2014年5月，中共中央總書記習近平在上海考察調研時，要求上海始終立足國內、放眼全球，著力實施創新驅動發展戰略。上海在一系列調研的基礎上，2015年把“大力實施創新驅動發展戰略、加快建設具有全球影響力的科技創新中心”作為市委唯一的重點調研課題，以形成總體思路和具體舉措。

        2014年9月至今，澎湃新聞通過面談和筆談等形式，邀請中外科學家、企業家、研發人員、投資人士、歷史學家、經濟學家、政府官員，討論上海如何向具有全球影響力的科技創新中心進軍。他們圍繞科技趨勢、中國選擇、上海作為等關鍵問題，展開交鋒，也形成了不少共識。

 一、生活需要改變

        我們以為自己站在時間的盡頭，但時間總會不斷開始。傳統手表正在被智能手表替代，我們的新生活正在快速展開，時間被重新定義，人與人、人與物的關系被重構。

        2014年12月3日，《連線》雜志創始主編、科技商業預言家凱文?凱利（Kevin Kelly ）接受專訪，帶我們進入充滿科技的屏幕新世界：

        首先，它們的價格會更便宜 ，這意味著屏幕將會越來越普及。其次，它們會更加輕薄靈活，也許會像紙張一樣輕薄，可以彎曲，可以佩戴在手腕上。屏幕也可以做成書，像書籍一樣可以翻閱。它還可以像衣服一樣穿在身上，變換顏色。因此，未來越來越多的屏幕會采用塑料或有機材料。我想，在我們面前的這張桌子下面也可以裝一個屏幕，然后它可以變換畫面，比如顯示一張地圖。我認為，未來屏幕的數量、種類和質量都會增加，屏幕無處不在。

        所有的屏幕都有眼睛，都會看著你。你看屏幕的任何地方，它都會有反應。也就是說，這些屏幕都會有攝像頭，它們會感應到你的視線停留在屏幕的哪個區域，然后判斷你當時的情緒，比如你是感到困惑還是覺得有興趣。之后屏幕會根據判斷進一步做出反應。比如，如果你在看書，屏幕可以通過觀察你的眼睛和面部表情判斷你是否理解這個單詞，如果它認為你不理解，就會馬上顯示單詞的釋義；如屏幕發現你在看書的時候走神了，也許它會顯示一些不同的內容。總之，你在看屏幕的時候，它也在看你。

        我認為人們通過他人來了解自己。如果你從不聽取他人的意見，那你不可能是一個人格健全的人。你周圍的人的反應會告訴你，你是不是正在做傻事，等等。屏幕會幫助我們了解自己，你不能只通過自己來了解自己。比如你通過你的男朋友來了解自己，屏幕也是這個作用。但擁有屏幕的同時，也不要拋棄你的男朋友。

        他描述的未來并不遙遠。中國研發人員正準備改變我們的生活。

        2015年3月1日，華為在世界移動通信大會（MWC）上正式推出TalkBand智能手環的第二代產品——華為TalkBandB2。樂視也推出了自己的穿戴設備，著力打造“平臺+ 內容+終端+應用”的“樂視生態系統”。作為u+智慧生活創新大會的發起者、中國家電行業的領軍者，海爾與微軟在智能家居與人工智能領域已經達成合作，作為首個引入人工智能的智能家居平臺，微軟小冰將正式入駐U+智慧生活APP。海爾將帶來洗護、用水、空氣、美食、健康、安全、娛樂七大智慧生態圈。

        2015年4月2日，阿里巴巴宣布，成立阿里巴巴智能生活事業部，全面進軍智能生活領域。此前，該集團還與上汽集團共同宣布，將合資設立10億元的“互聯網汽車基金”，共同打造“跑在互聯網上的汽車”(Car on the Internet)。雙方合作的首款互聯網汽車將于2016年上市。

        凱文?凱利：如果你的車是由電腦駕駛，那你就可以像在家或者在辦公室一樣做你想做的事，你可以像在飛機上一樣享受娛樂活動，比如看電影。你也可以收集信息，比如身體信息。如果你坐在座椅上，它可以測你的心律并做出分析，這時你的汽車就變成了醫生的辦公室。我認為娛樂和辦公會是最大的功能 ，其次是保健，也許還可以在車里鍛煉，一切皆有可能。

        它比人可靠。因為它犯錯的幾率比人小。但這是循序漸進的，無人駕駛技術首先會幫助你停車，然后是在高速公路上變道，之后也許它可以會沿著一條固定路線行駛到你家。

        新技術不僅僅改變我們的生活，它還在改變我們的生產方式。

二、工廠革命來了

        21世紀，人正試圖擺脫生產線，重新成為人。而機器也不再是被砸的對象，而是人的朋友。用戶也要參與到生產中，為制造什么、如何制造決策。

        2012年4月21日，英國《經濟學人》雜志專題論述當今全球范圍內工業領域正在經歷的第三次革命（the third industrial revolution），即數字化革命。一系列新技術的發明和運用，讓數字化革命正在我們身邊發生——軟件更加智能，機器人更加巧手，網絡服務更加便捷。

        英國《經濟學人》編輯保羅?麥基里在接受采訪時說：

        我把這次工業革命定義為“第三次工業革命”，是在前兩次工業革命的基礎上。“第一次產業革命”，是在18世紀后期的英國，紡織業工廠機器生產取代了作坊手工制作，開啟“第一次工業革命”。“第二次產業革命”是在20世紀初期，開創了規模化生產的時代。“第三次工業革命”是數字化革命，大規模流水線制造的終結，可以同時制造出不同的商品。

        的確，關于現在是第幾次工業革命的爭論很多，但有一個共識就是，在現在這個階段，制造業已經開始發生變化。我不太在意，現在到底是第幾次工業革命，關于這個，我們可以爭論很長時間。但更有趣的是，人們開始思考，制造業正在發生大改變，而且涉及數字化技術，如3D打印。

        “第三次工業革命”與第二次不同的是，“第二次工業革命”帶來流水線大規模生產，如果你想改變產品的設計，通常會需要很多成本，但是，“第三次工業革命”意味著你可以更加頻繁地更改設計，而不用花費太多成本。

        “第一次工業革命”源于英國，“第二次工業革命”源于美國，“第三次工業革命”可能是全球性的。我在報道中提到的幾種新技術，很多國家都發展得不錯。碳纖維和合成材料主要來于航空業，歐洲和美國都很擅長。而3D打印技術也主要在歐洲和美國。而機器人技術則更是全球化，日本、中國、歐洲、美國都有這個技術。

        我想一個重要的改變就是，如果你現在對于一個產品有了創意，那么你可能會發現，把這個創意轉換成可以制作和銷售的產品，會非常困難，甚至不可能。然而，這種情況正在改變。

        以往，如果你對于一個產品有了創意，比如說，你對廚房用具有一個創意，你想，如果我可以把它制造出來，也許很多人會喜歡。你該怎么做呢？你必須去找一個工廠，而且說服工廠制作它，工廠通常要大批量生產產品。你也不容易從銀行借到資金，因為這同樣需要詳細的商業企劃。

        未來你可以拿著產品設計，去許許多多的網站——包括國際網站， 用3D打印機打印出你的產品。你無需定制成千上萬個，你可以只定制半打，你可以將產品賣給朋友看看他們是否喜歡，你還可以改變你的設計。你自己一個人就可以是一個工廠。

        人們可以自己制造產品的這一天已經臨近，在“第三次工業革命”中，這會變得非常容易。這有點像回到了第一次工業革命之前，人們在自己的家里，制造商品，小鎮上有許多小作坊。未來，技術的發展使得制造產品方便，而且成本低，這有利于小公司、小作坊和個人去制造產品。

        德國國家科學工程院院士、德國波茨坦大學哈索-普拉特納(Hasso-Plattner Institute,簡稱HPI)研究院院長,德國IPv6 委員會主席克里斯托夫?梅內爾 (Christoph Meinel)：大數據與工業4.0的發展有著密切的聯系。工業4.0是生產制造領域的數字化大革命。

        大數據涉及生活的方方面面，自然也包括生產制造領域。在這個領域，大數據分析有著很重要的作用。比如，我們會看到未來許多新的機器可以收集數據、處理數據，提供很多有價值的信息。比如一輛車上有很多感應器，所有感應器在任何時間搜集各種信息，比如這輛車的行駛速度、目的地、此刻的具體位置等等。現在人們正在研究，是否可以通過分析這些數據來改善交通，改善能源使用情況，比如降低能源價格。

        大數據分析在這些方面很有幫助，如果你研究一輛車，那么它只是一個個例，如果你搜集1000輛車的數據，并進行對比和處理，然后你可以發現它們之間的相互聯系，并根據這些結果想出一些辦法，做一些改進。所以大數據和工業4.0是緊密相連的。

        GE中國研發中心電氣領域研發總監康鵬舉：工業4.0主要針對制造企業，其核心是工廠數字化、信息化、全方位自動化以及智能機器人的應用。大量使用智能傳感器，將車間每一個需要監控的地方全部監控起來。同時還要有高端的分析能力，將大量數據整合分析提取有用信息更好地控制生產環節和供應鏈。以一個工廠為例，首先車間的所有機器設備要實現全方位的數字化，其次這些數字化的機器設備通過實時工控網互聯互通，最后在信息的層面上實現人和工廠的無縫交流。比如說制造一套零件之前，先是在虛擬的環境下設計并完成測試，無須制作實體樣機，然后直接下載到數字化生產線開工制造。

        GE提出“工業互聯網”，跟德國的工業4.0不一樣，德國強調制造企業的信息化、數字化、自動化、智能化。GE提出的工業互聯網是實現所有機器互聯，而不僅僅是制造工廠的機器設備，最終實現機器與機器的融合、人與機器的融合。預計在2025年左右大概有五百億臺的機器能夠聯網，相應的經濟規模和效益相當可觀。人與人聯網之后，對整個人類社會產生了巨大的沖擊：人類獲取信息的能力、互相合作的能力和生產力都獲得了極大的提升。工業互聯網目標是讓所有機器聯入網絡。但連接起來的機器必須是智能機器才能充分發揮工業互聯網作用。GE講的工業互聯網有三個層面：第一是智慧機器；第二是有統一、開放的網絡、工業大數據平臺，將所有的智慧機器連接起來；第三，將聯網后產生的大量工業數據轉為信息，實現實時反饋使每一個機器的能力都發揮到極致，提升整個工業系統的效率。人聯網后能產生那么大的效益是因為人知道獲取什么信息，如何搜取信息，如何利用信息，如何合作。從長遠看，要想機器聯網后達到人聯網類似的效應，機器得做到像人一樣智能。

        智能機器能夠進行思考、預測，能夠針對環境變化作出相應調整。以一個風場為例，一臺風機預測到來風將要減小，它會告訴相鄰的風機，我這里風小，風大地方的風機要多發一點電。其余的風機就會相互協調自身的發電輸出，保證風場發電量不變。使機器實現這種自協作能力，是人類長遠的目標。短期內我們可以做這些：第一，讓機器有自我意識并能發揮其最大潛能。第二，機器能夠意識到自身或環境問題，并發送相關信息給相關人員。智慧機器還應當有這個能力：能向別的機器分享經過處理的有用信息。而不僅僅是原始數據的分享。換言之，機器通信應該言簡意賅。

        技術不是最關鍵的，最關鍵的是市場。有了市場需求，技術難關可以一一克服。中國工業體系對工業互聯網這種高效的技術是有需求的。人口紅利的時代即將結束，本地企業也在主動或被動地進行轉型升級。工業互聯網可以幫助本土企業實現升級目標。其次就是要有很好的創新機制，幫助拓展工業互聯網的創新空間，讓技術能夠順利地輸送到市場中發揮相應的效應。經過幾十年的發展，中國在基礎設施的建設、知識的積累、人才的積累和創新能力都已經具備一定的規模。現在最關鍵的就是怎樣把資源有效地整合起來，通過市場驅動，調動研發創新的積極性，讓企業和人才全部參與進來，沒有什么不可逾越的障礙。我們可按中國的實際情況開發出符合中國需求的工業互聯網的技術。用開放的心態，積極整合全世界的資源，開發出有自主創新的核心技術。

        新時達機器人有限公司副總經理周朔鵬：國外機器人發展四五十年了，他們1990年以后進入中國市場，基本壟斷了中國的市場。2007年國家863計劃支持奇瑞做機器人，他們最早的機器人我參與了，后來，在奇瑞三焊車間使用的第一臺奇瑞自己的機器人就是我參與研發的，當時參與這項工作的還有埃斯頓的王博士。那時做機器人在中國還是個非常新的話題，熟悉這個產業、進入這個產業的人當時非常少。從2009年之后，國家開始重視這個產業，特別是金融危機后，國外感受到產業空心化問題，提出了很多制造業回歸的想法。今天，國外的機器人產品幾乎壟斷了中國的機器人市場，就像一個剛開始學習走路的小孩子，你剛開始走路就面對著非常強大的競爭對手。但是好在中國的市場足夠大，國外的機器人即便是在中國的銷量很大，去年世界機器人組織IFR的一個數據說，中國新增三萬多臺機器人，但是，三萬多是不足以填滿中國市場的。所以我們在機器人產品的推廣過程中，國內對手很少，都是直接面對國外的競爭對手的。

三、關鍵是企業家精神

        卡文迪什實驗室的第一任主任麥克斯韋在1871年的就職演說中，批評當時英國傳統的“粉筆”物理學，呼吁加強實驗物理學的研究及其在大學教育中的作用，從此為后世確立了實驗科學精神。實驗的精神，不怕失敗，是企業家的又一特質。企業家不是坐而論道者，他們是實踐家，不滿足于現狀，令他們成為了不一樣的人。企業家將各行業領域攪得天翻地覆，但企業家是國家的一種財富。

        《世界史上的科學技術》作者詹姆斯?E.麥克萊倫三世：從歷史的角度看，科學技術的發展和戰爭有些關系，戰爭是促成現代社會和工業文明的一個因素。來自政府的科研資金很大部分是去到國防部門，這代表了科學和政府的持續聯姻。現在，繁重的賦稅中，有很大部分都流向秘密科研中。各國都有大量的資金投入到秘密軍事科研中，如朝鮮、俄國、法國、印度等等。國家軍事競賽在密集進行中，我并不想弱化這一點。但是，這些并不是科學技術發展的真正動力，科技發展的真正動力是工業資本化，從19世紀持續至今。科技發展的來源，不是國家政府，而是資本化。

        凱文?凱利對中國企業的創新表示贊賞。他表示：阿里巴巴有很多有意思的小創新。還有微信也很不錯。不管其他人有沒有發明類似微信的通信工具，但微信發揮了最大的作用。是不是首創并不重要，亞馬遜不是第一家電子書城，谷歌不是第一個搜索引擎，臉書也不是最早的社交媒體，但它們的確有所創新并把這些創新想法變成現實。

        2015年3月27日，湖畔大學在首屆36名學員的歌聲中舉辦了開學典禮。除36位學員外，馮侖、沈國軍、錢穎一、邵曉鋒、黑石集團CEO施瓦茨曼等人與會。馬云在典禮上談到：我越來越深刻地認識到一個問題，不是誰都可以成為企業家，企業家我認為是有天賦的，像是社會學中的一種科學家。企業家是被發現的，一旦發現以后，你要花時間訓練打磨。

        中國上演的科技創新和財富浪潮，幾乎讓思想沒有僵化的機會。

        滴滴與快的是2014年席卷中國各大城市的兩款打車應用軟件。兩家打車軟件公司競相給打著車和出租車司機發放補貼的瘋狂舉動，之前聞所未聞。不管你是否認為這擾亂了市場，確實培育了消費者使用打車軟件的習慣。同時，打車服務與地圖密切聯系在一起，這又可能為下一步的互聯網汽車埋下了伏筆。

        瘋狂的競賽之所以瘋狂，是在競賽剛剛開始的時候你月不看好的公司，反而越發強勁的生長。2010年，視頻網站樂視網掛牌創業板，募集資金6.8億元，成為中國內地第一家上市的視頻網站。有意思的是，當時幾乎沒有多少人聽說過這個網站，而如今樂視網市值近800億元，已經成為中國創業板市值最大的公司。而這背后，是樂視網創始人賈躍亭的瘋狂擴張。

        與早就為人所共知的土豆網、優酷網等視頻網站不同。樂視網上市不久，就著眼于構建一個視聽娛樂的生態系統。上市后不久就開始做硬件，智能電視機。隨后樂視影業，開始拍電影電視劇。如今，樂視網又推出了樂視手機，未來樂視網還將推出樂視新能源汽車。想別人不敢想，賈躍亭超乎常人的氣魄與想象力給投資者帶來了豐厚的回報。

        同樣是在中國創業板，造就了中國影視行業的大繁榮，在華誼兄弟之后，光線傳媒、華策影視、唐德影視相繼上市。與美國相比，中國的娛樂產業才是個小不點，創業板的造富效應激發了行業內的導演、演員開始轉身為企業家。不做明星，做創業者，創業的競賽何等動人心魄。

        在人多的地方創業天然具有優勢。因為無時不刻面臨瘋狂的競爭，大家都不敢放松。競爭者多，消費者市場更大。人多的好處，在互聯網時代，中國算是抓住了。

        互聯網的無遠弗屆的擴張，讓各行各業原本不是競爭者的成為了競爭者，讓原來不是同行的變成了同行。比亞迪做新能源汽車，樂視網也將開發新能源汽車；小米生產手機，原來制作公司業務的華為也已開始生產手機；而像阿里巴巴、騰訊這樣的巨無霸，幾乎什么都做……這是一場誰都不愿意輸的瘋狂競賽。中國國內創業創新企業的競爭越激烈，中國在該行業的競爭力就越強。

        中國創業板某種程度上成為了中國創業企業的縮影，瘋狂、沒有束縛、快速生長。在中國這列快速經濟列車上，誰也不愿意錯過機會。越來越多人愿意放棄安逸的生活，加入到這場關乎中國經濟未來成色的瘋狂競賽之中。這是創業的最好時代。創業是這個時代對每一個人最好的匯報。創業，也是每一個個人對自己以及這個國家的最好的匯報。

 四、為什么是科創

        是的，根本問題是選擇。中國歷史證明了這一點。

        歷史學家林恩?懷特曾經說過，像傳統中國或中世紀歐洲那樣的復雜社會??是由行動、觀念和情感的巨大網絡所構成的。革新可以始于該網絡的任何地方，然后沿著最出乎預料的道路和方向前進，產生的結果事先幾乎無法猜到。

        詹姆斯?E.麥克萊倫三世：在我的書中，有個部分講宋代的中國科技。但是我沒有來過中國，除了我剛剛給你提到的，對科研經費的研究之外，以及反映科學發展的數據之外，并沒有做深入研究。

        但我不認為中國的科技發展有落后，而是一直在進步。現在全球很多資金投入在研發上，中國顯然也在游戲版圖上。中國有很多研究生出國深造學習科學技術然后回國，這也值得注意。我在新澤西的美國史蒂文斯理工學院教書，我看到很多中國研究生。中國和印度都有很多博士研究生、實驗室，我想中國的可能性，比印度更多，如果我們能夠熬過下個世紀或者五十年，中國并沒有在任何方面落后于其他國家。

        《自然》執行主編尼克?坎貝爾：2014自然指數反映了這方面一些有趣的科研發展模式。盡管中國在某些方面仍然是發展中國家，但毫無疑問，中國在今后幾年會成為對科學發展貢獻最大的國家。新加坡在效率方面做出了表率，其國雖小但超出了自身應有的影響力。印度的起點相對較低，但也呈向上發展態勢。非洲國家要在全球科研界展現實質的影響則有更長的路要走。

        如2014自然指數所展現的，中國的整體表現非常好：對高水平科研產出的貢獻很大，增長可觀。不過，鑒于中國的相關投資和體量，有些領域顯然還可進一步的提升。與中國在自然指數的整體表現相比，中國發表在指數所選取的最高影響力的科學期刊上的論文比例較低，這表明在該層級上還有繼續提升的可能性。另外，盡管中國整體表現引人注目，但生命科學領域的實力尚不如其他一些領域。

        中國政府致力于不斷提高研發投入占GDP的比重，最近還著力進行了科研撥款和組織結構的改革，這都是很強的優勢。不過，中國科學界還需要更多地在中國及全球傳播其科研成果和價值。這對于中國科學界繼續得到公眾和政府的支持并保持在世界舞臺上的領先地位是至關重要的。

        《科學》雜志主編瑪西婭?麥克納特：《科學》雜志總是尋求創新的科學研究。去衡量一個國家在產出創新性科學研究方面是否強大，可能的途徑之一是看哪些國家提交給《科學》雜志的論文的通過率要高于平均水準（平均通過率6%）。

        基于過去三年的數據，從論文作者國籍看，高于平均通過率的國家有美國、英國、德國，當然很多論文的作者名單非常國際化。

        政府政策和政府性的制度能夠促進從科學研究到應用的轉變。比如，美國的許多大型政府實驗室在幫助搭建好想法和具商業可行性產品的橋梁方面很有幫助。

        我最近參加了在德國舉行的一個叫做“墻倒” （Falling Walls）的國際會議，這個會議就討論了你提到的這個話題。有幾條被認為是促進創新、推動從實驗室到實際應用的關鍵。最重要的是類似于美國《拜杜法案》（the Bayh-Dole Act）這樣鼓勵高校將科學發明商業化的法案，允許高校從政府支持的研究項目中獲利，讓私人部門朝氣蓬勃的研究，企業招募大批受過高等教育的科學和工程學畢業生。最終，人才是科技轉換應用的最佳載體，而獲利則是推動其發展的最佳誘因。

        如果我嘗試去預測哪些國家可能會在未來科學發展中表現出色，我會選擇那些有一流教育系統，有工業、政府和學院的渠道保證科學家、工程學家有一個光明的就業前途的國家。我會選擇那些同時投資于基礎研究發展，并且有支持企業投資研發的政策的國家。

        凱文?凱利：以色列的創新文化很好，印度和中國一樣，人口眾多，而且印度人說英語，所以他們更容易參與全球經濟活動，但中國人比印度人更有秩序，這是中國的優勢。我認為上海致力于成為創新中心的想法是很好的，這是一項很好的投資，并一定會得到回報。但不要說要成為第二個硅谷。當你在發展的起始階段時，你需要模仿，到了一定階段后，你需要停止模仿，努力打造自己的特色。我認為現在中國的發展主要還是靠模仿，到了一定的階段可以不需要再模仿，現在這個時間點還沒有到，可能還需要再過幾年。

        這主要與文化有關，也許要通過一代人的努力來創造這種文化。它需要對錯誤和失敗更為包容，允許人們犯錯。其次，人們要誠實說出真相。

五、科學的前景

        瑪西婭?麥克納特：我覺得科學精彩絕倫令人驚嘆之處即真正的突破是完全無法預測的。如果我們可以預測，那么讀者都會沒有訂閱《科學》的動力了！

        生命科學領域一些有巨大影響的最新進展包括：基因編輯的CRISPR-Cas方法，以及這個發現：僅僅需要注入生長分化因子11（growth differentiation factor 11）就可以扭轉肌肉、神經系統和大腦的衰老。還有我們為什么需要睡覺的這個解釋。

        在醫療科學方面，丙型肝炎（Hepatitis C）治療方法的進步使得治愈率從1980年剛出現時的低于5%已經上升到2014年的高于95%，這完全具有革命性。

        物理科學領域的突破不比生命科學領域好預測。科學和工程學的區別是，工程師知道他們會得到的成果，如果他們意圖造一座橋，結果發現造成了一座水壩，這就是個大問題。

        然而，對于科學家而言，他們開始只知道自己從一個特定的方向探究一個自然現象，在探究的過程中，發現的跡象可能會引導他們到一個全新更有成效的方向。而且研究可能最后結束在開始這項研究時從未預想到的階段，得出一個研究開始時沒有預測到的令人驚嘆的突破。

        舉個例子，最近物理科學領域的一項突破，就是鈣鈦礦型太陽能電池（perovskite-based solar cells）在近五年的快速發展證明其有效性已經超過傳統以矽晶為基礎的太陽能(Si-based photovoltaics)，而且更容易制造。

        另一個例子是通過DNA折紙術（DNA origami）來建立模型制造無機納米（inorganic nanoparticles），通過量子自旋（quantum spintronics）來控制量子計算（quantum computing）、谷自由度（valleytronics），從而減少電子器件的能源消耗。還有很多受生物啟發的機器人（biologically inspired robots）的例子。如你所見，生命科學和物理科學之間的差異性也正變得無意義。

        我不太確定我是地理學家的背景是否會讓我在看待全球科學發展這個議題上有些許不同。但是，地理學家的確傾向于從大視角出發，因為他們主要思考包含很大空間尺度的問題。而且，在尋求解決方案時，地理學家需要綜合諸多學科比如地質學、物理學、數學、化學甚至是生物學。

        因此，基于這樣的思維背景，我會說在我眼里世界科學發展的趨勢主要有這些：第一，會更少強調個人的成就，而更強調跨實驗室、跨學科、跨國家的合作；第二，更著重研究過程的透明以及研究結果的可再現性；第三，數據和發布的成果也會更加“公開”。

        這個社會在減少溫室氣體排放方面已經延誤太久，科學家們之前警告溫室氣體的積累可能會擾亂地球的氣象系統到一個危險的水平。當我們在努力加速將我們的能源基礎設施轉換成非二氧化碳選擇，我們需要科學研究幫助我們清除二氧化碳進入一個節省成本能源的方式，并學習適應氣候轉變。

        尼克?坎貝爾：遺傳學在生命科學的許多領域會繼續發揮十分重要的作用，對社會帶來的益處也越來越多。例如，基因組革命讓我們進一步理解了一些重要農作物具有的重要特性的遺傳基礎，從而有更好的方法培育高產作物。

        類似地，對于肥胖癥、老年相關疾病等一些常見疾病，我們也開始對其微妙的遺傳基礎有了進一步的認識，雖然我們尚不清楚能在怎樣程度上將之轉化為早期診斷和治療的更好方法。

        在借助基因組學和宏基因組學認識一些傳染病方面，遺傳學也將發揮重要作用。在更基礎的層面，遺傳學將繼續幫助我們認識進化以及人類進化特征的基礎。該領域有一個相對較新、有趣的研究方向是關于尼安德特人對現代人類基因結構的影響程度。隨著癌癥繼續對人類健康構成巨大挑戰，我們通過對大量癌癥類型進行詳細的遺傳分析，至少會對這一挑戰有更為清晰的認識。

        我相信未來我們會繼續看到許多與人類疾病相關的突破。干細胞技術和再生醫學是兩個潛力巨大的領域，有可能帶來治療上的重要突破。

        不過，基礎研究人員在涉及實際臨床效果時需要十分謹慎，以免承諾過多而無法實現。例如，在人類基因組測序完成后，許多研究人員都說基因治療很快會讓疾病治療方法發生變革。但該領域遭遇了一些波折，僅僅是到了現在才似乎實現了一部分當初過于熱切的預言。這就是轉化研究為什么如此重要的原因之一，也是上海交通大學新成立轉化研究中心，以及復旦大學在該領域令人興奮的努力有可能會產生重要影響的原因。轉化研究是研究如何將實驗室的基礎發現轉化為疾病臨床治療或診斷應用。

        微生物對抗生素的抗性是我們在不遠的將來必須面對的重大科研挑戰之一，因為在可預見的將來這些用來治療感染的重要藥物有可能起不到作用。精神衛生是另外一個需要解決的重要問題。精神衛生問題會給社會帶來重大負擔，但有時似乎沒有得到應有的重視。我們可適當參照抑郁癥和精神分裂癥等疾病對社會造成的負擔，來估算該領域的科研投入并確定優先次序。

        所有這些領域在將來幾年都有可能獲得突破，但突破在何種層面，其重要性如何，這都很難預知。這就像要我看水晶球預測未來一樣。

        要回答這個問題，或許我們可以聚焦于一些全球日益關注的重要領域。例如材料科學，包括中國在內的許多國家都為之投入越來越多的資金和資源。我期待在未來看到新的材料會讓我們的生活和工作方式發生實質性的改變。石墨烯就是這樣一種材料，目前它已在全球科研界引起了轟動，其一系列驚人的特性使之可能會大有用武之地。全球科研人員都爭相去發現這類有用的材料，明確其特性并加以技術轉化，使之造福社會。

        類似的還有一些重要研究領域，我們預期也會取得進步，這包括：食品安全和農業、能源（可再生能源、電池技術等）、干細胞及其對醫學的影響、氣候變化（認識并使之緩和）、大數據（如何收集、分析和應用使之從多方面造福社會）等。

        我前面提到諸如氣候變化、材料科學，當然還有物理學的大量領域會繼續發生新的突破，但還是難以預測哪里會發生最重大的突破。

        例如，經過多年的觀察我們最近看到大型強子對撞機證明了希格斯玻色子的存在，這是一種能形成質量的基本粒子。不過，我還提到光子學和納米技術，未來這些領域也有可能出現重要且有影響力的技術。空間科學是另外一個將來有可能再度興起的領域，因為有越來越多的國家加入進來并作出新的努力，這會為天文、天體物理和行星科學等領域帶來新的見解。

        污染顯然是中國十分關注的一個問題，如何更好地監測和減輕污染實際上是環境化學研究課題。要解決這些問題，能源相關問題應擺在首位，它與材料科學和化學同樣重要。隨著我們對相關基本原理的深入理解，催化化學作為化學的另一個領域也有望帶來許多有益的實際應用。

        毫無疑問，美國在生物科學領域貢獻了最多的高質量科研成果，遠超其他國家，我們最近發布的2014自然指數（Nature Index）的有關數據體現了這一點。增加該領域的投資與學術合作令其表現出色。同時，在生命科學相關企業與學術研究機構之間建立緊密聯系，對美國不斷增強該領域的實力也發揮了重要作用。

        最近，保羅?艾倫（Paul Allen）在美國資助建立了一個細胞科學研究所，這說明很多人清楚地知道要繼續保持應用上的創新，生物學的基礎研究是必不可少的。對于自然出版集團而言，我們致力于發表生物學領域最好的基礎研究成果，同時也日益重視轉換醫學甚至是臨床領域，例如我們最近就推出了專注于乳癌、精神分裂癥和帕金森病的Nature Partner Journals系列期刊。