20世紀以來，特別是二戰以后，科學知識以前所未有的速度增長。科學知識迅猛增長主要由于下面三個方面因素的推動：1、學科交叉融合。跨學科研究、學科交叉研究不斷地開拓出新的研究領域，促使新興學科不斷涌現。此外，傳統學科不斷地分化出新的分支，孕育出許多新學科生長點。2、研究方法與手段的進步。先進現代實驗與計算方法、技術和手段的運用，使科學研究能力大大增強，并且還原論與整體論相結合，微觀研究與宏觀研究方法相結合，不斷創新科學研究的方法論，使人類不斷突破傳統研究的極限。3、科學和技術的融合(1)。科學與技術之間的相互融合、相互作用和相互轉化，逐步形成一體的科學技術體系，極大地拓展了科學的研究范疇，促進了科學知識的增長。
但是，科學知識的快速增長沒有使需要研究的問題減少，相反，擺在人類面前的問題也同樣是急劇增長。從認識論講，人類認識和發現問題的能力是隨著其擁有知識的增加而增長的。另一方面，現代科學已不再是傳統意義上的自然科學，盡管像組成物質的基本粒子、宇宙與生命的起源等問題仍是科學研究的根本問題，但是科學現在研究對象絕大部分是人類所創造出來的問題。
人類創造問題的能力遠大于其解決問題的能力，人類沒有能力解決所有的科學問題，科學研究的疆域是沒有邊界的(2)。但是，因為人類的科學研究能力不足，難以跟上科學發展的要求，科學問題的增長給科學研究帶來很大的挑戰。這一問題需要引起深思，由此衍生的問題值得深入研究。
影響科學研究能力的因素主要是科研資金投入量，科研人員的數量與素質以及科研基礎設施狀況。在這其中科研資金的投入量是最至關重要的，它不但決定科學研究地開展程度，而且決定科研人員數量，決定著科研基礎設施的先進程度。
當前，全世界R&D的投入在10000億美元左右，占當年全世界GDP的2%左右(3,4,5)。在R&D的投入中，像美國及歐洲發達國家也僅有六分之一左右用在基礎研究上，發展中國家則更低，全世界在科學研究上的投入遠低于花在武器或毒品上的費用。而且，值得關注的是，在R&D的投入中商業機構的投入已占有主導地位，而商業機構的投入主要目的并不是基礎科學研究(6,7);更值得關注的是占科研投入絕大比例的西方國家正失去資助基礎研究的興趣(8)。大量的科研項目申請得不到資助，2004年美國國家自然基金委員會項目申請的資助率僅為23.6%，降到十年來的最低點(9)。全世界的科學家都感到科學研究的經費不足，尤其是從事基礎研究的科學家。法國科學家甚至為此走上街頭，抗議政府基礎研究經費的投入政策(10)。
在市場經濟社會，科學家尤其是從事基礎研究的科學家，工作要求高、經濟收入水平僅在中產階級行列，其職業并不特別具有吸引力，世界主要發達國家都面臨著青年人對科技工作興趣下降的問題(4)。另外，加之科研經費投入有限的限制，科研人員的數量不可能十分充足，在一些學科上，科研人員的數量不足的問題更加突出。雖然是否存在科技人員短缺問題還有不同的意見，但主要發達國家都面臨著一段時間內科技人員退休高峰的挑戰，美國這方面的問題更加顯著：30%的大學教師年齡超過55歲，45歲以下的教師僅占36%(4)。與此同時，現代科學研究對科研人員素質也提出了挑戰。很多現代科學問題具有復雜性、非線性、多學科交叉性、技術依賴性等特點，對科學家及科學家團隊提出很高的要求。科學家及科學家團隊要具有多方面的知識積累，要掌握先進的研究手段，要有豐富的工作經驗，要能夠協同工作等等，才具備從事科學研究工作的能力。科研工作者在整體上能否適應科學發展的要求，這方面尚未見到專門的研究。而作者認為科學發展對科研工作者素質的挑戰比數量的挑戰更大。
隨著科學的發展，對科研基礎設施不斷提出更高的要求。美國擁有世界上最先進的科研條件，但在過去十年，美國自然科學基金委員會(NSF)、國家科技委員會(NSTC)、國家健康研究院(NIH)，國家航空航天局(NASA)的調查研究顯示：科研基礎設施的需求與供給之間的差距持續擴大(11)，美國的科研基礎設施未能滿足科研發展的需要。在當代，建造和維護科學研究基礎設施需要投入當量的資金。美國國家科學委員會(NSTC)報告認為：在過去10年內，美國對學術研究基礎設施的投資沒有跟上飛速改變的技術、飛速增加的研究機會以及飛速增長的用戶數。國家科學基金用于基礎設施的預算太少，僅占22%(11,12)。很多大型科研基礎設施由于其本身的復雜性以及資金投入、技術、人員、管理等方面的要求，遠非一個國家所能完成，目前一些大型科研基礎設施通過國際合作進行建設(11)。然而，從人類共同面對重大科學問題的角度，這方面的工作僅僅是剛剛開始。
影響人類的科研能力還有制度、文化等方面的因素。另外，科學技術的教育，大眾的科學愛好等，也對人類的科研能力有影響。對這些本文不做討論。
除了科學發展對人類的科研能力提出新的要求，人類社會生存、發展，還有很多重大科學問題，如災害、疾病、環境污染、資源緊張等等問題(13)，迫切需要人類提高科學研究能力，予以解決。
參考文獻
1. R Nelson, National Innovation Systems: A Comparative Analysis , New
York: Oxford University Press, 1993
2. Vannevar Bush, Science—The Endless Frontier, A Report to the President
on a Program for Postwar Scientific Research, July 1945
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Economic Co-operation and Development,2004)
4. Science & Engineering Indicators – 2010( The National Science Board,
2010)
5. Human Development Report 2010 (United Nations Development，2010)
6. Assessing the U.S. R&D Investment (President’s Council of Advisors
on Science and Technology, October 16, 2002 )
7. Elisa Eiseman, Kei Koizumi and Donna Fossum, Federal Investment in
R&D
(RAND, September 2002)
8. William Brody，The west has lost the will to fund basic research，(The
Financial
Times，August 18 2005)
9. National Science Foundation, Introduction and NSF Overview, Regional
Grants Conference, (April 4-5 2005)
10. “French scientists fear for basic research, despite government
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11. Science and Engineering Infrastructure for the 21st Century ( The
National Science Board, 2003)
http://www.nsf.gov/nsb/documents/2002/nsb02190/nsb02190.pdf
12. A Review of Reports on Selected Large Federal Science Facilities (Rand,
2003)
http://www.rand.org/publications/MR/MR1728/MR1728.ch1.pdf
13. 125 Questions, what don’t we know, Science, Vol 3091,July 2005
Editor-in-Chief D. Kennedy and News Editor Colin. Norman
