建筑工程管理未來(lái)自然科學(xué)與工程學(xué)基金方面的國(guó)際合作精編

1、（建筑工程管理）未來(lái)自然科學(xué)與工程學(xué)基金方面的國(guó)際合作未來(lái)自然科學(xué)和工程學(xué)基金方面的國(guó)際合作中國(guó)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(tái)書(shū)面授權(quán)，且注明出處： 中國(guó)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(tái)摘要：在很多方面，中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)（ NSFC）和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（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 倆個(gè)基金會(huì)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(guò)優(yōu)良的評(píng)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(guó)際合作，這要求他們壹直尋找進(jìn)壹步

2、加深合作的途徑。如此多的共同點(diǎn)，促進(jìn)了NSFC和NSF間合作的增加和繁榮。人們穿越國(guó)家的界線， 拓展知識(shí)的領(lǐng)域。Bement博士強(qiáng)調(diào)：“科學(xué)間的國(guó)際合作不是奢侈， 而是必需的，這是未來(lái)發(fā)展的基礎(chǔ)”?？茖W(xué)技術(shù)是人類(lèi)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。當(dāng)今尤為明顯，當(dāng)我們 拓展知識(shí)疆域時(shí)，我們把握著促進(jìn)全球繁榮的機(jī)會(huì)。我們對(duì)國(guó)際合作的承諾將決定我們?nèi)绾斡行У貙?shí)現(xiàn)這壹巨大潛能。先進(jìn)的自然科學(xué)和工程學(xué)已成為所有國(guó)家熱衷的核心。各國(guó)都認(rèn)為通過(guò)建立世界級(jí)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(dòng)力成為現(xiàn)實(shí)。從圖1可見(jiàn)研發(fā)經(jīng)費(fèi)持續(xù)增長(zhǎng)，這是因?yàn)樗袊?guó)家都意識(shí)到科學(xué)技術(shù)在改變國(guó)民經(jīng)濟(jì)和提高市民生活水平方面的力

3、量。1983 2002年這24年里，許多國(guó)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(zhǎng)（圖 2）,例如, 中國(guó)在此期間該人數(shù)增長(zhǎng)了三倍多。 盡管許多國(guó)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。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(guò)的領(lǐng)域。當(dāng)下，這不再是個(gè)別科學(xué)家的少數(shù)事情，確切地說(shuō)，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)，壹起共事，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)不再是壹位科學(xué)家、壹個(gè)機(jī)構(gòu)或者壹個(gè)國(guó)家的事情

4、，它日益成為全球相互交叉合作的結(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(huì)同時(shí)發(fā)生在不同的實(shí)驗(yàn)室。互聯(lián)網(wǎng)使全世界的研究者更快地獲悉這些信息，且且使取得新發(fā)現(xiàn)的時(shí)間間隔越來(lái)越短。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)科技論文出版物中，來(lái)自不同國(guó)家的聯(lián)合著者日益增多（見(jiàn)圖3）。產(chǎn)業(yè)對(duì)研究和發(fā)展方面的國(guó)際投資流在過(guò)去十年也在增長(zhǎng)，大家認(rèn)同在許多國(guó)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(guò)加強(qiáng)國(guó)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(guó)際合作間如何相互影響使科學(xué)發(fā)

5、生轉(zhuǎn)變且從中不斷獲利的例子。Castorocauda （該化石大約有164百萬(wàn)年的歷史）幾個(gè)月前曾出當(dāng)下 SCIENC期刊的封面上(QiangJI,Zhe-XiLuo,Chong-XiYuan,AlanR.Tabrum,ASwimmingMammaliaformfromtheMiddleJurassicandcomorphologicalDiversificationofEarlyMammals,Science (311)1123-1127.),這是近來(lái)發(fā)生的世界級(jí)國(guó)際發(fā)現(xiàn)。這只半水生哺乳動(dòng)物的化石是在內(nèi)蒙古壹個(gè)地方出土的，其皮毛保存完整。它是我們所知道的生活在恐龍時(shí)代的最大的哺乳動(dòng)物和最早的

6、半水生哺乳 動(dòng)物。QiangJi博士帶領(lǐng)來(lái)自南京大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院和美國(guó)卡內(nèi)基自然歷史博物館的研究人 員所組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)， 這是世界級(jí)科學(xué)家間國(guó)際合作的壹個(gè)極好的例子，使得從中國(guó)和美國(guó)機(jī)構(gòu)獲取資助成為可能一一包括NSFC、NSF、中國(guó)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)入壹個(gè)新的時(shí)代。我們開(kāi)始了解完全潛在的過(guò)去，來(lái)洞悉當(dāng)下一一比如這個(gè) 小哺乳動(dòng)物，能使我們更好地了解地球生命的歷史，教我們了解當(dāng)下的生態(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。仍有壹個(gè)研究氣候變率和變化的例子。來(lái)自中國(guó)和美國(guó)的研究人員共同在船上工作從海底取巖芯樣品，這是綜合大洋

7、鉆探計(jì)劃( thelntegratedOceanDrillingProject , IODP )的壹部分。 他們研究的巖芯大約已有五千五百萬(wàn)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(duì)當(dāng)今全球氣候動(dòng)力學(xué)的了解，是壹個(gè)具有全球意義的緊急問(wèn)題。我們需要多角度的、創(chuàng)新的視角來(lái)迎接世界范圍的挑戰(zhàn)，譬如氣候、地震災(zāi)害、對(duì)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(cè)點(diǎn)來(lái)搜集和整合數(shù)據(jù)。全球地震網(wǎng)(theGlobalSeismographicNetwork , 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(guó)際來(lái)源。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局共同資助了全球許

8、多國(guó)家的GSN。2004年12月以蘇門(mén)答臘島為震中發(fā)生了壹場(chǎng)強(qiáng)烈的地震，在八分鐘內(nèi)，數(shù)據(jù)通過(guò)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)家能夠根據(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(duì)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(guó)際合作的動(dòng)力。GLORIAD一一這個(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，當(dāng)下中國(guó)和俄羅斯有好幾個(gè)分支，且且鏈接到了阿姆斯特丹和韓國(guó)。隨著高性能網(wǎng)絡(luò)在各個(gè)國(guó)家和所有大陸的發(fā)展，全球通訊中殘存的障

9、礙將會(huì)消失。我們需要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議鼓勵(lì)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(guó)際社會(huì)編織成壹片無(wú)縫的錦緞。這才是巨大變革的開(kāi)始。我們知道了如何去分享和搜集信息，但我們?nèi)晕从|及把這些技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)的全部力量。未來(lái)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施將把研究和教育提高到壹個(gè)嶄新的水平。當(dāng)下我們所見(jiàn)到的多國(guó)長(zhǎng)時(shí)間參和的國(guó)際長(zhǎng)期生態(tài)研究項(xiàng)目(InternationalLongTermEcologicalResearch , ILTER),支持科學(xué)家和學(xué)生進(jìn)行長(zhǎng)周期的、 覆蓋面廣的過(guò)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)。而ILTER最初被設(shè)計(jì)為壹個(gè)在孤立的原始站點(diǎn)做研究的項(xiàng)目。當(dāng)下我們知道，

10、所有的生態(tài)系統(tǒng)存在壹個(gè)從“近原始” 到“高級(jí)工程”，甚至“構(gòu)建”的階段。ILTER科學(xué)家正致力于創(chuàng)造壹個(gè)真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)，他們開(kāi)始探索把許多站點(diǎn)連接起來(lái)的總體問(wèn)題，壹個(gè)根本目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)學(xué)預(yù)測(cè)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)當(dāng)下支持倆個(gè)典型觀測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展，他們將挖掘ILTER站點(diǎn)的潛能，來(lái)實(shí)現(xiàn)這些偉大目標(biāo)。第壹個(gè)是海洋主動(dòng)觀測(cè)( theOceanObservatoryInitiative , OOI ) , OOI 將包括壹個(gè)相互連接的海底站點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。科學(xué)問(wèn)題促使OOI要視野廣闊、幾乎囊括海洋科學(xué)的各個(gè)方面。壹旦建立起來(lái)，觀測(cè)站將為地球和海洋科學(xué)家提供獨(dú)壹無(wú)二的機(jī)會(huì)，從幾秒到數(shù)十年的時(shí)間尺度上研究多樣的、交互

11、過(guò)程。他們將引導(dǎo)區(qū)域過(guò)程和空間特征的比較研究。最終，海洋觀測(cè)站將映射到整個(gè)地球且建立起基本尺度結(jié)構(gòu)。地震工程模擬網(wǎng)絡(luò)(theNetworkforEarthquakeEngineeringSimulation, NEES)是另壹種類(lèi)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是壹個(gè)虛擬合作實(shí)驗(yàn)室(virtualcollaboratory ),它通過(guò)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。研究者和學(xué)生能在任何地方通過(guò)網(wǎng)絡(luò)操作設(shè)備和觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，他們能夠訪問(wèn)地震工程數(shù)據(jù)儲(chǔ)存庫(kù)和用高性能計(jì)算工具進(jìn)行 分析、模

12、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(huì)成為國(guó)際研究成果的典范。我們預(yù)想NEON和NEES倆個(gè)系統(tǒng)將成為科學(xué)觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)和模擬的新時(shí)代典范。壹旦它們和 世界各地的相似設(shè)備連接起來(lái)，它們將充分發(fā)揮出其潛能。教育活動(dòng)也是NEON和NEES計(jì)劃的整體構(gòu)成部分。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)自成立之日起壹直 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(zhǎng)期的價(jià)值，可當(dāng)學(xué)生們和研究者且肩工作時(shí)，他們能學(xué)會(huì)第壹手發(fā)現(xiàn)的領(lǐng)先技術(shù)，能夠共同分享探索未知領(lǐng)域的興奮之情。這些教育在國(guó)際合作中也日益重要，沒(méi)有什么比在國(guó)際研究團(tuán)體中為年輕人提供世界級(jí)科學(xué)和數(shù)學(xué)教育，和為年輕科學(xué)

13、家和工程師提供參加國(guó)際活動(dòng)的機(jī)會(huì)更為重要的了。他們需要這樣的機(jī)會(huì)來(lái)分享觀點(diǎn)和建立友誼，這將為以后帶來(lái)更加偉大的國(guó)際合作?？偠灾?，隨著對(duì)前方主要發(fā)展的承諾，知識(shí)的全新領(lǐng)域出當(dāng)下地平線上。我們開(kāi)始展望新的知識(shí)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(wèn)題。當(dāng)我們發(fā)展新的方式來(lái)合作共事時(shí)， 我們將加快把新知識(shí)應(yīng)用到共同的問(wèn)題上。按照相似的脈絡(luò)，我們能夠把國(guó)際合作延伸到許多國(guó)家，無(wú)論國(guó)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(duì)新知識(shí)的共同追求是促使人們團(tuán)結(jié)起來(lái)實(shí)現(xiàn)共同目標(biāo)一一解決難題和建設(shè)壹個(gè)和平繁榮的世界一一的強(qiáng)大動(dòng)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(shí)、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(guó)家的研發(fā)能力為目標(biāo)時(shí)，我們也在為積累知識(shí)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(dòng)態(tài)尺度方 面，我們愈來(lái)愈是壹個(gè)全球化的社會(huì)。無(wú)論居住何處，我們都生活在壹個(gè)全球性參和的世界，且 被它的最佳發(fā)現(xiàn)所驅(qū)動(dòng)。(王雪梅張志