自二次世界大战以来，科学，特别是物理学在美国一直处于被优先考虑的地位，来自政府的支持也一直是很宽松的。一些科学家从事的研究生涯历经了自大战以来的这段时期。直到最近为止，他们终于看到了在现实的项目中研究资助的增加。他们得到的支持建立在两个假设之上 :科学将改变民众的生活；科学将会使人们在一个由于美苏对峙而变得危险的世界中有安全感。
然而，当今世界状况无论在政治上和经济上都发生了剧烈的变化。苏联已不复存在。当我们的财政赤字在增加，经济上的竞争对手又变得非常强大时，我们对经济的关注也相应显得格外突出。随着这些变化，对政府活动曾提出被优先考虑的许多设想加以重新研究其问题已经摆在我们面前。给科学以支持的理论基础正是被重新研究的众多事情之一，提出这一A是不会使人感到惊奇的。被重新研究对于那些处在吹毛求疵工作环境下工作的人是不那么舒服的，因为我们实际上是被要求借助于我们的工作与社会已经觉察到的最迫切问题的关系来重新确证实我们的存在。
对科学家来说，这种困境是令人迷惑不解的。大约400年前，随着伽利略研究而开始的科学进化和从这个正在发展中的科学进化而引出的技术难道还没有被传播到整个世界范围中去吗？是的，它们已经传遍了全球。一个以100年前的思考方式来观察今日世界的人一定会发现这个世界已经发生了很大变化，甚至使人眼花缭乱。不妨返回过去的年代去看一看，那时人类的寿命还比较短，要儿的死亡率相当高，疾病夺去了更多人的生命。通讯方式是原始的，没有无线电或电视，只有简陋的电话机。普通老百姓对世界其他部分所知甚少。交通运输缓慢，根本没有汽车或飞机。人们缺乏亚原子世界的知识，也没有计算机和其他先进技术等等。的确，今天人们从事的大多数研究工作正是处在以往历史所不知晓的那些领域里，而那些领域正建立在从伽利略开始的科学进化和由此引出的技术基础之上。
我从一个物理学家的角度思考问题，作为一个物理学家，我一直在大学里从事研究工作，领导过专门从事一系列研究和技术发展的一个很大的实验室，始终投身于大大小小的工业领域之中，有着在科学、政府和工业相互关系处理上的一些经验。我知道，从一个基础科学的发现到新技术应用之间的道路并不像许多人愿意相信的那么宽广而笔直。应该肯定，虽然基本发现是新技术发展的“心脏”，但是工业应用被实现以前，在这条道路上会有许多曲折以及需要在智力和财力资源上的一大笔投资。
人们有过无数次，可能也是毫无用处的关于究竟是科学创造技术还是技术创造科学的许多争论。这样的争论几乎一文不值，因为两种表述都是正确的。今天的技术以昨天的科学为基础；而今天的科学叉是以今天的技术为基础的。即使当今正在作出许多发现——这些发现将创造出各种工业，如果没有从以前科学发展起来的激光和计算机，这些工业也将会是一事无成的。虽然从科学通向新技术的道路不是一条笔直的大道，但是，科学的一种螺旋上升使新技术得以实现，新的技术又接受了新科学，新科学重新创造出新技术等等。
在美国，万尼瓦尔 · 布什（Vannevar Bush）于二次大战结束时在向总统哈里 · 杜鲁门递交的一份著名报告中陈述了一项支持科学研究政策理论基础。这份报告题目为“科学：无穷无尽的前沿”，这项报告在最近几年内被引用的次数比前45年还要多。布什领导过科学研究和发展的战时办公室，而且在1945年7月，他公布了这个相对简短的（40页）文件。在引言中，他首先列举了盘尼西林和雷达作为来自长期项目研究而具有巨大实际效益关键性技术的例子。接着他继续写道 :“科学的进展在于它貼近实际应用时就意味着更多的就业、更高的薪水、更短的工作时间、更丰富的收成，和更多的休息娱乐。人们会学习怎样不需要苦力般干活以维持生计，这种苦力般的干活一直是长期以来普通人的沉重负担……但是，为了达到这些目标——保证高层次的聘用，维持世界领先的地位——新科学知识的交流必须既是连续又是实质性的”。
最后，他以下面一节结束了他的报告：“科学，球其本身而言，决不会为治疗个人、社会和经济上的弊病。提供什么灵丹妙药。但是，没有科学的进展，其他方面的任何成就绝不可能为现代世界上一个国家提供健康，繁荣和安全的保证。”
最后的这一段话是最重要的，因为人们必须清醒地认识到：是工业，而不是科学在生产出各种产品。科学能够使工业发展起新的技术，能够使工业把科学的发现有效地迅速转化为实际的应用，在实验室中的科学家和工业上的工程师之间肯定有若一种持续不断的相互关系。
研究工作常常被划分为两个简单的范畴：基础研究和应用研究。基础研究通常被认为是发展新知识的研究，而应用研究则是发展新技术的研究，这种划分表现了科学在做的一切——探索未知的问题并努力加以解决。然而这种划分是一种过分简单的表述，它不能描述出科学家在产生新技术中的作用，
图1表述了一个有用的例子。光纤是正在引起变革的通信方式。头发丝那么缅的玻璃或塑料线可以在海洋深处铺设几千海里从而把陆地联结在一起，而且能够以最有效和最低廉的造价方式进行电话、电视和计算机通信。为这种技术提供基础的基础研究是量子力学，它是从本世纪20年代直到40年代，特别是在爱因斯坦关于自发辐射和吸收的研究工作上发展起来的。基本的、应用的研究是激光的发展。当理论已经表明，激光是可能实现的时候，在实际中取得所需要的条件则并不那么明确。基础的战略研究是关于光和物质相互作用方面的大量工作。光纤通信正是先进的固体激光和先进的材料相结合的产物。
事实上，今天的所有技术都奇以用类似方式来描述。晶体管（50年代）就出自于关于凝聚态物质（20年代和30年代）的基本研究。磁共振成像技术（80年代）来自拉比在1938年关于核磁运动的研究。以上这些例子都具有某些特点，它们的根底都是基础科学。正是基础科学导致了新的认识并相继导致］进一步的基础研究，它在本质上是战略性的，它当然也导致了基础应用研究，后者则发展起新的、可实现的技术。
虽然这幅图像可能被批评为过分的简单化，但是，它的确表明丁在新技术后面有着相当数量的基础和应用，的研究，当来自基础研究工作的时间水平线是一根绵延的直线时，这种工作就一定支持着当代世界上所有的各种进展。
在这幅图景中没有显示出来的是第三个方面，这个方面表示出在发展新技术和新产品过程中，来自科学和技术许多领域中的结果通常是怎样地被结合在一起的。借用我的生物学同事的一句比喻 :在科学和技术之间存在着一种“双螺旋”（见图2）。科学是螺旋的一股；另一股则是技术，两股螺旋不可分离地交织在一起，缺少了其中一股的进展，另一股就不可能在长时期的发展中取得任何进步。政府部门的决策者们认为，专注于短期的、应用性的研究工作可以增加经济上的竞争力，他们恰恰在这种冒险行动中忽视了长期发展中科学——技术“双螺旋”的含意。为了沿着这个“双螺旋”取得进展，基础科学对于发展起新的、能造福于人类的各种能力是完全必要的。
处在从科学发现到新技术的漫长道路尽头，各种技术成就对于从事基础研究的科学家来说，常常是不能亲眼看到的。因而，我们不应该孤注一掷地只朝着人们可能预料若荷技术进展的那些研究工作进行投资。历史表明，人们还没有具备足够的聪明才智来顺利地达到这种目的。一个最近的例子就是高温超导的进展。10年以前，几乎每个人都已把超导电性看作为是一个毫无生气的领域。人们相信，著名的BCS理论已经解释了所有一切，而且材料科学通过巨大的努力也只能每10年使超导转变温度增加1 K。但是，在1987年，阿历克斯 · 缪勒（Alex Muller）和乔治 · 贝诺兹（George Bednorz）却由于发现了具有相当高转变温度的新型超导材料而荣获了诺贝尔物理学奖，而且这种超导材料并不与BCS理论的模型相吻合。虽然至今我们尚未完全认识这些超导材料的机理，但是，对超导材料应用却已揭开了序幕。
一旦当技术和工业团体都实现了使某些新事物从科学的进步中产生出来时，科学进步朝着新技术迈出的步伐就会大大加快。当这种实现发生时，朝着这个最终阶段前进的最实在、最有效的方法就是鼓励研究团体和发展团体之间在思想上密切相互作用和相互交换。这就是过去在硅谷重新发生而如今在生物技术中重新发生的一切。，
有些人曾一度这样说过 :“技术转移是一项交际性的运动。”在工业上，当科学家，工程师和产品开发者们相互结合在一起时，这种转移就会呈现最佳运转状况。各所大学对此作出贡献的方式主要是通过发展知识，鼓励科学家、工程师和工业团体之间紧密的相互作用，或许最重要的是通过培养大批将来能在工业中就职并且能把研究科学技术未知的、最新信息的思维方式带到工业上来的学生模式进行的。在国家科学技术委员会关于国家科学基金未来的一份报告中就特别 强调了培养合格后备学生的重要性。
我们身处大学，在基本和战略的各个领域方面卓有成效地发展了新的知识。在鼓励与工业的相互作用上，虽然在关于咨询时间、利益冲突政策等方面还存在许多问题，但我们毕竟也工作得很出色。当我们在培养研究生上做了许多工作时，我就不知道我们是否正在为他们提供正确的信息。在一部分教师中存在一种倾向，即他们总希望按照自己的方式使学生紧密地靠近他们，他们要使学生们感到，成就意味着在一所大学的研究室或在他们所处的一个大型工业实验室中的研究生涯。这种倾向是一种误导，因为对我们的研究生而言，大多数的求职岗位始终在工业，而不是在研究室。社会支持我们的理由之一就在于我们能培养出一批人才，后者能够把在大学中所做的研究工作转化为对社会更直接更有利的某些东西。
在国家的科学政策转向时，某些现实是必须考虑的。大多数国家的民用研究和发展是在工业中进行的。当“发展”始终被视为工业研究和发展的主要部分时，工业已经对“研究”作出了许多关键的重要贡献。但是竞争的压力却迫使工业把“研究和发展”的效应朝着具有较短时间水平线的方向转移。相对小型的工业“研究和发展”现在具有超过5~7年的投入应用期望时间。这一点即使在贝尔实验室和国际商用机器公司也是如此。因此政府对长期的“研究和发展”给予支持目前比过去任何时候都更重要。
科学对技术的重要性和技术对经济活动的重要性受到了经济学家和工业企业家的支持。以“研究对经济和社会贡献”为主题的美国企事业协会代表大会就表达了这种观点。美国斯坦福大学两名经济学家的文章“研究和发展对经济增长的贡献”估计，引进的新技术其效益占经济增长的30%~50%。宾夕法尼亚大学的一名研究人员在其题为“新技术对经济的贡献”一文中探讨了研究和发展与投资的转换关系。他发现，转换到工业上的比例约为20%，而转换为社会化的比例明显地比较高，可达到50%左右。他还发现，科学研究在为工业革命提供理论基础方面有其极大的重要性。
以上我仅仅专门提及了来自科学研究的实际结果。但是，我感到，作为一名科学家我还必须面对科学事业的另一个方面——即人们为了更多地洞悉我们所处的宇宙奥秘而作出的新认识上的发现。科学团体中的大多数成员在从事他们工作时总是追求学习前人所未知和研究前人所未做过的事情，他们为此感到喜悦和满足，正是这种动机，而不是那些来自其科学工作的技术驱使着年青的科学家每星期干上60~80个小时。这种对认识的渴望正是人类构造的组成部分，是不应该被忽视的，探索未知领域的悠久传统一直可以追溯到人类有记录的历史时期。我们的生活正由于这种探索带来的认识而变得丰富多彩。有时我听说，这样的感受仅仅是科学家所关注的，但是，我不这样认为。一大类像斯蒂芬 · 霍金《时间简史》著作的销售，在人类学、生物学和宇宙学方面的电视剧拥有的观众以及科学杂志的普及都表明，人们对新的知识有着广泛的兴趣。伽里略的科学研究支持了哥白尼关于地球不是宇宙中心的学说，从而在根本土改变了我们思考自身的方式，这种改变正是科学可能给人类带来的变化。
政府已经支持科学达数千年之久。亚历山大大帝带领亚里斯多德完成了穿越亚洲的远征。今天，我们发射像哈勃空间望远镜那样的空间观测站，支持旨在揭示物质最终结构的像在美国费米实验室和在欧洲的核子中心这类实验室中所做的研究工作，
当然，我们期盼着实际的利益，而且这种期盼已经被充分地得到了满足。但是，我们不应该太狭窄地只关注着实际利益，因为那样做等于否定了人类精神上的需求。那些否认为知识的缘故而追求知识重要性的很实际的人们应该记住：我们的设想是有限的。请记住上面我们引用过的格拉德斯对法拉第提出的问题 :“它们有什么用？”以及法拉第的回答：“阁下，别着急，你对它们征税的日子一定会到来。”
[Physics Today，1995年9月］