科学不能靠脑洞来提升,美国之所以科技先进,是因为其持续庞大的研发投入的结果。我国在研发投入方面跟美国比还是弟弟。比如航天,我们投入的研发资金不够NASA塞牙缝,当然存在巨大技术差距是非常自然的事情。
战斗机,有消息说F35研发经费花了4000亿美元,我国的F20研发据说是300亿元人民币,就是50亿美元左右,只相当于美国的1/80。我不是说美国花钱多就是好,但是对比下我们在研发上的投入真不算多。
比如V22鱼鹰倾斜旋转翼直升机,从80年代开发,研发了35年,投入了2000亿美元研发,其耗资之巨,时间之长都是匪夷所思的。
我不是说美国人这么大手笔花钱就是好的,但是科研无捷径,我们真的缺少这种大手笔的大项目。
所以,总想着弯道超车不好,想走捷径,最终都会比正常走的更慢。想不花钱、花一点钱就能超越美国的科技,不太现实。
另外,别总想搞高上大的东西,别忽略了普通不前卫的领域,我国很多基础层面还很落后,比如农业和畜牧业。
2012年中科院一份报告称我国的农业劳动生产率只有美国的1%,2021年改善了多少?我觉得有限,我觉得农业投入的资源太少,不想办法提高一下吗?
我国草原面积是可耕地面积的3倍,比印度的国土面积都大,不想办法充分利用一下,为国民提供更多优质蛋白质吗?
澳大利亚草原面积和中国差不多,但是澳大利亚养了2700多万头牛,中国只有它的零头,700多万头,同时澳洲还养了1亿多头羊。对比起来,我国的畜牧业差距很大。
电子行业我们天天喊光刻机,但是最基本的电阻电容都是从日本、台湾进口的。国家会去扶持这些看上去不高上大的行业吗?
提高科研人员待遇,提高科研经费投入,提高基础研究水平。
科技部向全社会征集颠覆性技术研发方向,只能说明科技部不懂科技。
不好好把欠的债补上,扎实的搞基础研究,而是天天想着投机取巧,弯道超车,真是没救了。
你们知道有见识的欧美人怎么看中国未来吗?
如果中国舍得投入教育和科技,全世界都无法阻挡。因为中国人智商不差,又很勤奋,人口又足够多。一旦钱到位,假以时日,谁都不是对手。
我觉得国家能重视科技是一个特别好的现象
让我觉得颠覆的是把现有的科技和工业体系建设好。
很多卡脖子技术能够解决就已经能够“颠覆”工业界了。
去聆听真正能够提出基础研究痛点的专家的建议,尝试解决基础研究落地到应用研究的一些问题和难点,就是颠覆的技术研发方向。
可能很多人都认为颠覆性的技术就是提出一个别人都想不到,只有自己能想到的方向。但我觉得能够做到大多数人都能想到,但却没有人真正去做的方向才是重要的。
所以我觉得重要的不是有非常多从0到1的想法,而是把已有的想法落地,把一些已有的小众的方向变成通用的方向、很难做的方向但是有可能实现的方向做出来就是颠覆性的。
提名人造子宫,可以解决关于人口出生率问题的担忧。
属于:重大,颠覆性,可以大力出奇迹的工程学科(感觉比“50年梗”容易些)。
这两年,人口问题可以说是从国家到大众都关切的问题,无论是开放三胎,还是社会抚养,以及打击影响生育的措施,比如补课之类的,都是希望提高生育率。
因为生育率下跌,有一个可能的重大风险是经济下行。
所以挽救生育率是个重大议题。
但是从各国历史来看,生育率一旦下滑就面临一个很难恢复的状况,因此,要拯救生育率,那么就要解决生育问题。
人造子宫就是如此。
今年,nature上发表了一篇关于人造子宫的研究,这是这个领域目前最前沿的内容
整个研究过程是这样子
在这个过程中,成功的让囊胚发育到了一定的阶段(小鼠胚胎六天——大约是妊娠的三分之一时长)
你甚至可以看到一些器官开始发育了,包括心脏、胃、头部和四肢。
而且,这种仿真程度已经和正常的胚胎很接近了,这一点是很关键的,你不能用人造子宫培育出个怪胎吧。
通过组学研究,发现,人造子宫发育和正常子宫发育,很接近(完全一模一样是不可能的ll,可以参见E图,基本上细胞图谱能够聚到一起。)
那么,估计有人好奇,这个人造子宫啥样子呢?
em,这个人造子宫长这样子
不过,这背后,是许多复杂的设计
整个系统可以一图概括如下
人造子宫的本身是模拟人的子宫,但是这一套系统,有许多复杂的内容。
首先是温度控制,目前没问题。
其次是空气控制,要知道,子宫内得氧气和废物排除和空气并不一样,需要精准模拟,既包括成分,也包括压力之类的。
第三是营养和激素控制。
这一点是目前最难得,就是在胎儿发育过程中,需要不同时期调节不同的营养和激素,目前由于本身对于胚胎研究的制约,导致我们并不确切的清楚每一个时刻的需求,我们只能大体知道某些阶段的这些需求,因此这一步也是目前急需解决的,比如发育到某一天的某一刻,应该给予什么样的营养问题。
但是我相信在现在的科学支持下,如果大力去投入,可能未来十到二十年能够解决这个最大的难题。
那么,目前,试管婴儿已经成熟了,结合人造子宫。
那么将彻底解决人类的生育问题。
现在一对夫妇往往只生育一胎。
可是从精子卵子角度。
精子:无限供给
卵子:女性一生有几百颗,大部分没有受精最后形成了月经。
可以说,未来,如果把人造子宫彻底打通了,那么生育将不再是问题。
有人想生娃了,预约到医院,女方打一针,排卵子,然后男方提供精子。
接下来就等着收孩子就行了(em,怎么感觉怪怪的呢)
人造子宫这个领域属于偏工程领域,为什么不提科学方向,是因为科学方向很难设定一个未来,就比如物理上的两朵乌云问题。
但是工程问题是基于现有科学认知来突破工程问题,是可以大力出奇迹的,就比如,目前如何知道胎儿发育每一个节点的营养激素需求呢?大力做呗,投钱就能砸出来这些数据,这样按照具体数据去给人造子宫提供,只要投入足够大,能够精细化到每一秒(想象一下火箭发射的精确)。
至于生育之后的抚养问题,这个其实既然现在很多家庭有保姆、奶妈,那么某种程度上,解决这些问题,社会化抚养是可以实现的。
ref Aguilera-Castrejon A, Oldak B, Shani T, et al. Ex utero mouse embryogenesis from pre-gastrulation to late organogenesis[J]. Nature, 2021, 593(7857): 119-124.
如何实现人脑义体化。我已经琢磨一周技术路线了。考虑到步子不能迈太大,目前需要解决的问题是,电刺激一个微米级颗粒,如何让这个颗粒长出触手。。。。。。
既然是脑洞,那我觉得为响应国家开放三胎,产业升级,提高劳动生产率,应对老龄化少子化危机的号召,应该大力研发颠覆性劳动,生育及养老技术,这里提出几个:
1)高效睡眠药物
服用药物,每天睡20分钟即可替代以前6小时以上的有效睡眠,这样便可以通过缩减睡眠进一步提高劳动时间,降低996制度的推行阻力,推动产业发展
2)多精子同步入卵技术
怀孕一次便可生三胎,强力提高生育率,降低少子化风险
3)妊辰催熟技术
将十月怀胎缩短至十日,降低生育成本,从怀孕时间对西方国家进行弯道超车
4)中老年妇女适孕期延长技术
让40岁以上的妇女也可以放心生宝宝,释放60后70后的生育意愿,打造高龄产妇红利
5)高强度人工辅助骨骼
让80岁的老人也能拥有像20岁小伙子那样体力,可以继续工作,变老年负担为人口红利,不给国家和社会添麻烦
6)抗疲劳技术
在工厂建筑工地等长时间工作不会再感觉到疲劳,维持中国“基建狂魔”和“世界工厂”优势
7)中文能力脑部注入技术
中文能力可直接服用靶向药注入脑部,让非洲国家的移民来到中国迅速拥有母语级中文能力,成为新的人口红利来源,助力中国经济发展
我其实有点奇怪科技部为什么会搞这么一个公开的“颠覆性技术研发方向征集工作”,按理来说这方面只有直接咨询有关专家才行,否则普通人的最大问题是不能准确理解什么是“颠覆性工作”,乱开脑洞并不算“颠覆性工作”。
我觉得有两种可能,一种是想打破传统的学术利益格局,毕竟学术圈太小了,有很多不符合圈子里利益的一些想法和声音没有太多机会上去,所以索性用这样一种全面征集意见的方式,把一些以前容易忽视的声音都收集起来。
第二种主要是想把科学-技术-市场联系起来,获得更综合一些的声音。看它的描述“此次征集工作瞄准经济社会高质量发展的重大科技需求,强化问题导向和目标导向,突出颠覆性技术突破性、产业变革性,巨大市场潜力等特性,重点征集可能在未来一段时间内产生重大突破,并能够带来产业升级换代或具有巨大市场潜力的颠覆性技术。”按这种描述来看,追求的科技就并不是基础科学层面的,而是带有明确的经济需求和产业需求。这种方向可能不能单纯从学术界这里得来,也需要一些更综合性的来源。
希望能直接往GPU上插RAM
科技要发展,要跨越式的、颠覆式的发展,才会带来新的科技革命,才会带动上下游高新产业的发展,才会带动经济大幅度的,长远的发展。换句话说,科技跨越式发展了,你我就都能躺着挣钱了。
以史为鉴,第一次、第二次的工业革命通过蒸汽机、内燃机造就了欧洲老牌资本主义国家的崛起。第三次科技革命通过信息技术、航空航天成就了美国、日本等国的经济繁荣。我国是赶上了信息技术的尾巴、抓住了互联网时代的机遇才得以从一众比较贫穷的国家脱颖而出。颠覆性技术研发方向,是可以让我国技术、经济乃至综合国力都走在世界最前面的最简单的方法,当然,从科研角度来说很难就是了。
那么颠覆性技术,从以往来看,首取能源技术、能源革命。蒸汽机、内燃机都是能源革命,带来的进步直接把人类从农业文明送入了工业时代。那么下一次颠覆性技术是能源技术的话,可能有两个方向,一是可控核聚变。这个不用说,实用的话可以使人类进入太空时代。二就是电动化技术。电动机的能源转换效率,要远比内燃机高效。如果有高效的电能储存技术配套的话(说的就是电池,能量密度提个10倍吧),人类总的生产率也可以大幅提升。
如果是非能源技术的话,通信技术的进一步提升,也可以称为技术革命。这其中可能的方向就是量子力学技术,以及量子通信技术。试想,能把信息无衰减地以光速传输,太空时代看起来也是触手可及的了。再进一步发展,能够传送物质,听起来是不是十分科幻?
不过经过评论区提醒,量子通信技术目前只作为加密通信,离实际的通信技术还差得很远…看来通信技术的颠覆性创新还是很遥远
总而言之,颠覆性的技术,得基础科学,数学、物理打好铺垫才行……科技部真想搞颠覆性技术,是不是先该想想怎么培养,扶持数学、物理的天才?
又仔细思考了一下这个问题。依旧是以史为鉴,人类从利用,掌控生物能进入了农业社会。这个时候(甚至更早一些)会用火,也就是掌握了化学能的释放方法。之后随着人类的科学技术越来越发达,掌握的释放化学能的方法越来越多(火药等),人类逐渐掌握了化学能转化释放的原理,得以控制使用更多的能量,于是进入了工业时代。那么现在,人类初步掌握了原子能的释放(核反应堆),随着其它科学技术的发展,也会逐步地掌握原子能转化释放的原理(粒子高能加速器就是研究这个的),最终人类会掌握原子能转化释放的终极技术,目前看也就是核聚变技术。在掌握核聚变技术的过程中,通过继续提升化学能(本质是分子级别的能量)转化释放的技术(发展电池、储能技术)来积攒控制能量的能力,并最终实现技术的跨越式发展。
所以,人类文明应当首先继续研究化学能的储能技术,并通过提升掌控的能量,最终尝试掌握原子能转化释放的技术。
当然,由此可以接着推论,人类能掌控能量转化释放存储的粒子越小,人类的技术水平越发达,啥时候能干到普朗克常量级别,啥时候登上顶峰
技术研发的突破不是简单的脑洞能搞定的,没有深厚的积累外加靠谱的实践路线根本不可行。
深厚的积累主要指的是物理、化学、数字、材料等领域的长期研发,大家一直关注的光刻机、发动机等领域,其实在设计方面相对问题少一些,但是投入大、研发周期长、见效慢的基础学科不是好糊弄的,没有积累,脑洞是根本没用的。
中国航空发动机的成长之路,就是一堂生动的艰苦研发课程:科研,没有什么捷径,抄近路不可能。
比如当年所谓的新四大发明:“高速铁路、扫码支付、共享单车和网络购物”,现在也不怎么提了,我们回头看看这些居然能被媒体称为“发明”的东西其实还是比较搞笑的,可见少部分媒体人员的科技素质缺乏和哗众取宠的心理活动。
就说计算机领域吧,现在都在说人工智能,都在说颠覆式创新,实际情况怎么样呢?
离开一堆以老外为主开发的开源软件、开源算法和开源库,我们的技术人员能做出多少原创性的东西?BAT大公司,哪个不是想投入少、产出快,迅速站在别人肩膀上出个成果,最好还是颠覆性的?
计算机领域 ,还有一堆拿了LINUX源代码东改西改声称颠覆性创新的人,创了半天评审通过,补贴一拿 ,慢慢就没声音了。
还有国内一堆的民科就不说了吧,水变油、颠覆相对论和牛顿力学,制造永动机、甚至解决先有鸡和先有蛋的问题,他们的脑洞才叫大,可是谁敢用他们的脑洞呢?科技部会有这个勇气吗?会是梁静茹给的勇气吗?
所以高科技公司里,我最欣赏的还是华为,招一堆数学、物理、化学、材料的高端人才,进行巨额技术投入和预研发,冲击芯片制造这种投入高见效慢的核心领域,他们先积累、再追赶,慢慢就走到行业的前列,然后谈创新,然后谈颠覆,就靠谱多了。
于是被美国人看到了,一着急就制裁了。
有些大赚几百亿的公司,算法都用来杀熟、用来压榨司机和外卖员,满脑子赚快钱、赚易钱,颠覆创新做不好,颠覆式赚钱倒可以有。
我理解国家的着急心情,但是技术研发本来就是一个艰苦积累,循序渐进、水到渠成的事情,慢工出细活,不要着急,总想着一万年太久,只争朝夕,让有心人把巨额资金给忽悠去了。
警示一下,比如当年的陈进博士,民工打磨式的科研突破。唉。
最后,有人要我说两个颠覆式技术,我心目中的颠覆有:
1、可控核聚变。这玩意起来搞定人类能源问题,属于大颠覆。全人类都在努力,颠覆颠了几十年还没有大突破,不容易的说。
一旦突破,改变人类社会的发展。
2、新型电池材料。 现在的科技树,有一个分支在电池上被卡住了,设备续航,电动汽车续航,所有业内人士都期待突破,目前业内都在不断试错,不容易的说。
一旦突破,整个电子和新能源产业链受益。
科研领域,没有近路,正确的思路外加长期艰苦的努力和不断试错,才可能摘到科技巅峰上的皇冠。