67年前，法国物理学家沃纳 · 海森堡提出了“亚原子粒子的位置和动量不能精确测定”这一著名的量子力学的测不准原理，从而开辟了高能物理学的新纪元。最近，美国阿尔贡国家实验室主任，本文作者施里塞姆提出了美国实验室面临的一种新的测不准原理：我们不能以很大的准确度来预测我们的国家研究机构的位置、动量或社会的目标、国家的政治议事日程同科学的价值之间的问题交点。
美国的国家实验室系统，是一次“热战”——第二次世界大战的产物，而在战后的“冷战”时期发育成熟。不管是在“热战”或“冷战”时期，国家在战争和防务方面的需要、公众的利益、社会的舆论和科学本身的利益大体相符，因此科学研究计划一般都能得到政府和公众的认同和支持。
但随着前苏联的解体，美国主要的“冷”战假想敌不复存在，国防研究的需要、规划和预算遭到大大的削减，一些对科学发展具有重大意义的大型科研计划再也得不到支持，著名的超导超级对撞机计划（SSC）和阿尔贡实验室提出的一项整体快速反应堆计划等遭到取消就是明证。这种新的情况的出现，使美国的科研体制面临一种根本性转变的冲击。
“不惜任何代价而求发展”的指导思想已行不通了，于是美国政府提出了一种“持续发展”的新战略，即这种为满足现实需要的发展不得以损害未来的利益为代价。这就提醒科技部门在制订科技政策和科研计划时，不应该片面强调科学发展本身的价值和需要，而要从一种科学技术-推动哲学转向一种市场-推动哲学，要充分考虑政府的利益和财政支持的能力、环境和生态责任、产品的国际竞争力和成本效率、创造就业机会等各种综合因素。
作者进而指出，欲使重大的科研计划得到各方面的理解和支持，研究界必须：从投资回报率方面进行论证，争取政府和社会的支持；放下架子，学会更多地与政界发生联系、沟通信息，争取政界在审议科研计划时能作出对其有利的决策；加强科学技术普及工作，让公众了解这些科研计划会对人民带来什么好处，以得到公众舆论的支持。
总之，科学界除了在制订科研计划选题时要综合考虑各方面的利益而外，还要学会善于用政治家、企业家、社会各界和人民大众都能理解的语言和表达方式来阐明他们所从事的科研工作的意义以及这些计划的实现会对国家、社会、经济和民众可能带来的好处。只有这样，他们提出的科研计划才能得到各方面的理解和支持。否则，无论你提出的科研计划有再大的科学价值或者因为得不到支持而怨天尤人都是无济于事的。
当然，作者的“新测不准原理”是针对美国国家实验室当前面临的问题和可能的选择而提出的，但其中的一些带有普遍性的道理却颇值得人们深思。
——译者
67年前，德国物理学家沃纳 · 海森堡（Werner Heisenberg）向我们宣告：我们不能精确测定亚原子粒子的位置和动量。这就是著名的量子力学的测不准原理。
——正如我们所知，这一原理使高能物理学发生了革命性的变化；
——它教会我们要用相对的而不是绝对的观点思考问题；
——而且这一新的范例引导了后来的一代代研究科学家。
自然，海森堡也因解决了这样的难题而获得诺贝尔奖。
今天，我要在此向诸位说：我们的国家实验室正面临着一种新的测不准原理。这一原理说明，我们不能以很大的准确度来预测我们的国家研究机构的位置、动量或社会的目标、国家的政治议事日程同科学的价值之间的问题交点。
——新测不准原理正在使美国的国家实验室的管理和方向发生革命性的变化；
——它也在教会我们用相对的，而不是绝对的观点思考问题；
——而且这一新的范例正在引导，有时候还在激励着后来的一代代研究室主任。
然而，这里有一个重大的差异。我们按照这种新的测不准原理来规划实验室的未来所得的报酬并非是诺贝尔奖。我们得到的报酬将是我们在21世纪还能作为不可缺少的和主要的研究机构幸存下来。
关于我们的相对性的新世界的证据是大量存在的。现在用我的实验室——阿尔贡国家实验室和它的更大的，更长期的研究计划之一作为说明这一问题的例子。
这项计划就是整体快速反应堆计划（IFR）。IFR是一种液体-金属-冷却的、安全而高效的反应堆。它消耗燃料较少，产生的废料也少得多，而且它产生的废料的寿命要比其他反应堆的废料的寿命更短。它还能将轻水反应堆的废料和过剩的核弹头转化成我们的家庭、学校、医院和商务用电。
我所列举的都是未加修饰的事实，因为我们已证实它们确实如此。事实上，没有人对IFR在科学上和技术上的明显优越性表示疑义。
尽管IFR具有如此明显的优点，但反对者在今年还是成功地将它扼杀了，国会于今年8月投票决定了它的命运。反对者们其实与科学或技术毫无关系，但同政治和社会政策却有着千丝万缕的联系，IFR过去是，现在也是一种核能计划，但有很多现今身居高位的人都对它有些反感。
政治不仅扼杀了IFR计划，而且政治（通过我们的2名伊利诺斯州参议员对政府施加强烈的和不留情面的压力）也可能会拯救这一计划，虽然是以一种变化了的形式出现。如若目前正在华盛顿审议中的提案被通过，同样的员工和设备将会原封不动地保留下来，再赋予它一个新的名称，而且给予它一个新的使命。
这样做的结果，使我们能够继续发展主要的核相关技术……譬如说一种处理使用过的核燃料的装置。这种装置被称作电精炼器，是一种快速的，易于操作的机器，它可以处理政府的使用过的核燃料，缓解我们的核废料处理问题，而且可以节省美国纳税人数10亿美元。
事实上，仅从这一种装置上就可以节约比已经花费在整个IFR计划上更多得多的钱。
这种新测不准原理的另外一例，更接近底特律的要害。
美国汽车公司（USCAR）和有关的汽车联营企业，也代表这种政治的、社会的和科学的议事日程的交点。克林顿总统和他的三名主要助手，去年在华盛顿推出这一计划时指出：
“我们的目标是开发一种人们买得起的，有吸引力的小汽车，它们的燃料效率要比目前的小汽车高两倍……而且能满足对城市在空气污染、安全、性能和舒适性方面的严格标准的要求。”
白宫还期望我们能在本10年末之前实现这一目标，而且不需要任何附加的联邦基金的支持。
在同一仪式上，总统还说：
“A. G. 贝尔曾指出，如果他对电学了解得更多的话，也许他就不会发明了电话。今天，我们需要多一点那样的无知……需要的只是继续向那些坚固的墙壁闯进去，至到它们让开为止。”
少数几个科学家可能会利用这次讲演发起一项研究计划。然而，科学、政府和社会的目标之间的这种相互影响和偶尔的冲突，正是今天在国家实验室在其中运作的环境中可以利用的一种因素。
今天，我们熟练而快速地走着技术本质和政治现实之间的路线，然而我们并非是沿着这样的道路开始走的。
美国的国家实验室系统，是一次“热战”——“第二次世界大战”——的产物，而在“冷战”期间发育成熟。政府于1947年设立了原子能委员会，用以指导国家在核方面创作的努力，包括核武器和商用核能两个方面。为了从事这方面的工作，原子能委员会（后来变成能源部）发展了一种国家实验室系统。为了执行其核技术使命，我们的科学家和工程师发现，他们必须：
——创制新材料；
——推进数学和计算技术；
——对物理学、化学、健康和环境科学以及地质学的前沿领域进行重新定义；
——以及在工程设计、环境影响评估、系统分析和其他新兴研究领域发展新的技术和系统。
在前半个世纪，能源部实验室系统扩大到分布在16个州的30个实验室，总预算超过60亿美元，目前的科研和技术人员总数接近3万人。其中有9个实验室被称为“多项计划”（multiprogram）实验室，它们接受能源部部内和部外的几个基金来源的资助。阿尔贡（Argonne）就是一个这样的实验室。
由于这种系统是在冷战年代长起来的，因此政府的、公众的和科学的利益还大体一致。
我们想要国家的安全，我们也需要能源。在二战中明显可见的敌军已被一种同样是可见的（但只不过是自己假想的）冷战敌手——苏联所取代。随着美国的经济和人民生活水平的不断提高，更可取的，价格更便宜的能量的可靠来源，也仍然是一个大家一致关心的问题。
公众对科学和科学家高度尊重，而科学家本身又开始将科学研究几乎视为一种肯定会给国家和人民带来好处的“特权”。即使它并没有明显地表明它能产生什么样的特定成果，那也没有什么关系。
在这一时期，也发生了另外一些事情。每一个国家实验室都在发展它自己的特定的专门技术领域、它自己的组织管理人员和它自己的运作方式。这一点可以从武器实验室和非武器实验室之间的差异明显地看出来。然而，还有一些其他的重大的，但不那么容易被觉察出来的差异存在——从装备到堆芯的反应能力。
当单一的实验室发展成熟时，这一系统和它的环境曾经是一种可以测量的，可预料的扩展，开始发生了变化。而我们中的大多数人并没有注意到，这种政治的、社会的和科学的议事日程方面的差异，一开始时是缓慢发生的。
也许是化学家首先对环境问题发难。能源实验室从石油输出国组织的禁止石油出口、三里岛和切尔诺贝利核泄漏事件、石油污染海岸而对鸟类造成的危害和所谓的臭氧孔洞得到了警告。我们在高能物理领域工作的同事们碰到这类问题的时间推迟了一些，这就是超导超级对撞机（SSC）计划遭到取消。
毫无疑义，引起美国的研究工作发生变化的最大的冲击，来自柏林墙被夷为平地。突然之间，美国不再面对一个武装精良、技术高超，只有30分钟的预警时间就能摧毁我们的敌人。于是，国防研究的需要、规划和预算都道到大大的削减，而且还在不断减少。
较多的新的挑战转移到处于后冷战时期的美国的前沿，国家的科技体制开始感受到一种根本性转变的阵痛和希望。如今：
——工业正日益寻求在发展新技术方面与其他从事研究和发展的部门（包括竞争对手）的合作；
——所有的与国家需要关系更密切的公共投资，受到愈来愈大的政治压力，因为这些需要都被华盛顿的政治当局所觉察；
——全面质量管理原则，正日益被整个工业和政府部门所采用，包括研究机构在内；
——联邦的研究与发展机构之间的传统界限正变得更加模糊，因为国家所追求的是形成多功能的机构和协调的方法，以使国家的需要能得到满足。
通用汽车公司和阿尔贡实验室共同参与美国汽车公司和其他的合作项目的开发工作，表明了所有这些趋势。为了使长期合作取得丰硕的成果，就必须使每一个参与者都能从中获利。这本身便意味着，研究工作和它的目标都必须是可靠的。研究工作必须具有在科学、商业、社会和政治方面的意义。
对我们自身的利益、国家的利益和你们通过汽车公司的利益而言，阿尔贡实验室要做的事情是，建立和保持一种与工业部门的长期的可靠关系……，这种关系可以保证阿尔贡人为一个个具体的项目作出实实在在的贡献。
我们正在通过将我们机构的文化改变成以合作为重点，来实现这一愿望。我们在同每一家公司结成伙伴关系时想要达到的目标，就是使该公司能获得成功。我们把你们看成是雇客，我们想帮你们取得成绩，获得利润。因为只有当你们的公司获利而且成长起来时，才能为美国人民创造工资高的就业机会。
难道还有什么更崇高的目标值得一个国家实验室为之效劳吗？
我们的姐妹实验室也认识到了这种需要。在“多项计划”的国家实验室中，有三个“武器实验室”目前正在为重新明确它们的使命和它们的形象而进行巨大的努力。同阿尔贡实验室一起，其他的非武器实验室也在大力改变着它们的研究重点。
受石油输出国组织禁止石油出口造成的能源冲击影响的，不仅是上一代人。就业、大气中的CO2和在世界市场中求生存，已成为人们更切身相关的问题。
“不惜任何代价而求发展”，已行不通了。政府财政应负的责任、环境责任、国际竞争力、创造就业机会和成本效率，已成为人们必须面对的现实问题。
华盛顿将所有这一切用“持续发展”（"sustainable development）这一措辞简明扼要地加以表达，它的定义是，这种为满足现实需要的发展不得以损害未来的利益为代价。
在美国汽车公司举行的仪式上，克林顿总统抓住持续发展这一概念，他在描述我们的目标时指出：
“我们追求的是这样一种汽车，它实用、买得起、开起来舒心，而且不增加或少增加环境的负担
政府、工业部门和学术界在持续的研究与发展方面进行合作的这种范例，已扩大到大大超出了通用汽车公司和美国汽车公司的范围。
目前，我们已经找到了许多具有全球竞争利害关系的公司，它们同与国家实验室达成的合作研究和发展协议有很深的关系。阿尔贡实验室已同杜邦、Dow，Amco、Exxo、IBM和其他一些公司合作，从事旨在生产出质量更高的纤维、速度更快的计算机、更安全的除莠剂和我们的汽车需用的成本更低的汽油这样的利润导向的项目研究。我们全力以赴地进行技术转让，甚至已帮助有的母公司收回丁它们在子公司的全部股本而使之脱离。
如果是在10年前，此类活动还是少见的。而今，它们已代表着国家实验室的一种主要的研究管理潮流。我想引用一些统计数据来说明这种合作趋势已发展到了什么程度。
——去年，有9，700多个科学家和工程师，他们代表使用能源部实验室的60种主要的研究和用户设备的188所美国学院和大学、103家美国公司和26个美国实验室；
——去年，有20000多名来自工业、科学研究机构和其他的政府部门的科学家和工程师，在包括阿尔贡在内的9个多项-计划国家实验室以客座研究人员的身份工作；
——去年，有17万以上的人参观了9个多项-计划国家实验室，参加说明会、技术讨论和会议；
——在1992年中，国家实验室同3，400家公司和科学研究机构进行了正式的技术转让合作；'
—在过去4年中，能源部实验室参与了同700多家公司签订的1.000多项合作研究和发展协定，这些合作研究与发展计划的综合成本共享价值超过19亿美元。
很清楚，我们正在从一种技术-推动哲学转向一种市场-推动哲学。
我们正愈来愈发现，建议的研究计划必须表明它对社会目标和政治目标有利，而且能促进科技进步，除研究而外，建议的产品和工艺在被获准进行生产以前，都必须证明它们对环境是无害的。这种预先验证的要求，可能会带来一种副作用——在研究界中，人们思考问题的眼光会变得更短浅。我们可能会因此而在改进现有产品时倾向于一种更保险的方向，而不是在开发整个新产品中采取一种在环境上和经济上敢冒风险的途径。
无论我们将这一切称作“持续发展”或者别的什么名称，这就是新的现实。
使其成为这种新测不准原理的另一因素，是社会目标和政治议事日程的多变性，且不提超越目前的科学技术水平而进行冒险本身的不定性。
这种新的模式给国家带来希望，尤其是在近期方面。但是它并非没有隐患，特别是对那些从事基础研究的部门而言情况更是如此。工业、经济和环境能从这些部门能得到什么好处，并未作特别的规定，而且大都难以预测。或者说，从这些部门可能得到的好处对一般的公民来说是如此模糊不清，就好像它并不存在一样。
杰出的海洋生物学家尤金妮亚 · 克拉克在1969年曾写道：“没有多少人尝识被那些令人费解的，默默无闻的研究者们积累起来的基础知识的潜在的有用性。而他们在紧张地从事研究工作的一生中，也许根本就看不到他们的发现有任何实际的用途，但他们仍不断地探索未知，而没有想过这样做会带来什么财政上或实际上的效益。”
他的这种评价对今天更加适合，因为卷进命运多舛的SSC计划的任何一个人无疑都会同意这种看法。当我们正在努力谋求将科学的潜力同政治现实、经济意义和环境保护融合在一起进入21世纪时，我们也应该记住这一观点。
在下一个世纪，能源将取代防务成为科研的主要推动力。世界人口到下世纪中预计会翻一番。全球的能源需求，计划要增加到现在的4倍之多。社会对能源的需求是明显的。
注意到这种需要，国家实验室的任务是扩大燃料和技术选择，以确保惯用能源的适当供应，减少美国受外国与石油有关的压力的影响的脆弱性，鼓励提高能源效率和储备，促进对替代的和可再生的能源技术的研究。
从克林顿政府那里，我们已看到对替代的，可再生的能源和民用的放射性废料处理方面的研究更加重视，并给予了更多的赞助。同时，我们还发现对化石石油和追求核大国方面的研究的支持和资助削减了。
目前的政策旨在近期发展轻-水反应堆，在最早半个世纪或者更可能是75年以后再发展商用聚变反应堆。这样就会在21世纪初留下一个能源供应的空白时期。这一空白时期只能用化石燃料和核裂变加以填充，与能源保护计划相关的可再生能源和新能源可能对此有一些贡献，但没有一人会指望它们能担此全部重任。
除非我们决定在核聚变反应堆出现之前推迟对环境问题的考虑，我认为经改进的、效率更高的核裂变对21世纪初期而言，是唯一可行的大规模的选择。
这也会给环境带来好处。与等量的化石燃料能源相比较，核能实际上可以减少温室气体散发。法国发展核能的经验证实了这一点。自1980年起，它们的全国能量生产增长了50%，而CO2散发却减少了40%，NOX散发下降了50%，SO2下降了70%。
但遗憾的是，美国却在背离而不是朝着这一垂手可得的对环境有利的能源方向发展。
除了承担开发安全、可靠和种类多样的未来能源任务而外，国家实验室系统还在其他4个领域担负着一种主要的责任。政府将这4种任务领域定为：减少核危险、环境治理、保持在科学和技术上领先地位和技术合作。
让我简要地谈谈这四方面的问题：
——我们在帮助减少核危险的使命方面认识到，虽然冷战已经过去，但由于核扩散、潜在的恐怖主义行动、相当大量的可用以制造核武器的原材料和建造核装置的技术诀窍的存在，因此依然存在一种核威胁。鉴于美国将继续依靠核武器作为在可预见的将来的一种威慑力量，因此我们也将继续需要一种核武器的生产和销毁的配合机制，而我们所需要的是一种实际上比我们现有的更小、更有效和成本更低的核武器。
——环境治理，指的是发展和推广既可保护环境又能使经济持续发展的技术，这些技术对进一步解决环境问题和设计出能有效地利用能源而又不破坏环境的新的工艺流程、加工技术以及经济活动而言，都是必需的。
——我们要保持在科学和技术上的领先地位的任务指的是，继续不断的科学进步是技术发展的动力，它对促进诸如保护环境、改善人类的健康、确保国家安全和保持继续不断的经济繁荣来说都至关重要。
——技术协作任务领域指的是，在国家面临的最大的未来挑战中，将加强和扩大旨在发展技术和增强美国的工业竞争力的公营和私营企业之间的合作关系。
上一个周末，当我走过当地的一家书店时，我看到托马斯 · 沃尔夫写的一本名著——《你不可能再回家了》。
当然，沃尔斯这本书并不是针对研究实验室而写的。但好像他正是为此而写的一样。这是因为，如果“家”在这里指的是过去的话，我们也不能再回“家”了。在那时，科学脱离或“凌驾”于社会和政治之上。
未来在继续向前发展。至于说到“新测不准原理”这一术语时，就像海森堡的同时代人那样，我们必须改变我们的观点和思维方法。我们必须制订和采取新的研究-管理模式。在此，我可以提供4种选择：
1. 政治和社会可以支持科学研究到什么程度，这一点与可以看出的投资回报成正比。我们这些研究单位的领导人，应能阐明国家对我们的研究工作投资所能得到的回报。我们在这方面可以从我们在工业部门工作的同行们学到许多东西，因为你们才是真正的行家。
2. 事先要求政治介入总比事后要求更为有效。研究界必须学会更多地与政治界发生联系，最好是在研究项目被审定之前。我们必须克服我们研究界对“软科学”如像政治学和社会学的传统的轻视态度，要认识到最终还是政治在控制着我们的研究工作所需的钱和支持。
我们避开政治进程的程度，正好是其他人决定我们命运的程度。
3. 公众对科学和技术了解得愈多，他们就会愈支持科学技术。对21世纪而言，科学知识的普及是一件最重要的事情。我们科学家有一种明确的义务来提高美国社会的科学知识普及程度。这样做将有助于我们的同胞对我们大家都知道的一个日益技术化的世界将会变成什么样子有所心理准备。这样做也有利于培养公众对我们所从事的科研工作有更多的了解。简言之，为改善科学知识普及而进行的努力，不仅是一件应该做的事情，而且也是一件对我们来说很有利的事情。
4. 最后，当你向希腊听众讲演时，聪明的是要记住，如果你讲的是希腊语的话，交流效率就会明显提
在科学方面，我们要更善于用政治家和社会都能理解的术语来阐明我们从事的工作的意义。事后想来，因为它可能帮助我们探明Higgs玻色子而主张花几十亿美元来建造SSC这件事，可以引作教科书中的一个例子，说明就像对希腊人讲俄语，而当希腊人听不懂时竟会有人感到惊讶一样。
我想通过表明我对作为一种重要的国家宝贵财富的国家实验室充满了信心，来结束我的讲演。这些实验室之所以最适合今天面临的挑战，正是因为它们的多样性和工作的深度。在世界上没有任何一个实验室系统能与我们的研究范围、我们的研究人员和科研项目的多样性、我们齐全的设备或已被证实的我们能独立地、客观地和谨慎地处理敏感的研究课题的能力相匹敌。
我们将我们在21世纪的作用看成是实现目标的基地作用，和将整个国家的研究界、大学、工业以及联邦和各州、各地方的政府机构连结进一个共同的，雄心勃勃的研究事业计划中去的桥梁作用，以适应今天和明天的社会需要。
我们共同奋斗，就会将科学技术和社会推上一个新的高度。
我确信，这将是这种新测不准原理给我们留下的振奋人心的、能动的和正面的影响。
[Vital Speeches of the Day，1995年2月号]