在我們邁向科技大國的路途,尚有多少問題待克服?(卜華志攝)
八百億美元的外匯存底;八千美元年平均所得;加上世界第十三大貿易國……。
經濟力指標已成國人耳熟能詳的數字;你能想像有一天我們不僅以經濟力,而同時以「科技指標」傲人?
去年七月,國家科學委員會在全國科技會議後,完成「國家科學技術發展十二年長程計畫」,預計我國將在民國九十二年列名世界十大科技國。從「經濟大國」邁向「科技大國」的路途要怎麼走?又有那些問題有待克服?
今年四月一日,國科會正式宣佈由曾參與美國太空總署衛星計畫的華裔物理科學家葉永恆為衛星計畫首席科學家。國科會太空小組群龍有首,準備跨出台灣航太研究的第一大步。
號稱第三次工業革命的高溫超導體研究,也在與朱經武共同突破研究、取得新超導材料的吳茂昆帶領下,在清華大學展開第三年的研究計畫。
此外,耗資百億新台幣的五座國家實驗室陸續完工,其中同步輻射中心極具規模,已有澳洲等多國科學家表示申請使用的意願。同時,高溫超導國家實驗室、太空科學研究中心,藍圖也大致完成。

為了不要老是跟在工業先進國之後,國科會由美國請回高溫超導博士吳茂昆(坐者)進行超導材料的研究。
科技國力,蓄勢待發
除了人才與硬體,中游各項產業的研發也快馬加鞭。
未來高科技產業的重鎮——「第二座科學園區」已完成規劃;經濟部全力投入包括液晶顯示器、光碟機等六十四項極待突破的關鍵性技術。此外,航太工業下游的主力台翔公司於去年九月成立後,立即以雄厚資金,開始進行飛航工業的技術移轉……。
科技界果然充滿蓄勢待發的氣氛。行政院國家科學委員會新出爐的「科技發展十二年長程計畫」,更列出了多項科技力量化目標,並且信心十足地指出,十二年後,中華民國台灣將邁入世界十大科技國家之列。
究竟什麼是「科技大國」的條件?我們目前的科技國力又如何?

航太工業是台灣近來發展的重點產業,投入龐大的研發費用。(卜華志攝)
博士走出象牙塔
民國五十年代,我國經濟力尚未起飛,政府毅然在缺乏外匯的當時,投入百萬美金成立國科會,全力培養科技人力。今天以廿四個工業先進國組成的經濟合作發展組織(OECD)慣用的科技指標(見圖)衡量,我們的工程論文數排名全球第十四,碩士、博士平均數在前十五名。
充足的高級工程人力,成為近十年台灣資訊業成功的先決條件;論文、博士人數的增加,亦代表了我國在科技投入的「所得」。問題是,科技力的評量,更重要的是它在國家整體發展運作中所扮演的角色和影響力。交通大學教授鄧啟福舉基礎科學強、博士多,在國際學刊上發表論文數遠超過我國的印度為例,長久以來,國民生活品質卻一直無法提升;發展幾十年的電子工業起不了步,機場仍是人工管理……。
「一國要走上合理管理之途,光靠博士多是不夠的」,鄧啟福認為,科技還必需配合上管理、行銷才能運轉,否則再多研究只是象牙塔裡的產物。

技術開發能力不足,使國建六年計畫的許多工程均仰賴國外技術。(邱瑞金)
科技指標不等於幸福指標
事實上,由於各個國家的型態、自我定位不同,科技投入策略互異,科技實力也往往反應在不同領域,難以訂定「高下」。
歐洲一些國家在經濟力發展到某一程度之後,更多資源是放在民生福祉相關的醫療、環保技術改進,已非全力追求經濟力或國防力量;過去蘇聯投入民生技術力的開發大不如歐、美、日,但他們在國防研發的成就,卻沒有人敢說他們不是科技大國。
「每個國家都有不同發展階段,有了指標,可以知道自己的位置,增加自信,也藉以努力、反省」,台大大氣科學系系主任林和話鋒一轉:「但是科技指標並不等於幸福指標!」
我們科技發展依據的指標又是什麼呢?
在國科會「科技發展十二年長程計畫」中開宗明義就指出:提高科技水準、促進經濟發展、提昇國民生活品質、建立自主國防能力是該計畫的四大目標。
過去,發展科技首要目標很明顯的就是增加國人所得;經濟起飛之後,「提升生活品質是目前的當務之急」,國科會企劃處長馬難先表示,開發焚化爐技術來處理垃圾問題;籌設「國家衛生研究院」等環保、醫療相關的研究,投入比重會不斷提高。

台灣高科技產業的集中地——新竹科學園區,為中華民國獲取了極高的利潤,工業局已開始規劃第二座園區。(邱瑞金)
科技造成「兩極化」
國科會副主委胡錦標表示,我們追求的並非單一目標,但不容否認,台灣目前雖有強大的經濟力,但四處都是競爭對手;科技的投入,因此仍需放在開發技術能力,帶來更高經濟收入的層次。
「我們不能忽略立即需要在世上立足的工業競爭能力」,他強調,只有技術力提升,擺脫對美日關鍵技術的依賴,強化國家競爭力,否則無從改善生活品質和國防的自主能力。
麻省理工學院化學博士、前經濟部科技顧問室主任施顏祥也表贊同。他認為即使針對上游研究,台灣的現況也應儘量強化應用科學,「強化了應用、技術能力,也才能回頭來『反哺』基礎研究。」就像日本倚恃產業技術開發能力,成為各國皆懼的經濟大國,如今又回頭重視基礎研究。
尤其應用科學對技術的影響,已使世界呈現「兩極化」走向——科技發達的國家,產品獲利率高,經濟成長與生活品質的改善相對提高,生活愈富足;而科技「弱」國,必需相對花更多金錢來換取產品,經濟力因此愈弱、民生愈衰。
於是稍具經濟力的開發中國家,無不想投入研發,改善科技體質,好跟上先進國家的「門檻」,免得落入兩極化中的後段國家。

同步輻射中心是「國家級」的研究設備,有助國內研究品質的提昇。
研發費用節節升高
在各方面均被我們視為「對手國」的韓國,去年就做出準備以八百億美元,進行科技與工業全面翻新的計畫。
我們自然也不甘示弱,先後搶攻高溫超導研究、設立軟體工業區、選定液晶顯示器與磁碟為優先發展之零組件……,去年第四次科技顧問會議後,國科會也擬定了未來六年將投入四千億元的中長程計畫。國科會主任委員夏漢民表示,提高我們的研究費用,是我國科技發展的首要工作。
研發費用所佔國民總生產毛額(GNP)的比例,目前以美國、德國、日本居世界前三位,都接近百分之三。我國只佔百分之一.三。因為政治因素,我們和韓國向來不把國防研發費用列入,因此無法與先進國做比較,但我們仍落後韓國○.六個百分點。
若與自己比較,由民國七十年至今,科技研發費用已大幅成長,每年編列的教育科學文化預算就成長了四倍多。
國科會企劃處長馬難先指出,大量投入研發是現代化國家發展成功的條件,過去美、日、德就都不吝投資,才有今天的國力。

開發新產品、新技術,是我們首要增進的科技力,圖為國人自行開發的筆記型電腦。(邱瑞金)
科技界多「中小企業」?
不過,「研發費用不是短期大量投入,就能有效消化或立刻有產出」,科學月刊社發行人、東吳大學物理系教授劉源俊強調,量的投入,不一定代表質的提昇。
去年回台灣大學客座半年的諾貝爾獎得主李遠哲也說過,台灣的科研,目前最需要的是提升品質。過去限於經費,國科會提供的多為小型研究,科技界內部又一貫「不獨當一面,也要自立門戶」的習氣,彼此間常做重複的研究,缺乏良好分工,「也就一直只能停留在『中小企業』形態,到某個程度就上不去」,身為「科技人」的林和不諱言。
因此科技指標上的博士、研發人員雖然年年增加,「其實只能替美、日等國的科技主流承包『零組件』的工作,自己的科學研究也就談不上創新」,林和形容,「科技界眾多小匠是不等於一個大師的。」

在生活無虞後,改善生活品質是科技發展的重要目標,環保、醫療相關的研發投資,也將相對增加。左圖為中華紙漿廠生產過程排放大量廢氣。(張良綱攝)
人力過度集中學院
缺乏氣魄、中小企業式的科技界,在純學術研究或對社會的影響力,都無法提高。我們科技社群又都集中在學院,在學校升等特重論文的風氣下,形成強烈的個人興趣導向。學者較不熟悉中下游的需求,除電訊、資訊少數個別產業外,中下游研發的空洞化,在OECD的科技指標中一目了然——總分一百分的技術開發力,遠落後美、日至少七十個百分點。
施顏祥更進一步以美國石化業的分工,來解釋我國上、中、下游無法「交集」的情形:美國大學中,「生產」和塑膠相關的研究論文,提供資訊給相關的中游——企業或公、私營研究機構——進一步研發;中游再提供下游生產技術。而台灣上、中、下游雖然「看起來各自活得好好的」,其實並未彼此支援。過去環境的侷限,使我們「上游忙著教書,研究則與中、下游脫節;中游只好依賴技術轉移,關鍵技術卻捏在他國手上;下游也只能停留在裝配、加工的層次」。

中醫藥也致力於科學化。(邱瑞金)
接枝不等於生根
「目前在任何一個獨立產業看來,都是這種淺碟式的發展」,施顏祥解釋,雖然強化技術力不見得都要靠自己打天下,技術移轉一直是我們利用較多的管道,但在國際間技術的轉移愈來愈困難的情況下,國內要引進技術,「首先也要培養吸收技術的能力」,施顏祥說,提升自己的技術力,才能建立技術移轉時的談判籌碼。
博士後的高級助理研究人才沒有本土化,是另一個邁向十大科技國要克服的挑戰。雖然我們擁有豐厚的留美人才,創造台灣近來經濟奇蹟的半導體工業,其中高級人力就多由美國矽谷「班師回朝」,但長遠來看,「接枝和自己生根是有差別的」,林和說。
過去在全無基礎下,我們當然不可能憑空自己培養人才,但在我們已建立初步基礎,這已是不能不考量的課題。
你的研究是否創新?或只是跟人家跑?本身是否具有訓練下一代高級人才的能力?這在中研院地球所研究員李太楓看來,是兩個衡量科技力的關鍵。

在期待應用科學為我們帶來更好生活的同時,亦不可輕忽基礎研究。圖為中央研究院第十九次院士會議一景。(邱瑞金)
上中下游待整合
「學術界一定要把人才培養出來,再透過中科院、工研院、電信所等單位和產業連接起來」,鄧啟福認為,由上游到下游,每一階段都可以有其精緻化的地方。為了提升企業做研發,國科會、經濟部近年來已努力貫穿這條大道。
六、七年前,國科會開始在每年提供給學術界的研究費用中,百分之卅放在所謂「目標導向研究」——結合相關部會、學界、產業界,擴大上、中、下游垂直整合的研究計劃。比如光纖通訊組件設計製造,就整合了台大、交大、交通部電信所、工研院及八家民間公司合作。
國科會綜合業務處處長徐享崑表示,科技發展的進程,到一定階段後,需要系統化、規模化,否則零零星星的科學創見,整合不出真正的科技實力。長期缺乏群體合作計畫,也使國內一直無法自己培養資深而足以擔當大型研究的領導人。
拋掉「大國心結」
「未來必需朝大型、整合性計畫發展」,鄧啟福也認為,大型計畫容易產生明顯的成品,也可以訓練出學校培養不出的研發領導人才,不僅讓大家信心增加,科技經費的投入,對國民也才有交代。
不論科技、產業界人士均肯定整合型計畫的做法,施顏祥則進一步指出,要強化、連結科技研發,除了手牽手整合,「上、中、下游更需『填空』,每一環節都必需大量的投入人力、資源。」
因此以我們的現況來看,科技發展必需先避免「大國心態」,拋掉「先進國日本、美國有的,我們也要有,『對手國』韓國有的,我們更不能沒有」的想法。由四項、八項、十二項,再到第四次全國科技會議結束後的六十四項重點科技,衛星、航太、高溫超導一項項的加進來,每一項都分走資源、人力。所有的雞蛋不能放在一個籃子,但也不能把一個雞蛋分成好幾塊放在不同的籃子。「若上、中、下游彼此關係無法加深,卻拚命加入新的科技重點,屆時科技與產業恐怕仍是單打獨鬥,各自發展」,施顏祥強調。
缺乏韌性系統
對缺乏資源或人力的國家,若不想只跟隨科技主流之後,策略是集中投資少數幾個足以「異軍突起」的項目。人口比台灣還少的澳洲,在醫療科技上就跑在第一線。基於此,國科會投入高溫超導,由於這是全新領域,全世界發展不過五、六年,與國外落差小,高溫超導在應用上又具有遠景,雖有學者擔心相關產業無法配合,「但高溫超導的投資並非太龐大,只要持續投入,有很大的機會可和國外並駕齊驅」,徐享崑認為。
至於航空與衛星綜合技術發展計畫,若要借由衛星以探究太空科學、發射通訊衛星或引擎、機翼的製造同時全面投入,必須是資源雄厚的國家,勞動力、資本、技術遠超過我們所能提供。台灣可以調適的空間比較小,我們的韌性系統不允許像美、日,可以容納多項大規模的科學工業。
當然,在航太工業中也可以找尋一些特定的點發展,如通訊衛星中的發射器、接收器,但從事衛星商品化的國家很多,技術也很可靠,「未來將有一場辛苦的仗要打」,一位科技界人士指出,我們在投入時應有更充分的考量、評估過程。
高溫超導研究小組負責人吳茂昆也深刻感覺到,目前國內由上到下都有想往高科技走的認知,對儀器、設備的投入很慷慨,科技人士在精神上也有足夠的支持,但卻忽略了科技研發的考核;另一方面,「國內的行政運作對研究工作上卻又影響太多」,他說。
今天的研究已非過去的單兵作戰,而是由理論、實驗各個層面互相配合,「因此在人事、會計等行政運作上必需更有彈性」,已回來兩年的吳茂昆認為這是所有科技界人士的心聲:「研究能力要提升,不是只多給錢,也要多給科研人員彈性,和一個不受干擾的環境。」
基礎科學是大樹之根
為了能在世界立足,台灣的科學發展,必須策略性先選擇應用科學扎根,但李太楓提醒,「一個剛步入工商業發達的社會,很容易因為過分著重實用,而忽略基礎。」
應用容易碰到瓶頸,走到極限,必需回頭求助基礎科學找答案,「當我們期待大樹枝繁葉茂,也別忘了基礎研究是大樹的根」,對台灣科技發展充滿期望的鄧啟福說。
科技國力,也需要如此生生不息。