàn)半導體中的“隧道效應”在探測宇宙中微子和發(fā)現(xiàn)宇宙X射線源發(fā)現(xiàn)有關對稱性破缺的起源發(fā)現(xiàn)有關對稱性破缺的起源發(fā)現(xiàn)次原子物理的對稱性自發(fā)破缺機制化學獎福井謙一白川英樹野村良治田中耕一下村修根岸英一鈴木章73646343807

11、5801981200020012002200820102010提出化學反應前線軌道理論,成為解釋、探索化學反應的有力工具開發(fā)了具有導電性的聚合塑料在“手性催化氫化反應” 領域所作出的貢獻在生物大分子研究領域的貢獻綠色熒光蛋白(GFP)的最初發(fā)現(xiàn)和有關它使用的一系列重要進展，這使它成為生物科學的標簽工具在研發(fā)“有機合成中的鈀催化的交叉偶聯(lián)” 作出的貢獻在研發(fā)“有機合成中的鈀催化的交叉偶聯(lián)” 作出的貢獻生理學或醫(yī)學獎利根川進 481987發(fā)現(xiàn)和闡明產(chǎn)生抗體多樣性的遺傳學原理文學獎川端康成大江健三郎695919681994高超的敘事性作品，以非凡的敏銳表現(xiàn)了日本人精神特質通過詩的想象力，創(chuàng)造出一個把

12、現(xiàn)實與神話緊密凝縮在一起的想象世界，描繪現(xiàn)代的蕓蕓眾生相，給人們帶來沖擊和平獎佐藤榮作 731974他是和解政策的主要代表之一，這種政策已大大有助于穩(wěn)定太平洋地區(qū)的情況小林誠、益川敏英和南部陽一郎家的研究對象也是基礎粒子。日本在基礎粒子研究領域實力超群。這些都說明日本在理論物理學領域一直保持著世界領先水平。 2008年諾貝爾物理學獎 南部陽一郎(Yoichiro Nambu）已加入美國國籍 小林誠(Makoto Kobayashi） 益川敏英(Toshihide Maskawa ) 江崎玲於奈則研究關于半導體、1973年度諾貝爾物理學獎 超導體隧道式效果，發(fā)明了隧道二極管。雖然技術能直接給社會

13、和企業(yè)帶來利益和實惠，但日本政府沒有急功近利地一味強調(diào)技術開發(fā)，它對基礎研究也給予了相當?shù)闹匾?。如在理論物理學領域，政府為物理學家提供了數(shù)百億日元的加速器等實驗設備。像小柴的中微子探測器就投入了幾億日元，所以小柴一獲獎就首先感謝政府對基礎研究的重視。野村良治主要從事催化重要 2001年度諾貝爾化學獎 反應的分子研究，并開發(fā)出 了性能更為優(yōu)異的用于氫化 反應的手性催化劑，這種研究 成果已經(jīng)應用于人工合成薄荷 腦生產(chǎn)技術，成為解決天然薄 荷腦產(chǎn)量不足的重要補充手段；野依良治田中耕一發(fā)明了對“生物大分子的質譜分析法”，其蛋白質結構研究成果已實際應用于開發(fā)蛋白質分析裝置，應用于生物技術和醫(yī)學研究等；而

14、下村修綠色熒光蛋白(GFP)的最初發(fā)現(xiàn)和有關它使用的一系列重要進展，這使它成為生物科學的標簽工具。2002年度諾貝爾化學獎 2008年度諾貝爾化學獎田中耕一 下村修 而根岸英一和鈴木章就有機合成中的鈀催化交叉偶聯(lián)反應的研究而言，在多個基礎科學研究領域和工業(yè)應用技術中得到了廣泛應用，深刻地影響著科學大發(fā)展和人們現(xiàn)今的生活。 鈴木章2010年度諾貝爾化學獎根岸英一2010年度諾貝爾化學獎 從日本的基礎研究看，日本科學家取得引人注目的成就絕非偶然。1998年，日本科學家發(fā)現(xiàn)中微子有靜止質量；2001年，日本科學家找到了宇宙中存在“宇稱不守恒”現(xiàn)象的有力證據(jù)；克隆牛技術基本達到實用化水平；正在研制世界

15、最快的超級計算機“宇宙模擬器”。此外，日本在納米和新材料技術等領域都位于世界前列。在生物技術、生命科學、信息通信、航空航天、機械、環(huán)境、材料和能源技術等領域也取得了豐碩成果。 正因為如此，日本自戰(zhàn)后以來頻出諾貝爾獎大師可以說是水到渠成。其主要原因之一是日本科學家視野開闊，注重國際國際交流。例如1987年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主利根川進是美國麻省理工 1987年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主 學院的教授，他的科學成 就都是在美國的實驗室中 取得的；2000年諾貝爾化 學獎得主白川英樹和2001 年化學獎得主野依良治都 曾在美國大學進修，均了 利根川進 解各自領域最新的研究動向 。 而一流的實驗條件為日

16、本科學家提供了堅實的保障。特別是對像物理學、化學、生命科學等非常強調(diào)實驗的學科來說，一流的實驗條件顯得尤為重要，有時候甚至是決定性的。2001年野依良治獲獎后，日本政府撥?？?000萬美元為他建立實驗設備先進的研究中心。日本正是憑借其精湛的加工工藝和雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎，為科學家進行創(chuàng)新研究提供了世界一流的工作條件。 其次，日本的傳承精神是有目共睹的，這個傳統(tǒng)從明治維新時代就開始相承下來。從日本諾貝爾獲獎者的背景來看，不難看出他們之間的代際傳承精神。日本科學家的獨立、執(zhí)著來自老師們一代代的傳承，這些老師也獨具慧眼，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)出眾的高端科技人才。2002年獲得諾貝爾物理學獎的小柴昌俊得到了1965年獲

17、得諾貝爾物理學獎的朝永振一郎的推薦而到美國紐約羅切斯特大學留學；2008年獲得物理學諾貝爾獎的小林誠和益川敏英都是“二戰(zhàn)”以后奠定微粒子學研究基石的坂田昌一教授的弟子；2002年獲得物理學諾貝爾獎的小柴昌俊的指導教授是2008年獲得諾貝爾物理學獎的南部陽一郎，而南部陽一郎的導師是朝永振一郎； 朝永振一郎、小林誠、益川敏英教授都是憑借在日本首位獲得諾貝爾物理學獎的湯川秀樹教授1946年創(chuàng)刊的科學雜志上發(fā)表的論文而獲獎；而2010年獲得諾貝爾化學獎的根岸英一在攻讀美國普度大學博士后學位期間師從已故的1979年諾貝爾化學獎獲得者美國的赫伯特布朗教授。日本諾貝爾獲獎者的傳承精神驗證了“名師出高徒”的說

18、法，這種師徒關系的延續(xù)，發(fā)揮了名師的優(yōu)勢，既帶來了科學的積累與發(fā)展，還形成了“馬太效應”的人才鏈。這種代際傳承精神的產(chǎn)生，正是日本的“基礎科學底力”和“智力儲蓄”的佐證。 而日本科學家始終如一的勤奮刻苦、堅韌不拔的工作精神是他們能在很多領域迅速追趕歐美發(fā)達國家甚至保持世界領先地位的一個重要因素。日本科學家勤奮刻苦精神的突出表現(xiàn)是，研究人員能夠不辭辛苦地在大學、科研部門或企業(yè)的研究機構不斷開發(fā)新領域的科學技術研究或創(chuàng)新性的科研成果。 日本科學家持之以恒重視長線研究的科學精神也是值得注目的，研究一個課題達30年之久的教師或研究人員在日本很普遍，但在中國由于大學里的競爭機制，要求12年內(nèi)盡快出成果的

19、科研評價制相比較很難讓研究人員從事長線基礎研究，而往往一些成果都是需要長期深入的研究、幾代傳承才能夠得到的，這種現(xiàn)象被稱為“深挖井”。 要做到這種長期潛心研究，允許一個科學家10年不出成果的重視長線研究的科研評價體制是必要的，不僅需要給予科學研究充分的容忍度，還需要有自由、平等而獨立的研究環(huán)境。日本首位諾貝爾獎獲得者湯川秀樹教授在大學工作后5年的時間未發(fā)表過一篇文章，隨后在導師重壓下在日本數(shù)學和物理學雜志上發(fā)表了一篇劃時代的論文，盡管這篇論文還不夠全面，但其重要的新思想極富創(chuàng)造性，對未來物理學的發(fā)展有深刻的影響。后來這篇論文獲得了物理學諾貝爾獎。 而日本研究人員自由獨立研究也是研究領域不斷出成

20、果的關鍵。日本的大學教授和研究所人員申報課題的渠道和形式，實際上是課題注冊制，不必層層審批，一定份額的經(jīng)費就很快撥下來，保障其數(shù)年的研究。數(shù)年如一日，可以自始至終、扎扎實實的科學研究，不必特別公關和費心的經(jīng)費申請渠道，不受外界的干擾，比較充足的科研經(jīng)費和良好的科研環(huán)境為獨立自由開展科學研究提供了制度性保障。換句話說，獨立自由和不受干擾是日本科學家頻頻獲得諾貝爾獎的主要原因。而日本大學多半是研究型大學，以科研帶動教學，而不是教學型學校，這也是日本頻出高質量科研成果的重要原因。 日本科學家還注重團隊精神。就一些疑難研究問題往往各抒己見，互相學習，取長補短，發(fā)揮集體優(yōu)勢的整體力量。在學術研究方面，往

21、往一些德高望重的科學家提出某項研究課題，制定初步的研究計劃，然后與一些學者或研究人員集思廣益，博采眾長制定最終的研究方案，密切分工合作，這也是日本頻出高質量科研成果的重要因素。 在指導研究生論文時，日本導師也注重密切配合。我在日本讀博士課程時，指導教授佐佐木陽一郎教授、阿布清司教授和稻葉弘道教授共同指導我的博士論文中國的人口變動與經(jīng)濟發(fā)展，在寫作的過程中，野村芳正教授、宮崎隆次教授等也提出了不同的修改意見，正是由于他們的協(xié)作精神和共同的努力，使我完成了這篇學術論文的寫作。 此外，日本科學家的職業(yè)威望高、工資待遇豐厚、時間充分也為他們?nèi)闹铝τ诮虒W、研究提供了有利條件。根據(jù)日本權威的“日本社會階

22、層與社會移動”的1995年調(diào)查結果顯示，在日本187種職業(yè)中，大學教師的職業(yè)威望的得分為83.5，僅次于法官、律師的87.3分，位居第二位，遠遠高于大企業(yè)高級管理的73.3分、高級公務員的70.5 分以及演員的58.2分等等。在經(jīng)濟收入方面，日本厚生勞動省“工資結構基本統(tǒng)計調(diào)查”結果顯示，2008年日本大學教授的平均工資約為1122萬日元（約合人民幣89.06萬元，按2010年12月16日外匯價格計算），而國家公務員僅為663萬日元（約合人民幣52.63萬元），大學教授的平均工資為公務員的1.7倍。 而且日本科學家基本上能計劃和支配自己的工作、研究時間，有相對的獨立空間，值得借鑒的是日本的各大學院系沒有各種上級部門和本單位行政部門組織的總結、表彰、考核、評比、評聘、學習和會議等活動，尊重科學家的情感，給他們以充分的時間和空間，可以集中精力進行科學研究和教學。 進入21世紀初期以后，日本繼續(xù)強化“科學技術創(chuàng)造立國”戰(zhàn)略，將生命科學、信息通信、環(huán)境和納米技術和材料作為國家研究開發(fā)投資的重點戰(zhàn)略領域。這一計劃圍繞“鼓勵創(chuàng)造，發(fā)展科學”主題，提出國家振興科學技術的最優(yōu)先課題是：推進科學技術體