爱华网几家实验室正在大步跃进。但要想获得诺贝尔奖、实现基因拚接或是在互联网这样的领域实现重大创新，至少还需要十年
作者: David Stipp
企业发展办公室主任蔡大庆跳著登上楼梯，把我落下了一大段。我才意识到，在北京基因组研究所里，平常走路的速度也跟冲刺差不多。我本该知道这一点的，因为在这儿随处可见“只争朝夕”和“快马加鞭”这样的标语。不过，我却不是头一个对研究所的干劲感到吃惊的人。在 1999 年成立后三年里，北京基因组研究所仅用数月时间就破解了水稻基因组的遗传密码，震惊了全世界的基因研究组，使它一夜间跃居基因组研究的领先集团。
北京基因研究所的崛起预示著中国科技将发生根本变化，其变化的程度绝不亚于正在重塑中国经济的那些变革。中国已经是一个令人生畏的模仿者，而基因组研究所这些机构的研究工作有望使中国成为同样令人生畏的创新者。这需要多年的时间。但是，一旦它成功了，就得当心：十多亿人相互启迪会迸发出大量的创新火花。而且历史表明，发明创造深深地植根于中国人的基因之中：火药、火箭、独轮车、铸铁、指南针、明轮、雕板印刷、马镫、造纸术、机械钟，都是中国人最先发明的，通常比西方早了几个世纪。
现在，在开发赚钱的增值产品和服务（比如设计电子消费产品的芯片）方面，中国已经成为不可忽视的力量。但是，中国要想成为经济超级大国，最终还要看它在基础研究方面的创造能力，而不是仿制别人产品或是对其略加改进的能力。获得能改变世界的创新并非易事。美国的科学与工程文化孕育出了彩电、凯芙拉尔纤维、激光、基因拚接和互联网这样的奇迹，它是花了数十年才建立起来的。虽说中国已经取得重大进步，但要与欧美和日本展开真正的科学竞争，还要再过十年甚至可能更长的时间。
如果一直留意与本文题目相关的新闻，上面的结论也许让你感到意外。去年，《连线》杂志（Wired）称中国是“头号克隆大国”。其他报道也都对中国的成就大肆渲染，比如刚刚起步的空间计划，在干细胞研究上的进展以及对生物工程作物的接受态度。但是，科学和其他事业一样，只有投入才会有收获。例如，美国每年对生物医药研究的投资总额约为 600 亿美元，其中一半来自政府，其余来自业界和捐助。最近，《自然》杂志（Nature）的一份报告称，这个数字超过了中国对此类研究累计投入的 200 倍。即使从占国内生产总值的比例来看，中国同较发达的国家相比，仍然相形见绌。2001 年，中国政府研发预算总额为 125 亿美元，占国内生产总值的 1.1%。相比之下，美国为 2,810 亿美元，占国内生产总值的 2.8%。
简言之，有关中国会在哪个重大的科学领域很快超过美国的说法与实际情况严重不符（新能源研究是个突出的例外，见附文）。即便在中国引起轰动的领域，它也不可能很快迎头赶上。杨向中在《自然》杂志的报告中指出：把干细胞实验成果转化成移植器官之类的治疗手段将需要遗传学和临床医学的专业知识，而中国在这些领域还不够发达。杨向中来自中国，现任康涅狄格大学再生生物学中心主任。他认为，中国至多只会在今后的50年里成为干细胞研究领域的“领先国家之一”。北京的一家生物技术公司─北京博奥生物芯片公司的首席执行官程京表示，在其他领域，中国与西方真正展开竞争，需要更长的时间。他指出：“建造一栋大楼要花一年，而要把这栋大楼装满真正有意义的东西则可能要花 100 年。”
程京应该熟悉情况，因为他曾在美国从事生物科技领域的工作，业绩出色，后回到中国，帮助它推动在这一领域的进步。他的北京博奥生物芯片公司于三年前成立，发展迅速，申报了 10 多项专利，推出了 20 多个产品，包括用于检测基因功能的尖端系统。公司位于北京西北部，2002 年，它周围还是一片菜地，而现在已经成为中关村生命科技园了。园内闪闪发光的大楼鳞次栉比，环立在一块优美的绿色空地四周。但是，这里有个特殊情况：中国决策者为了创造卓越中心的样板，选定了博奥生物芯片公司和北京基因组这些单位，对其做了很高的投入。建造新大楼要比获得诺贝尔奖容易得多。尽管海外华人得过诺贝尔奖，但中国还从未能凭借本土的研究成果获奖。
毫无疑问，这种情况非变不可。而要想有所改变，就必须跨越文化，把北京博奥生物芯片公司和北京基因组研究这些先行者的智慧与干劲传播给几百座大学和技术学校，以及数千个工业界、学术界和政府的实验室。不久前，我访问了中国多家重要的科研中心，包括那些正在从事动物克隆、蛋白质结构分析和纳米技术研究的机构，我看到这一过程正在进行。事实表明，中国迈向科技超级明星的最初几步的速度，就取决于其研究人员做好三件事情的快慢：把关系转化成精明的投资、将那些具有聪明才智的海外人才吸引回来和摒弃旧思想。
尽管中国国内生产总值在增长，但仍是一个发展中国家。基础研究可能要数十年后才能见到回报，中国用在这类奢侈活动上的资源很有限。美国的研发工作靠的是风险投资和募股。而目前在中国，建设如此高效的融资机器八字还没一撇。因此，绝大多数研究经费主要来自政府控制的机构。例如，在 2003 年，北京基因组研究所决定破解丝蚕的基因组遗传密码，就向一家政府控制的银行争取快速贷款。那位走路快捷的基因组研究所主任蔡大庆说：“在中国，银行就在你门口等著呢，巴不得把钱塞到你面前。我们的信用一直很好。”
做基础研究的非盈利机构哪来的商业信用呢？它又怎么总能还清贷款？蔡大庆是土生土长的中国人，有加利福尼亚大学柏克莱分校的生物医学工程博士和耶鲁大学工商管理硕士学位。他说这不成问题，政府会掏钱。他解释说：“这是一个具有重大经济意义、能激发高度民族自豪感的项目。我们知道我们完成这个项目后，政府就会提供资金。在这儿，我们倒著做事─先做事，然后再想办法埋单。”
蔡大庆说这话时底气很足，他指的是中国人所谓的“关系”。他的研究所有的是关系：研究所的工作已经得到了国家领导的赏识。研究所的主任杨焕明曾走遍全球，在丹麦、法国和美国的一流实验室工作过，研究所就是他和西雅图华盛顿大学的同事一块儿建立的。
北京基因组研究所的作为，正合它的政府施主的心意：它在一场国际竞赛中轻松击败了日本的研究小组，解读出了家蚕基因组的 5.3 亿个化学符号。这项进展有望改变家蚕的基因，提高其抗病能力。此外，如此引人注目的成就不仅可以争取到资金，建立起更多的关系，也使北京基因组研究所成为生物技术新创企业的跳板。蔡大庆说，实际上，研究所的目标在于赶快建立诊断和药物研发公司。在起步阶段，研究所正和国内一家顶级植物研究院开展合作，以高技术手段分析中草药，意在分离相关成分，初步探索抗病毒与抗癌的新药。
但是，研究所的融资策略对大多数科学新创企业却没有多少可行性。一方面，不受约束的中国银行有可能始乱终弃；另一方面，北京基因组研究所之所以“先干事后找钱”，靠的是它能在预算紧张的情况下取得引人注目的进展，这种优势难以持久。
北京基因组研究所的办公地在北京机场附近两栋大楼内，依靠廉价劳动力来压低成本。破解基因组偏巧包含有大量单调乏味的工作，如配制供分析 DNA 的细胞提取物。这些工作可以由受教育不多、工资较低的技术人员来做。北京基因组研究所的智囊团也特别便宜，大部分是习惯了大学生活的年轻生物技术人员。在破解基因组密码竞赛期间，他们通常就睡在办公桌旁的垫子上，一日三餐都在研究所简朴的职工餐厅里解决。午餐有肉，盛在不锈钢餐盘里，卖 6 元人民币，约 75 美分。蔡大庆说：“我们像一支连续作战的军队。”
这样的日子也许快要到头了。蔡大庆承认：“我们已经有了人浮于事的倾向，我们还在努力想办法，在尽量雇用技术人员（对于一个有 13 亿人口的发展中国家，这很需要优先考虑）和实现工作自动化之间找到平衡。”他还说：“基因组研究在不断变化，人工的比例正在下降。我们也必须变，否则，我们就要落后了。”
北京基因组研究所可以依靠政府的帮助满足不断增加的实验室自动化开支。但是，大多数需要大量资本的创业者没有西方创业者那么多的融资途径。有的创业家把最大的指望寄托在那些新发迹的企业大亨身上。清华大学微生物学教授陈国强说：“有些人在建筑业这样的行业中发了财，就想搞多元化经营，涉足高技术领域。但是，他们通常希望在一两年内就得到回报。”这种想快速致富的心态，与研发企业的长期投资需要相矛盾。
因此，中国高技术新创企业有时候急于生产出产品投放市场，提早销售，也就不足为奇了。这是一个前提条件，唯有如此，才能从一心只想取得快速进展的投资人那里筹集到资本。联亿生物工程就是一个例子。它是 2001 年由陈国强与人合办的新创企业，接受了中国南方港口城市汕头一家建筑公司的资助。联亿的第一件事就是建一座有 100 名工人的工厂，批量生产化妆品和食品增补剂所需的化学产品。而这个工厂的附属机构─研究部─才是联亿存在的真正目的。研究部以陈国强在清华大学的研究工作为基础，开发用于制作医用移植物的生物兼容性聚合材料。也许在美国的风险资本家看来，这种不搞研发而搞制造的资本配置方法非常奇怪，因为这样做减少了早期用于开发重大创新产品的资源。
不过，“关系”造就的奇迹也开始把一些经验丰富的高技术投资人带进了中国的实验室，这些人比建筑业大亨更有耐心，科学知识也更多。清华大学的富士康纳米科技研究中心就得到了这类精明的投资。这座外观漂亮的研究机构是由台湾电脑配件制造商富士康集团（Foxconn Group）新近投资建设的。
中心的领导是清华大学碳纳米管专家范守善教授，他在麻省理工学院、哈佛大学和斯坦福大学都工作过一段时间。碳纳米管的样子像一卷铁丝网格，强度超大，用途极为广泛，不仅可以改良电灯泡，用它作缆线还可应用于各类工程，甚至包括空间轨道平台。此外，范守善的小组还以发现连续纳米管线的制造方法而闻名。几年前，他老家山西省的一家报纸对他大加歌颂。富士康公司的首席执行官饶有兴趣地读了那篇报道，首席执行官的父亲和范守善同籍。不久后，富士康公司就准备在五年中给范守善的实验室注入 360 万美元资金，条件是共享那些可能用于制造平板显示器等产品的技术发明的专利权。2002 年，公司扩大了投资，承诺追加 3,500 万美元，向范守善及其研究小组提供一流的设施。新设施在去年底启用。
清华－富士康研究所内部宽敞明亮，摆满了样子很酷的纳米研究设备。但是，就像中国其他灯火通明的科研中心一样，都有一种期待贵宾光临宴会的气氛。这种期待也许不会太久。
根据中国人事部提供的数字，20 世纪 70 年代后期，中国有将近 60 万最优秀、最聪明的人才出国留学，而回国者却不足 20 万人。长期以来，人才外流问题一直困扰著政府。但是现在，许多移居国外的人又回到祖国，并不是因为思乡，而是受到机会的吸引─除了这个经济每年增长 9% 的国度，还有什么地方能吸引这些蒸蒸日上的后起之秀呢？
在西方生活多年后，许多归国人员带回来的不仅仅是学识，而且也带回来了丰富的经商经验。有些人甚至在归国时已是美国公民。北京博奥生物芯片公司商务开发与市场高级副总裁孙英豪就属于这类美国化了的中国人。他在安进（Amgen）和摩托罗拉（Motorola）等多家美国公司工作了 14 年，职位节节攀升。去年，博奥芯片公司聘用了他。
当然，回国人员的收入通常会远低于他们在美国时的水平。但是，中国的高速增长正在逐渐缩小这个差距。清华大学微生物学家陈国强说：“几年前，这儿的薪酬水平大概连美国的百分之一都不到，而如今，这个差距大致是 5 倍多一点。”而且，由于中国的生活费用相对较低，实际的差距并没看上去那么大。他说，更重要的一点是，有海外经历的年轻科技人员在中国常常能找到比在西方国家更好的工作，比如在一流大学担任教授。陈国强毕业后曾在奥地利、英国和加拿大的大学深造。
蔡大庆加盟北京博奥生物芯片公司之前，在纽约的博思咨询公司（Booz Allen Hamilton）做管理顾问，他说，去年一回到国内，工资水平就大大降下来了。他说这值得，因为他觉得在这儿能成就一番大事，而不只是为欧洲或美国的某家大公司打工。
其他归国人员也都有和蔡大庆同样的热情。显然，中国的一流实验室正在向他们发出诱人的召唤。如果绘出这种呼唤声音的大小与时间的变化曲线，一定会与这些实验室发表轰动性论文数量的增长曲线非常接近。五年前，中国科学院生物物理学研究所很少在重要国际刊物上发表研究成果。去年，这家北京的研究所却在这类刊物发表了惊人的 36 篇报告。最近一篇研究论文，揭开了植物中捕获光能的分子像玩具风车一样的结构。该论文上了《科学》（Science）杂志的封面。在科学领域，能登上该杂志的封面，就相当于一记赢得锦标的本垒打。生物物理所所长饶子和说：“研究所满载荣誉，所以能够毫不费力地网罗来自哈佛大学这种地方的海外人才。”他曾在英国牛津大学做研究员，1998 年开始掌管研究所，他又说：“我们很挑剔，希望招来的人比我们强”。
中国总是抵触西方科技进步带来的种种剧变，这一直是个难解之谜。文艺复兴时期及随后的各种发明创造，如链条传送机械和活字印刷术，彻底改变了欧洲的面貌，可对中国的影响却和叉子的出现所带来的影响差不多。这种不为新事物所动的习性非常奇特，无法用单一因素来解释。但是，有个重要的因素就是两千年来的中国社会一直是由“文官和缙绅”所主导的。英国历史学家李约瑟在 1964 年发表的一篇关于中国科学的论文中提到了这一点。无论朝代怎样兴衰，官僚政治却始终延续。这个统治阶级有很强的适应性，既是思想领袖，又是执政者。它所依靠的功绩核察制度，意在保持圣人学说的统治地位。尽管这种制度辉煌而持久，但它过度强调尊重传统，遏制了现代科学的重要推动力─不断挑战被奉为圭臬的学说。
去年非典疫情引发的事件表明，旧思想所强调的“顺从”在中国依然存在。非典最早在 2002 年底下半年出现于中国南方，几个月后在全球范围内传播，全世界都在努力查明病源。2003 年 2 月，北京中国疾病控制与预防中心一名高级科学家宣布，他在非典病人的肺组织中已经发现了可能的致病元凶：衣原体细菌。他错了，大约六周后，世界卫生组织的科学家确定一种新型的冠状病毒才是病原。然而，中国的科学家却还继续相信衣原体的假说，不顾已经出现了否定这个结论的压倒性证据。后来，一名中国微生物学家对《科学》杂志说：“质疑这个结论便是不敬。”
对“非典”问题上的失误，再加上北京政府隐瞒疫情，终于引发了改革，并罢免了一些高层官员。但是，中国科学院上海神经科学研究所所长蒲慕明（他还担任加利福尼亚大学柏克莱分校神经生物学系主任）说，“尊重权威”的旧思想依然是中国攀登科学巅峰的一个主要障碍。过分的谦恭妨碍了活跃的科学交流，特别是在公开场合更是如此。人们认为质疑他人的工作是不礼貌的，可能会让别人丢面子。不过，蒲慕明最近在《科学》杂志撰文指出：带有外国人的直率和提问方式的归国人员，已经成为中国科学的主要推动力量。
中国人才流向出现了逆转，是否标志著中国科学时代的到来？能提出这样的问题，已说明中国出现了一次飞跃，而且这次飞跃也不是愚蠢的盲动。对国际竞争力的担心，在很大程度正在由中国转到美国。2001 年，有 22 万名中国大学生获得工程专业学士学位，超过同年美国工程专业毕业生数量的 3 倍。中国国家主席胡锦涛、总理温家宝和他们的上一任都是工程师出身，对技术问题很在行。
但是，对中国的科学进步感到惊慌并无必要，原因不只是中国与西方仍有很大差距。中国主要的科学家，即便摒弃了顺从权威的传统，也无意去追赶西方的科研进展。相反，他们把精力集中在中国的优势和需求上，在可预见的未来，打造的是与欧美国家的研究工作互补而不是竞争的科技企业。例如，北京基因组研究所正在解析对发展中国家具有重大经济意义的动植物（如水稻、大豆和家猪）的 DNA。而美国的基因组中心却研究对基础研究有重大意义的生物（如果蝇和蛔虫）的 DNA。我访问李宁的实验室时看到，这种阴阳相济的原理甚至对克隆研究也起作用。
李宁是北京中国农业大学的教授、牛羊克隆专家。他采用与制造克隆羊多莉同样的方法克隆绵羊。这项技术几乎一丝不差地复制动物基因，是牲畜饲养者梦寐以求的。例如，美国的畜牧业者就梦想成群地克隆优种牛。但李宁的梦想不同，中国婴幼儿的死亡率相对较高，大约是美国的 4 倍，有感于此，他想要克隆出能提供“人奶”的生物工程奶牛。
人奶有大约 20 种牛奶所没有或缺乏的蛋白质。其中有不少蛋白质能够有效杀菌，在婴幼儿免疫系统尚在发育之时保护他们免受感染。另外一些蛋白质则可满足营养的需要。李宁的研究小组已经成功地把其中几种蛋白质的基因移植到老鼠体内。如今，在老鼠的乳汁里中已经含有这类蛋白质了。在他的理论得到这个实验的验证后，李宁希望在数年之间培育出产“人奶”的奶牛。克隆能帮助奶牛的培育实现规模化。除了能保持婴儿健康，李先生说：“这种牛奶对免疫系统逐渐减弱的老年人也很有裨益”。
李宁的“特种牛奶”在短期内还不可能投放市场。但是，总有一天它会用来增进发展中国家和西方国家数百万婴幼儿和老年人的健康。尽管这不会减少美国对华贸易逆差，但却也绝不是值得担忧的事。
译者: 刘作永
能源的最后旅程
由于全世界都把工厂转移到了中国，大部分能源需求也已随之转移过来。同时也由于越来越多的中国人在追求有汽车、有空调的好生活，中国能源短缺的危险不断加剧。为了防止能源短缺，中国正在积极研究新技术，力图在开发替代能源领域超过美国。
煤炭液化就是其中之一。这项研究在上个世纪 90 年代初期就已经开始了，但因成本高一直未见起色。去年，北京神华煤炭运销公司从美国犹他州的一家替代燃料公司获得这种技术最新成果的使用权。神华公司计划在内蒙古投资 20 亿美元建设工厂，生产柴油和其他燃料。副总经理张玉卓表示，这个项目要比在美国搞省了大约 40% 的成本。神华公司预计，只要每桶石油价格保持在 23 美元以上（最近油价在 45美元以上），公司就能赚钱。神华打算再建设两个工厂，采用另一种办法液化煤炭。到 2010 年，神华公司的每年煤炭液化产能将接近一家大型炼油厂─大约为中国目前 12 天的消费量。
中国还在推进核能的开发，计划在 2020 年前建设 30 座多核反应堆（目前，中国只有 9 座商用核反应堆，美国有 104 座）。大多数核电站都采用常规设计。但是，中国还是试验卵石床反应堆的领导者，准备在 2010 年后布建。这种反应堆因其具备政治上的可行性而受到欢迎，它使用外形像台球黑色球一样、由石墨和铀构成的“卵石”作燃料。从原理上讲，即便反应堆冷却系统出现故障，这些“卵石”也不会因过热而熔化。
卵石床反应堆在经济上也有很多优点。它们采用气体冷却（氦气）的方式，可以在较高的温度下运行，因而比普通的水冷反应堆效率要高。卵石床设计还能产生大量的氢气，可以用来代替化石燃料。此外，它的另一个优点就是模块化：反应堆可以分成很小的单元生产，然后就像拼插玩具一样组装在一起，因而可以使经济规模达到前所未有的程度。
清华大学核能与新能源技术研究院在 2001 年建成了一座耗资 3,000 万美元的卵石床试验反应堆。去年，它与中国国家核能建设公司和公用事业机构中国华能集团共同组成了一家新创企业，以建设核反应堆。该企业的首席执行官说：“我们受到各地省政府的热情接待，它们主动向我们提供土地，希望这个 2.5 亿美元的核工厂在他们那里安家落户”。副总经理徐元辉也说：“在美国，人们认为安全比足够的能源更重要。在发展中国家，看法正好相反。人人都需要电。”
