未来强烈地吸引着每一个人,但有谁能比那些造就了未来的年轻科学家更好地预测未来呢?《科学文摘》询问它的100位优秀年轻科学家,“你认为今后20年科学所必须解决的最重要问题是什么?”他们的答复证明,他们并不是多数人历来所想象的科学家那样,不是象牙塔里的书呆子。事实上,他们所关心的是我们大家都在关心的广泛的社会和环境问题。

在他们的答复中,明显地缺少重大的纯科学问题,诸如大统一理论之类,即使是物理学家也更关心社会问题。对于未来来说,目前的大问题是人工智能和分子生物学,是那些现在正处于研究的关键时刻的领域。但是从答复中可以得到深刻的印象是,这些领域中没有一个将会拿出现成的完整答案,而我们很多人一直认为科学应该为我们所费心的事给出这样的答案。今天的最佳年轻科学家们并不把科学看作灵丹妙药。

他们中很多人写下了含义深刻的想法,讨论科学的局限,科学家和公共政策在解决社会问题时的关系。这些讨论表明,科学家一面仍在追求纯科学的知识,同时他们中多数人深切地认识到,科学和科学家是整个文化中的一部分。

在给我们的78份答复中,大多数人指出了几个最重要的问题。32人,即30%,提出了能源问题。19人(26%)认为粮食和人口问题很重要,有5人认为人口过多是压倒一切的问题。17人(23多)提到了医学发展,6人认为癌症是压倒一切的问题。13人(18%)认为控制军备竞赛、防止核战争是一个重大挑战。10人(14%)关心污染、环境和生活质量问题。

如果将医学、生物学和神经生物学合在一起,答案的总数则高达26人,占36%,反映了这一事实,即生物科学或许是今日科学中增长最快的领域。除了医学以外,则上述答案数可分为5人(7%)针对生物学问题,4人(5%)针对神经科学问题。与此相比较,计算机和人工智能也是一个重要的增长领域,共计7人,占答复数的大约10%。

三十年前,科学家们看到,在他们和社会的其他人之间有一条鸿沟。C. P. 斯诺(Snow)称它为“两种文化”问题,科学的文化和非科学的文化。在1954年,一次民意测验说明人们把科学家看作“走上了岔道的人”,与其他人要有多不同就有多不同。

公众对科学家的看法仍然有可能沾着这种30年前的偏见;这种情况应该变一变了。指出必须区分纯粹科学研究与应用研究的天文学家,以及认为“对于基础研究来说,没有什么是今后20年必须解决的问题,至少就社会的需要来说是如此”的科学家,都和我们大家一样,生活在同一文化中。

事实上,人们一方面把科学置于普通社会之外的地位上,同时却又指望它解决我们的问题。5位科学家(占7%)讨论了科学在解决问题时的局限,对社会作出了批评,一位系统分析专家指出,“科学并不解决问题;它只对解题的答案作出贡献。”他认为,为寻找一种廉价的、对环境是良性的能源,其进展的限制“主要来自社会,不是来自科学。”一位天文学家指出,技术早已为人口过多等问题提供了许多解决方案;对于未来来说,“重要的问题是需要改变人们的文化习惯和态度,使得他们可以利用科学与技术提供的新战略的好处。”

有一份特别有意思的答复提议,最要紧的事应该是“教育公众了解科学作为智力事业的本质和特点。这样做的重要性是很明显的,因为连《科学文摘》这样的杂志都会问这样的问题、科学与技术已经做的和将会做的事是否功大于过。科学是关于世界的一种思想方式。它所提供的知识仅仅是知识而已。这样或那样地利用这种知识则是完全不同的另一回事。”

另一方面、4份答复讨论了科学家的政治责任,一位物理学家写道,“作为科学与技术的责任必须接受的最重要问题事实上是政治问题,即控制军备竞赛。”另外两位物理学家和一位心理学家认为,“科学家必须在影响核武器与战争的公共政策方面起更重要的作用。”

这种关切反映了一个事实,即年轻的科学家是在关心社会与环境问题的气氛中长大和生活的。他们中的年长者当六十年代首次提出环境问题时正是二十来岁;他们中的年轻者在七十年代正当青春美好之时遇到了污染、能源和有毒废物等问题。

不过社会问题并非一切;科学本身仍在继续提出令人激动的挑战。在答复说未来的重要问题乃计算机科学的人中,约有一半的人指望“制造会思维的机器”。另外一些人考虑的是别的问题,如对大脑的了解。一位物理学家认为,如果现在的计算机建立模型能力增加一百倍,那就能对物理现象作出完全的三维模拟。这会在多数科学领域里产生迅速的技术进步。

在医学和生物学中,挑战看来是在细胞和分子水平上。一位分子生物学家想要理解“细胞转变成癌细胞的机制”;一位化学家要了解“什么是生命”,他的意思是说,“要在分子水平上更好地理解生命的各个方面”。

只有两人提到了遗传工程,而有四人认为关键问题是了解智力和大脑。特别是,他们提出的问题从了解“神经功能和器官形成的机制”到探索“大脑的学习与记忆的分子机制”。

科学家们所预见的某些问题看来反映了关于世界的新的思想方法。一位化学家认为最大的挑战是在两个不同系统相遇时的界面上,例如细胞膜上。现在所谓的界面习惯上是指边界,被认为是一种分割。但是在未来,这位化学家说,“关键的问题是能够操纵界面,导致系统的合成,获得新的功能。”

一位生物物理学家提出了“理解复杂的自然系统怎样组织与控制的一般性问题。”他预见答案来自“细胞与分子生物学和生态学”,而且它们可以用于“政府和其他大组织的管理,未来新一代计算机的设计。”在新的专业中将出现大量新的知识合成。

可是纯科学很费钱。一位物理学家指出,研究与发展的资金是由政府和公众舆论操纵的“复杂的政治 - 社会 - 经济过程。”

总的来讲,女性的答复与男子并无很大区别。有两位妇女说,所谓“重要”应该是对人类的福利和社会是重要的。一位妇女提到了“宇宙是怎样产生的?在最初60微秒中发生了什么?”这一“令人兴奋”的问题。一位男子提到了“大分子的量子力学基本方程的解”。寄回征询表的68位男子中有5人(7%)没有回答这个问题,8位妇女都没回答。

或许出乎大家意料的是,只有一份答提到了空间旅行,而且它是在四个重要问题之中,首要的问题是治癌。

最后还有科学与交流问题,一位天文物理学家认为,今后20年科学所必须面临的最大问题是“它自己带来的信息爆炸问题。多数年轻科学家不知道他们自己专业10年前做了什么。他们注定要重复他们的前人的错误。”怎么办呢?最重要的,计算机化情报检索。

一位天文学家认为科学必须解决的最大问题是国际交流问题,而这时我们又要回到急迫的社会问题和科学 - 社会关系上去了。他说,“更好的国际了解可能会阻止一场世界大战,从而让我们避免失去我们的整个科学与文化。”

[Science Digest,1984年12月]