1998年12月8日，美国总统比尔 · 克林顿宣布，对本年度最高公民推荐之一的优胜者，美国可授予“国家技术奖”。这些从1985年以来，一直由商务部技术政策办公室管理的奖项，授予在改进产品、工艺或服务中取得最新或重要技术突破的个人、小组或公司。一个来自科学技术界的独立专家委员会，来对那些经过一次公开的、全国范围的竞争后而被得以提名的候选人予以评定。有关他们的附加信息，出现在我们全球互联网站点“探索”浏览器（EXPLORE）的界面上。

心血管外科医生登顿A · 库利（Denton A. Cooley）［美国休斯敦得克萨斯医学中心得克萨斯心脏研究所］

现有1400万美国人患有冠状心脏病，每年死于该病的患者为50万人，而使其成为美国男女中的第一杀手。如果没有著名的外科医生登顿A · 库利所作出的改进，大致这一死亡人数可能会更高。该委员会已为他“在60年的心血管外科实践中，所表现出带有灵感的技法、领导才干和技术造诣”授予这一国家最高技术奖项。

就个人而言，库利已实施了20多万例心血管医疗过程，而为其中的45000人进行过开放性心脏外科手术。然而，比这数字更为重要的是，他为改进这一手术方法所付出的先驱性努力。从1962年开始，他采用注入葡萄糖溶液代替血液的方法来启动心肺机器运行，即在手术过程中通过患者体内的是一种循环氧合血液。这一改变，使外科手术实现了糖剂血液，从而提高了可实施手术患者的数数。库利还发明了修补和替换缺损心瓣的技术，并设计了200余种外科器具、移植和连接材料。

库利的几个具有鲜明特色的手术范例，开创了被目前所更为常规采用手术方法的先河。1968年，他在美国首例成功地进行了心脏移植手术（比南非的克里斯蒂安 · 巴纳德外科医生成功进行此类手术的时间还提前了一年）。1969年，库利在世界上第一次为一名患者进行了人造心脏手术，该手术作为一种暂时性措施直至找到合适的捐赠心脏为止。他还于1962年在休斯敦得克萨斯医学中心，创立了得克萨斯心脏研究所。该研究所现已成为世界著名的心血管研究机构，这也是他被确认为所作出的最重大贡献之一。他还生产了辅助损伤心脏的可植入装置，通过他的临床合伙人——圣卢克主教医院，为40多万名患者进行了此类手术。通过该研究所，使1900名医生学会了治疗心血管疾病。

生物技术学家罗伯特T · 弗雷利（Robert T. Fraley），罗伯特B · 霍尔斯（Robert B. Horsch），欧尼斯特G · 雅沃尔斯基（Ernest G. Jaworki），斯蒂芬G · 罗杰斯（Stepher G. Rogers）〔圣路易斯的蒙桑托公司〕

在以往的一万年间，人类一直在通过如贮藏最好的农作物的种子，或通过异种杂交培育新品种的方法来提高农作物的质量。而当今的科学家能够控制植物达到遗传水平。蒙桑托公司的科学家们“以他们在植物生物学和农业生物技术方而的开拓性成就，以他们在通过遗传方法改良农作物及提高农业产量和持续性的开发与商业化中的领先地位，”而赢得了这一国家最高技术奖项。

有效的化学制品一直是农业抵御病虫害、杂草的基本条件。但是，1980年蒙桑托公司的欧尼斯特G · 雅沃尔斯基开始考虑如何能够得到分子生物学的帮助。他聘用了斯蒂芬G · 罗杰斯、罗伯特T · 弗雷特，罗伯特B · 霍尔斯探索农作物的基因工程。感谢他们的努力，蒙桑托公司现已开发出了若干种基因转移农作物，包括西红柿、棉花、大豆和谷物。

将新的基因植入农作物最广泛的应用方法，就是借助于土壤杆菌肿胀的细菌。这一病原菌自然地将其部分DNA转换到被感染农作物的染色体中。所征用细胞产生的激素，导致了可使细菌喜好寄生于此的那种土壤肿块和根茎。*生物工程的诀窍就在于，去除病原体的致病基因，保留细菌感染和托附合乎细菌DNA特性的新基因的能力。研究人员已于1983年实现了这一目标。

利用现有的生物工程技术，蒙桑托公司的科学家们生产出具有抗早熟的农作物，经得起“ROUNDUP”除草剂的大而积应用，并可使农作物自身产生杀虫蛋白质。蒙桑托公司的科学家们认为，这种农作物减少了对喷洒杀虫药物的需求。在1996年的一次试验中，60%种植改良棉的农民无须打药便可防治螟蛉虫，而其余的那些农民也仅需一次喷药。与其相反，传统棉田通常需要喷洒农药四到六次。据蒙桑托公司估算，仅此节约了近25万加仑（近100万立升）的杀虫剂。

美国农业部现已批准了35种可进行培育的基因转移农作物。在美国国内，现已播种了5000万英亩（2000万公顷）贸易名称为“BOLLGARD”棉花和“NEWLEAF”马铃薯。然而，一些调查人员注意到，自身产生杀虫蛋白质的植物会导致某一天对昆虫产生抗性。其他一些调查人员担心基因转移农作物会减少农作物种植的差异。

尽管在美国大都会接受蒙桑托公司的生物工程技术，但是在世界的其它地方，人们对此却持审慎的态度。在欧洲，激进的环境组织已破坏了由蒙桑托公司进行的，时常受到公众赞誉的农作物初期试验。在1998年12月，当谣传蒙桑托公司在它培育的基因转移棉中植入了一种“终止者”的基因时，在印度引起了一片哗然。谣传中的这种基因，会使种子产生不育，致使农民在每一个农耕季节都要去购买种子（从传统上来讲，农民都是在他们所收获的农作物中拨出一些来作为种子）。根据蒙桑托公司的观点，尽管目前还在辩论应对“终止者”基因的专利权予以保护，但是，要将一种“终止者”基因结合到基因转移农作物中，这还尚需多年的时日。

计算机科学家肯尼斯L · 汤普森（Kenneth L. Thompson）和丹尼斯M · 里奇（Dennis M. Ritchie）〔贝尔实验室〕

当你要访问一个网页或查询一个公司的数据库时，你可从肯尼斯L · 汤普森和丹尼斯M · 里奇的劳动中获益。感谢他们所作出的深有影响和开拓性的努力，他们赢得了Uniex操作系统和C程序设计语言的发明奖，该项发明带来了计算机硬件、软件和网络系统的巨大发展。

Uniex操作系统是计算机发展的一个里程碑。在1969年该系统问世之前，操作系统软件是种体积大而专用的机器。当Uniex操作系统被应用于从个人计算机到主机范围的设备上时，其第一次成为便携式操作系统。目前，其已成为绝大部分互联网络服务器、商务和大学的操作系统。里奇、汤普森和他们的同事们后来在70年代初发明的C程序设计语言，作为执行Uniex操作系统的一个方法。C程序设计语言，是结合汇编程序效率的第一个通用语言（该语言最接近机器编码的0和1），其具有更高水平的程序设计表达式。如同Uniex操作系统，C程序设计语言几乎不需要予以改动便可连接各种机器。利用它的后裔语言C++和Java，C程序设计语言成为商业软件最通用的语言。

Uniex操作系统和C程序设计语言的开发，在如何使发明具有创造性和必要性方面起到了一种目标教学的作用。在60年代中期，汤普森和里奇就同贝尔实验室的通用电气小组和马萨诸塞州技术学院合作，从事于巨大的Multics研究项目，试图开发一种操作系统。不久，贝尔实验室从此项研究项目中撤出，并开始改组它的计算部门。在唯一剩下从事Multics研究项目的研究人员当中，汤普森和里奇希望能够达到该项研究所确立的目标。如同里奇发表在1984年“AT&T贝尔实验室技术杂志”上的一篇论文中所叙述的那样，“我们所希望保存的不仅仅是从事这种程序设计的良好环境，还需一种能够在周围形成共同参与的体系

然而时不待人，上面管理层拒绝了他们去开发这一系统中型机的建议（里奇在回忆录中写道，“我们对该实验室在极少的人身上花费了如此大量的钱财，可却从事一项如此糊涂的研究计划而疑惑”）。汤普森发现了一种很少被使用的八位千字节存储机（一种DECPDP-7计算机），从事开发Uniex操纵系统的研究人员，部分地采用了汤普森的称之为“太空旅行”（SPACE TRAVEL）的方法，该方法与一艘穿过太阳系的太空船有关。他们的同事布莱恩 · W · 克尔尼汉建议将该操纵系统命名为“Uniex”——这是Multics的一个双关语。

汤普森认为Uniex操作系统需要一种程序设计语言。在对FORTRAN程序设计语言做了尝试后，他迅速采用了由Multics研究项目所使用的一种BCPL语言，而由此创立了B程序设计语言。1971年，里奇扩展了B程序设计语言的技术特征，而又创立了C程序设计语言。当今，由克尔尼汉和里奇编写的教科书“C程序设计语言”，于1978年首次发行，现已被翻译成12种以上的外文。该书对所有重要的计算机程序设计人员来说，一直是一部必不可少的参考书。

生物药剂学〔BIOGEN公司〕

早在1977年，一个包括两名后来获得诺贝尔奖〔哈佛大学的瓦尔特 · 吉伯特（Walter Gilbert）和马萨诸塞州技术学院的菲立普A · 夏普（Phillip A. Sharp）〕的科学家组织，就与投资者商讨采用一种新方法来开发药剂。当时，学院科学家还很少研究商业领域。但在这一年后，吉伯特、夏普和他们的同事们发现了专门利用分子生物学工艺来生产药物的BIOGEN公司。从此，BIOGEN成了一家生物制药的先导公司：1996年该公司注册产品的总销售额超过20亿美元。“为拯救世界上大量的，先前无法医治的患者，BIOGEN公司突破性地将生物学率先应用到救生和延寿药品的开发中，”由此，该公司得到了美国国家技术奖委员会授予的这一奖项。

该公司所生产的可唤起人们特别关注的产品，是用于治疗乙型肝炎的BIOGEN疫苗（其中产品注册商标有“SMITHKLINE”和“MERCK”）。类似于它的堂兄——近日来成为最头条新闻的丙型肝炎，乙型肝炎是一种能够严重损害肝脏器官，以至致人死亡的病毒感染。BIOGEN公司所生产的抗乙肝产品的意义，不仅在于它挽救生命的潜力，而且还在于该药品的制作来源：该制品是首次通过重组DNA而制成的疫苗。

BIOGEN公司的研究人员分析乙肝病毒的基因，并识别这些抗原——触发人体免疫反应蛋白质的编码。将这些基因进行隔离，BIOGEN公司的科学家再将它们植入可产生丰富抗原的细菌中。然后，将这些抗原注入人体，人体免疫系统就会“记住”这些抗原，并进一步摧毁任何传递着的细胞。这样，免疫系统就可使人体防治乙肝病毒。

利用一种相似的方法，BIOGEN公司还制成了INTRONA，或α干扰素。这些干扰素具有很强的抗病毒和抗癌特性。BIOGEN公司的研究人员先取出为干扰素生产而编码的DNA，然后，将它们接合一种大肠杆菌的基因组。这一新的基因迫使该细菌产生α干扰素。利用这一技术，研究人员就能够以合理的价格生产大量的干扰素。

制药〔BRISTOL-MYERSSQUIBB公司〕

你的医药柜里似乎盛有许多来自BRISTOL-MYERS SQUIBB公司的产品，如止痛药和洗手液。但这也仅仅是这家拥有数十亿资产的跨国大公司所生产的极小一部分产品，该公司还生产抗癌、抗感染性疾病和其它疾病的药物。由于该公司“通过创造制药研究与开发的新方法，来延长和增强人的生命，以及通过创立庞大而复杂的临床试验，来为临床科学研究重下定义，”因而获得了美国国家技术奖委员会所授予的这一奖励。

令该公司特别引以为自豪的是由他们所生产的两种治疗心血管药物。其中一种是疏甲丙脯酸（销售商标名称为“CAPOTEN”）。这种治疗高血压的药剂，是首次利用一种被称之为示构式（或结构基式）药物设计工艺来自制的。而当今绝大多数的药物，都是通过偶然观察，或通过辛苦试验以及其它途径来获得的。

大量候选药物会出现错误筛选。而与其相反，示构式药物设计试图去生成用以攻击疾病中所含有特殊分子部分的化学组分。原则上讲，利用这种方法，可以更快更经济地生产出药力更强而很少有副作用的药物。

而这一方法的关键，是要确定目标物质的分子结构。这一水晶结构衍射X射线，产生一种特有的飞溅光点，研究人员利用计算机，便可测定出其组分原子的三维排列。

在70年代，该公司的研究人员米格尔A · 翁德蒂（Miguel A. Ondetti）和戴维W · 库什曼（David W. Cushman）就向外发布了一条利用巴西响尾蛇毒液的信息，，蛇液中的毒素可使受害者的血压骤然下降。毒液成分会抑制血管紧张素转化酶（ACE）的作用，而ACE是通过压缩血管来增压的。部分是借助于晶体学，研究人员构造了一个活性ACE部位模式，并制成了抑制ACE部位以及降血压的疏甲丙脯酸这种治疗高血压的药剂。

普拉伐他汀PRAVASTATIN（注册商标名称为“PRACACHOL”）是该公司生产的另一种抗高血脂的首选药物。类似于“他汀”家族的其他堂兄弟，如：西伐他汀和洛伐他汀，该药用于降低胆固醇。在1995年发表的一篇对6595名男子历经五年的研究报告中表明，普拉伐他汀可降低所有胆固醇近20%，降低低密度脂蛋白胆固醇（“坏死”胆固醇）近26%。而且，他们对该药还进行了更大规模的试验，这次研究的最重要方面，是对该药进行检验的对象，选定为那些外表看似健康的男子（以往绝大多数胆固醇裂解药物的研究对象，都集中在那些被验证为心血管有问题的人身上）。或许是更为重要的，在这次和以后的试验表明，普拉伐他汀不仅可以降低胆固醇，而且，它还可以减少因心血管疾病而死亡的危险。

该公司从事产品研究与开发的先头部队，是该公司设立在普林斯顿的制药研究所。目前，这个研究所已开发了50余种药剂。总之，该公司每年投资于药物研究项目上的资金大约为13亿美元。

〔Scientific American，1999年第3期〕