陈颉院士:“科研”和“创新”不可混为一谈,科研不等于创新

20世纪末,随着集成电路的高速发展,信息科学特别是通信和互联网迎来了蓬勃发展。信息科学和生命科学是过去50年里发展最快的两门学科。生命科学的每次发展都离不开工程技术的发展。例如,没有显微镜就没有微生物学,没有CT、磁共振成像(MRI)设备就没有无创影像学。随着人工智能、大数据、5G网络的发展,以及基因组学、蛋白质组学、代谢组学、转录组学等生物学的迅猛发展,信息科学与生命科学的结合将是一个机遇,也是今后发展的一个必然方向。

陈颉院士:“科研”和“创新”不可混为一谈,科研不等于创新

信息科学今后发展的方向之一是集成电路和生物医学的交叉,如发展与集成电路相关的掌上实验室芯片。因为很多生物芯片的制作工艺和半导体制作的工艺是相通的,所以集成电路的制作工艺(如湿法刻蚀、干法刻蚀、等离子刻蚀等)可以应用在生物掌上实验室的芯片设计上。生物芯片可用于疾病的快速诊断和药物开发。例如,针对新型冠状病毒,生物芯片可以像测血糖一样提供随时随地便携核酸检测。通过模拟体内微环境,检测抗病毒药物的有效性,将大大缩短药物开发的周期和成本。

信息科学今后发展的另一个方向是生物传感器和大数据分析。具体而言,就是发展与电路设计相关的可穿戴生物传感器,以及与计算机相关的大数据分析。目前,生物医用大数据分析存在的问题是网上数据的质量无法保证,如数据的出处、对应患者的信息都无法准确获取。可穿戴生物传感器可以采集实时数据,个体化数据的采集通过云计算进行电子存档,数据的出处、对应患者的信息都有据可查。

当然,设计芯片/传感器的知识产权保护和所采集数据的安全性也不容忽视。

未来,信息科学的一个重要研究课题将是开发信息安全技术。目前,我们正在进行硬件自毁的研究,当芯片受到入侵时,可以自动消除存储的信息和破坏芯片的布线结构。

随着半导体晶体管制作工艺达到纳米工艺的极限,我们必须反思今后信息科学的发展和产业化的出路。我认为,“科研”和“创新”不可混为一谈,科研不等于创新。以发明便利贴闻名世界的3M公司的杰弗里•尼科尔森(Geoffrey Nicholson)博士曾经说过,“科研是将金钱转换为知识的过程”,而“创新则是将知识转换为金钱的过程”。例如,世界著名的贝尔实验室擅长将“科研”转换为“知识”,第一部手机、Unix操作系统、第一个晶体管、第一条光纤都出自贝尔实验室,有7项诺贝尔奖与贝尔实验室有直接或间接的关系。但是,贝尔实验室在将“知识”转换为“金钱”方面就要逊色很多。20世纪末,美国政府为了防止产业垄断,把AT&T公司拆分,作为AT&T公司研发部门的贝尔实验室也被拆分,大部分变成朗讯公司的一部分。后来,朗讯公司的股票大涨,领导层花重金错误地收购了一些小公司,以为通过收购就可以提高公司创新能力,结果在路由器方面大大落后于思科公司。随着21世纪初信息产业泡沫破灭,朗讯公司和贝尔实验室轰然倒台,股票价格从70多美元降为1美元以下。由此可见,科研和创新两者没有必然联系。对科研项目的投入,不一定能有产出。国内一些风险投资公司要的是技术可以马上变现,但那是华尔街基金管理公司将钱变钱的把戏。将“知识”转换为“金钱”是需要时间和积累的。

此外,培养“好奇心”也非常重要。婴儿出生时对周围的环境充满好奇,正是这样的好奇心,驱动人类不断地创新。老调重弹,我们现行的“死读书,读死书”的教育方法要修改。作为教育工作者,我们要鼓励学生能挑战书本知识,要有“突发奇想”。

陈颉院士:“科研”和“创新”不可混为一谈,科研不等于创新

加拿大工程院院士、国际电气与电子工程师协会会士(IEEE Fellow)、加拿大阿尔伯塔大学终身教授。曾荣获2015年度加拿大最佳教授Killam奖、2016年度阿尔伯塔大学最佳教授McCalla奖,以及加拿大国家创新基金领军人物、加拿大阿尔伯塔健康署首席科学家、2016—2017年度IEEE杰出讲师、中加教授协会2012年度奖等荣誉称号。

《张江科技评论》!

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