1、高校科技创新的思考,李成伟周口师范学院2011.04.28,提 纲,科技创新发展和趋势科技创新的影响因素我国高校科技创新状况我校科技创新的思考和对策,科学VS技术,科学：观察现象、分析现象和认识规律，形成知识技术：应用知识、应用工具以获得解决实际问题的方法，提高人类的能力二者虽有区别，但是相互促进，相互依赖,知识应用,知识积累,科学VS技术,爱因斯坦,爱迪生,应用资源和相关知识服务人类和自然,自然资源存在及相关事件发生的原因,科学VS技术,积极心理的形成原因,科学VS技术,如何使人形成积极心理,制造空间站和飞行器,研究星体间关系,科学VS技术,玻璃光纤的制造和应用,玻璃作为传递信号介质理论,科
2、学VS技术,高锟：获诺贝尔奖的“光纤之父”,总长度已超过10亿公里、足以环绕地球赤道2.5万次,基因治疗，个性化药物,DNA双螺旋结构，基因组计划、SNP位点计划、表观基因组计划等,科学VS技术,HGP耗资30亿美元，2000完成工作框架图，2001年完初步分析和精细图2003年完成最终分析,成功例子：腺苷酸脱氨酶（ADA）缺乏症等,SCIENCE answers the question,WHY?,Why does the heart beat?,Why does lighting strike?,Why do geese fly south for the winter?,Why is t
3、he sun hot?,Why are teenagers so moody?,Why does this material release electricity when exposed to the sun?,Why does this chemical react with this one?,Why do we get cancer?,Why do we age?,Why does glass break?,Why do some people struggle with their weight?,Why do people from Asia look different fro
4、m people in South America?,Why does the moon look like cheese?,Why do we hear when someone talks?,Why do we have families?,Why is the average global temperature rising?,Why do we have earthquakes?,TECHNOLOGY answers the question,HOW?,How can we make an artificial heart?,How can we avoid being hit by
5、 lighting?,How can we moniter gees flying south for the winter?,How can we protect ourselves from the sun?,How can we make teenagers less moody?,How can we make electricity with the sun?,How can we make a non-explosive gasoline?,How can we stop cancer?,How can we stop aging?,How can we make an unbre
6、akable glass?,How can we stop obesity?,How can we best transport people from Asia to South America?,How can we land on the moon?,How can we help a deaf person to hear?,How can we create a home for a family?,How can we end global warming?,How can we make buildings earthquake-proof?,什么是创新？,创新：在科学中发现新现
7、象，提出新理论或解释-科学创新；将已有新知识或集成已有技术应用于实践，发明新工具应用于实践-技术创新科技创新包括：原始创新，集成创新和引进消化吸收再创新等,第一次科学革命（1617世纪）以哥白尼的“日心说”为代表,初步形成了与中世纪神学与经验哲学完全不同的新兴科学体系,标志着近代科学的诞生。后经开普勒、伽利略,特别是牛顿为代表的一大批科学家的推动，建立了近代自然科学体系。,科学革命,第二次科学革命（发生于19世纪）以化学、物理学、生物学的重大理论突破为内容。元素周期律、能量守恒与转化定律、细胞学说和进化论等成就,后三项重大成就被称为19世纪自然科学的三大发现，形成了整个化学、物理学、生物学等实
8、验科学体系。,科学革命,第三次科学革命（19世纪末到20世纪中期）X射线、电子、天然放射性、DNA双螺旋结构等的发现，使人类对物质结构的认识由宏观领域进人微观领域。相对论和量子力学的建立使物理学理论和整个自然科学体系以及自然观、世界观都发生了重大变革，有机化学、分子生物学与基因工程、生物技术、微电子与通讯技术飞速发展，标志着科学发展进入了现代时期。,科学革命,第一次技术革命(18世纪60年代)棉纺织：一系列纺织机器的发明 动力：瓦特改良蒸汽机（1785年）交通运输：富尔顿轮船（美、1807年）；史蒂芬孙蒸汽机车（英、1814年）1、首先发生在英国，并以英国为主体；2、以轻工业为主导；3、以蒸汽
9、动力为主要标志；4、技术发明主要源于工人和技师实践经验。,技术革命,技术革命,第二次技术革命(19世纪70年代)电力的广泛应用（西门子发电机、格拉姆电动机）内燃机和新交通工具的创制（卡尔本茨内燃机驱动的汽车、莱特兄弟飞机）新通讯手段的发明（贝尔电话、马可尼无线电报）1、科学同技术开始密切结合 2、新技术发明几乎同时发生在几个国家 3、一些国家两次工业革命交叉进行,技术革命,第三次技术革命(20世纪40-50年代)原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表，以及工合成材料(合成塑料、橡胶和纤维)、分子生物学和遗传工程等高新技术。1.科学技术推动生产力的发展，转化为直接生产力的速度加快。2.科学
10、技术密切结合，相互促进。3.科学技术各个领域相互渗透。,第四次科技革命？,20世纪后期开始 信息科学、纳米、生命科学与技术快速发展，带来互联网、纳米科技、生物质能、生物计算机、转基因、干细胞与生物反应器的技术突破与产业化。,生命科学的发展及其影响,农业医药卫生能源环境保护生态平衡政府决策其他,世界农业发展阶段,农业 10000 年.目标是通过培养高产、优质、抗性的作物和畜牧生物，以获取足够的食物。,现代农业效果（又称石油农业）第二次农业革命（又称绿色革命，Green revolution)，农药、化肥、种子、机械化等美国为例,从1930年到1990年作物单产提高,小麦 1.45倍；棉花 2.5
11、7倍；土豆 3.48倍；玉米 5.12倍。,农业发展经历的阶段,有机农业效果：(第三次农业革命?)提高产量和品质的同时，减少资源浪费和环境污染。,原始和传统农业效果：第一次农业革命，开始了人类的农业生产，但是最高形式也局限于自给自足和靠天吃饭,生物技术,我国农业水平如何？,2004年我国农业劳动力人均创造产值为0.59万元，是发达国家的几十分之一。一个农业劳力可养活的人口：1988年德国是67人、美国是75人、荷兰是112人、丹麦是160人；1994年以色列是90人；我国是1-1.5人。每万农民中拥有农业技术推广员：德国13.5人、美国7.2人、日本5人、中国1人。每百万农业人口中拥有农业科研
12、人员：发达国家是2458人、世界平均137人、欠发达国家82人、中国仅77人。,影响我国农业发展的关键因素,耕地？,水资源？,农业技术、知识和思维方式！,以色列人均淡水量为世界平均水平的1/33，中国为世界平均水平的1/4；以色列人均耕地面积0.7 亩，中国人均耕地面积1.4 亩（2005）。,节约、知识、理念,荷兰人均耕地0.9亩，却是仅次于美国的农业出口大国！,18亿亩耕地红线！,发达国家农业对我们的启示？,植物转基因技术与农业,Agriculture,oldest biotechno1ogy,back to 10000 years.Aim to obtain better nutriti
13、onal quality,higher yield,resistance etc.,Crop breeding,plays a important role in agriculture.,time-cost,Gene cloning provides a new dimension to crop breeding by enabling directed changes to be made the genotype of a plant.Plant genetic engineering,fast,designed,植物转基因技术与农业,美国生物技术培育抗病虫害品种,每年收入增加25亿美
14、元,每年食物产量增加140亿磅,每年减少1630万磅农药喷施,植物转基因技术与农业,GM maize,GM cotton,Long shelf&quality,Quality/Function,Resistance,植物转基因技术与农业,国内棉花生产中，种植的抗虫棉有90%为自主研发（万钢，2009）,中国农科院生物所,中国农科院棉花所,Pioneer bio-tech company USA,2008年，全球转基因大豆种植面积达6850万公顷，占全球大豆面积的70%，占转基因作物总面积的一半以上。当年美国转基因大豆占其大豆播种面积的比例约为94.7%，巴西为65%，阿根廷几乎为100%。冲击
15、我国非转基因大豆种植，豆农利益受损，更重要的是豆油企业受制于国外粮商。,植物转基因技术与农业,我们的对策？！,转基因生物新品种重大专项，240亿（2008年启动）,植物转基因技术与农业,转基因主食获生产应用安全认证,转基因饲料玉米获生产应用安全认证,转基因生物安全问题！,植物基因组计划与农业,拟南芥、水稻、玉米、番茄、马铃薯、黄瓜、油菜、白菜、杨树等已经完成基因组测序大豆、小麦、棉花等基因组计划正在开展,我们如何利用这些基因组信息?-技术问题,基因组计划,完成：1704个物种全基因，332个宏基因组在进行中：204古生物基因组、6178细菌、2005真核生物,生命科学的发展与农业,我国动物生物
16、技术发展重点：1.利用转基因动物生产人药用蛋白和营养保健品2.动物基因诊断与分子育种 3.生物反应器生产基因工程疫苗4.体细胞克隆技术5.动物生物制品 6.转基因育种（成功例子尚少）,生命科学的发展与医药卫生,1.人类基因组计划2.干细胞研究 3.基因工程疫苗和药物蛋白4.基因检测和基因治疗（遗传病）5.药物分子设计和个性化治疗7.亲子鉴定和犯罪证据,人类基因组计划,目标:鉴定人类DNA中的基因,测定人类基因组的碱基对的排序 存入数据库，供人类共享,改进数据分析方法,技术转移和应用，讨论相关伦理问题.里程碑:1990:美国能源部启动，多国实验室相继加入，我国1%.2000:工作框架图完成 20
17、01:初步分析完成 2003:提前2年完成投资30亿美元曼哈顿原子计划、人类基因组计划、阿波罗登月计划-“三大科学工程”,U.S.Department of Energy Genome Programs,Genomics and Its Impact on Science and Society,2003,What does the draft human genome sequence tell us?,人类基因组30亿个碱基对(A,C,T,and G).基因平均长度为3000碱基对,但最大基因240碱基对.总基因数为30,000，比预期的 80,000 to 140,000个少很多.人类的
18、99.9%序列是相识的.50%（15000个）已经发现的基因是功能未知的.,U.S.Department of Energy Genome Programs,Genomics and Its Impact on Science and Society,2003,全基因组序列能解决所有问题吗？,Beyond the HGP:Whats Next?,HapMap,Systems Biology,Exploring Microbial Genomes for Energy and the Environment,Chart genetic variation within the human gen
19、ome,表观基因组学,干细胞(iPS)研究,1996年7月5日，英国科学家伊恩维尔穆特成功克隆羊“多利”,利用胚胎-伦理道德问题,美国时代杂志选出2007年十大科学发现，第一项即是美国和日本科学家用皮肤细胞进行再编程，使其变成与胚胎干细胞类似的诱导式多能干细胞(iPS cell)。,克服伦理道德瓶颈，但利用病毒做载体,干细胞(iPS)研究,前景和可行性:应该能够实现！,植物组培,植物细胞培养,癌细胞-干细胞特性,个性化治疗,能够降低到100-1000美元,全基因组测序成本：HGP30亿美元,全基因测序成本(SOLID,IBM)：6万美元,借助计算机技术和已有数据,可以实现个性化治疗,生命科学的
20、发展与能源环境,生物质能源：能源植物（玉米、甘蔗、油菜、麻风树等）秸秆-糖类-乙醇沼气（生态养殖）微生物（地沟油-生物柴油）,科技创新的作用,推动经济社会又好又快发展，实现中华民族伟大复兴，科技是关键，人才是核心，教育是基础（胡锦涛讲话，清华百年校庆）。使“世界变平”(The World is Flat)全球化竞争越来越激烈三次全球化:全球1.0 国家 全球2.0 跨国公司 全球3.0 个人,科技创新的作用,第一个时代（全球1.0版本），从哥伦布起航开启世界贸易开始，这一时期全球化是由“国家”的力量在拓展，世界变圆了；第二个时代（全球2.0版本），这一时期“跨国公司”扮演着全球化的重要角色，世
21、界变小了；第三个时代（全球3.0版本），这一时期的全球化将以个人为主，在全球范围内合作与竞争以至将世界变为平地，世界变平了。,合作 VS 竞争,科技创新的作用,高等教育也借助网络进入了全球化3.0时代,科技创新的作用,高等教育也已进入了全球化3.0时代,科技创新的作用,高等教育也已进入了全球化3.0时代,科技创新的作用,高等教育也已进入了全球化3.0时代,科技创新的作用,高等教育也已进入了全球化3.0时代,科技创新趋势,前沿科技领域呈现群体突破的态势科学交叉与技术融合不断催生新的学科和技术领域发展“低碳经济”成为科技创新的新热点民生科技得到快速发展科技在应对非传统安全中的作用日益凸显加速实施“
22、三深”战略成为世界主要国家的战略选择（摘自科技部部长万钢报告）,提 纲,科技创新发展和趋势科技创新的影响因素我国高校科技创新状况我校科技创新的思考和对策,影响科技创新的因素,政策、舆论及社会价值取向人才、队伍经费、平台、氛围评价机制科学精神,政策、舆论、社会价值,“黑道”,“红道”,“黄道”,体坛,文艺,网路,政策、舆论、社会价值,评价机制,论文：数量？核心？SCI？影响因子？引用次数？他人引用次数？大会邀请发言？项目：经费多少？来源？(存在大项目小平，小项目大评现象)技术:经济效益？同行评议！？,关键-科学精神,“古今之成大事业、大学问者，必经过三种之境界：昨夜西风凋碧树。独上高楼，望断天涯
23、路，此第一境界也。衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴，此第二境界也。众里寻他千百度。暮然回首，那人正在灯火阑珊处，此第三境界也。”王国维先生人间词话“树立以学术为终身志业”的志向，只有这种精神，才能从事高深学问之研究。德国社会学家韦伯,“石，开，穴，九”为研究也,提 纲,科技创新发展和趋势科技创新的影响因素我国高校科技创新状况我校科技创新的思考和对策,高校科技发展状况,近年，高校获得973项目约占全国的 60%、国家自然科学基金面上项目约占全国的77%、国家自然科学基金重点项目约占全国的61%。2009年，国家三大奖中高校共获得198项，占总数的68.5%。2010年，国家三大奖中高校共获得198
24、项，占总数的71.5%。,2009年度高校获三大奖比例,高校科技发展状况,全国高校研发人员36.1万人，两院院士41%来自高校；依托高校建设的国家重点实验室138个，占62.7%，国家工程（技术）中心113个，占34.6%。（科学时报，2011）2006年，国家R&D投入超过了3000亿（2011年，4600亿，年增20%），占GDP的比例超过了1.4%，科技人力资源4600万人（No.1），科技工作者数量2174万人(No.1)，其中研发人员总数达120万人(No.2)（科技部和科协数据）但是高校目前所得到的经费也只占到国家财政科研开发经费总量的十分之一（教育部科技发展中心主任李志民）,我国
25、科技发展状况,问题：我国科技人员发表的期刊论文数量，已经超过美国，位居世界第一。然而，这些科研论文的平均引用率排在世界100名开外。50%以上科研成果没有转化和产业化全国大中型企业中71%没有技术开发机构，三分之二没有技术开发活动。特别是航空设备、精密仪器、医疗设备、工程机械等具有战略意义的高技术含量产品80%以上尚依赖进口。高校研究方向，“大包大揽”（国外经验！硅谷）,不同国家的发展路径,资源型：主要依靠丰富的自然资源增加国民 财富，如中东产油国家 依附型：主要依赖于国外的资本、技术和市 场，如一些拉美国家创新型：把科技创新作为基本战略，大幅度 提高自主创新能力,创新型国家的特征,创新型国家
26、有如下主要特征：1.科技进步贡献率在以上（39%）2.研发投入占比例一般在以上（1.4%）3.对外技术依存度一般在以下（50%）,法国国家科研中心研究员科昂（Cohen)和哈佛大学教授阿吉翁（Aghion）认为：世界各国发展模式可分为模仿型和创新型模仿型国家偏重初等、中等教育，其居民仅会使用从国外引进的生产和技术工具,擅长的是照搬,这在相当程度上体现的是中、小学教育的功能,高等教育与创新型国家,创新型国家则偏重高等教育，其经济增长的能量主要来自高等教育。当国家经济的技术含量临近更新的需要时，若高等教育跟得上，创新便应运而生，经济将获得更加强劲的发展动力。高校科技创新能力和科技人才培养能力至关重
27、要,高等教育与创新型国家,提 纲,科技创新发展和趋势科技创新的影响因素我国高校科技创新状况我校科技创新的思考和对策,我校科技创新的思考,学科门类齐全：优势vs劣势政策导向：基本符合我校现实评价机制：尚需进一步科学化平台建设：已有起色人才队伍：尚需努力科技经费：纵向、横向和自筹科研氛围：有待继续营造科学精神：有待继续打造研究方向：有待凝练,我校科技创新的思考,好的导向、氛围、机制,平台、队伍、经费合适的研究方向,我校科技创新的对策,学科门类齐全：整合、打造优势和特殊学科政策导向：与时俱进评价机制：引进同行评议平台建设：搭建大学科平台人才队伍：要有日程表，培养+引进科技经费：大力争取项目和加大自筹
28、科研氛围：继续营造科学精神：继续打造研究方向：需要多次论证,我校科技创新的对策,百年校庆时,丰富教育科学理论和理念，为地方发展做出贡献高水平师范大学,有待论证！,需要高效能人员执行！,高效能人员,Responsible(有责任心)Dedicated（专注）Public victory（公众感）Team spirit（团队精神）Love others（博爱）Thankful(感恩)Principle centered（原则为中心）Self control and study（自我提升）,研 究 流 程？,发现和确定研究科学问题（Scientific question,SciQ）合适的技术方法(Technologies,Tech)开展实验获取数据（Experiment Data,ExD）分析数据和得出结论（Data analysis and make conclusion,DC）新的科学问题（New scientific questions,NSciQ）,大家带回的问题?,优先支持现有学科高地，还是特色学科和学科洼地？（非洲卖鞋！）保持科学精神还是先填饱肚子？如何面对迎面而来的全球化挑战？夹在“培训机构”和“大学”中间吗？我校科技创新如何定位？,谢谢,
