深栽科學(xué)之根 靜待創(chuàng)新花開
——對我國基礎(chǔ)研究戰(zhàn)略布局的觀察與展望
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基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源頭活水,是撬動整個科技體系迭代升級的“總開關(guān)”。在突破關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸、邁向科技強國的宏偉征程中,基礎(chǔ)研究發(fā)揮著根本性、戰(zhàn)略性支撐作用,是實現(xiàn)高水平科技自立自強不可或缺的核心基石。
當(dāng)前,新一輪科技革命加速演進,全球科技創(chuàng)新競爭的主戰(zhàn)場已前移至基礎(chǔ)研究第一線。高端芯片、工業(yè)軟件、航空發(fā)動機等領(lǐng)域的突破,深度依賴載流子輸運、計算幾何、高溫合金微觀組織演化等底層科學(xué)原理的持續(xù)深耕。只有牢牢抓住基礎(chǔ)研究這個“總開關(guān)”,持續(xù)釋放其強大創(chuàng)新動能,才能在世界科技競爭中把握主動、決勝未來。
遵循科學(xué)規(guī)律 夯實基礎(chǔ)研究戰(zhàn)略定力
做好基礎(chǔ)研究戰(zhàn)略布局,首先要深刻把握科學(xué)發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律。從電磁理論、量子力學(xué)到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),重大科學(xué)成就沉淀出三條寶貴經(jīng)驗。
需求指明方向,突破依賴高水平自由探索。重大現(xiàn)實需求能為基礎(chǔ)研究標(biāo)定出“必須攻克”的核心方向。19世紀(jì)中葉,跨大西洋電報通信的迫切需求催生了對電纜信號衰減問題的研究,有力推動了電磁理論的應(yīng)用與完善。然而,作為電磁理論基石的麥克斯韋方程組,其誕生并非直接由電報需求驅(qū)動,而是源于科學(xué)理論內(nèi)部的邏輯自洽追求與對法拉第“力線”概念的數(shù)學(xué)化探索。這告訴我們,需求能夠指出“哪些領(lǐng)域至關(guān)重要”,卻難以規(guī)劃“突破的具體路徑”。真正的原創(chuàng)性突破,離不開科學(xué)自身的發(fā)展邏輯和科研人員的長期潛心鉆研。在戰(zhàn)略布局中,既要緊密對接國家重大需求,更要為自由探索留出充分空間。
轉(zhuǎn)化核心在于原理提煉?;A(chǔ)研究與現(xiàn)實需求的轉(zhuǎn)化存在兩大路徑:一種是針對具體技術(shù)指標(biāo)設(shè)立攻關(guān)項目,另一種則是戰(zhàn)略科學(xué)家將需求提煉為普遍性科學(xué)原理問題,布局長期基礎(chǔ)研究,待原理突破后反向支撐一系列現(xiàn)實需求。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的興起正是后一種路徑的典范:肖克利、巴丁和布拉頓從“研發(fā)更優(yōu)信號放大器件”的需求出發(fā),提煉出“固體中的電子態(tài)與輸運”這一核心原理問題,最終奠定了整個信息時代的基石。這深刻啟示我們,戰(zhàn)略科學(xué)家的關(guān)鍵價值,正在于完成從現(xiàn)實需求到科學(xué)原理的精準(zhǔn)凝練與轉(zhuǎn)化。著力培養(yǎng)和用好戰(zhàn)略科學(xué)家,提升凝練重大科學(xué)問題的能力,是優(yōu)化基礎(chǔ)研究布局的重要一環(huán)。
尊重“應(yīng)用延遲”,涵養(yǎng)戰(zhàn)略耐心。從科學(xué)原理突破到規(guī)模化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,往往存在5至20年的孕育周期。“應(yīng)用延遲”無法通過加速成果轉(zhuǎn)化而輕易繞過——原理落地所需的配套技術(shù)、工程知識、產(chǎn)業(yè)生態(tài)和人才體系,均需要在時間沉淀中逐步培育與完善。假如20世紀(jì)50年代要求所有固體物理研究都直接服務(wù)于晶體管產(chǎn)業(yè),能帶理論、半導(dǎo)體物理等基礎(chǔ)探索必將受限,后續(xù)信息產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)便無從談起。布局基礎(chǔ)研究必須有“功成不必在我”的長遠眼光,以持久耐心深耕原理,方能收獲未來技術(shù)革命的豐碩果實。
這三條規(guī)律共同指明:基礎(chǔ)研究絕非科技追趕的附屬品,而是實現(xiàn)科技引領(lǐng)的必需品。唯有在科學(xué)原理層面久久為功,才能既解決當(dāng)下緊迫難題,又開拓出全新技術(shù)疆域,將競爭主動權(quán)牢牢掌握在自己手中。
雙輪驅(qū)動 構(gòu)筑戰(zhàn)略布局新格局
立足科技強國建設(shè)目標(biāo),我國基礎(chǔ)研究戰(zhàn)略布局堅持前瞻導(dǎo)向與需求牽引相結(jié)合,著力構(gòu)建“雙輪驅(qū)動”新格局:面向2035年的前沿突破與面向2049年的長遠深耕,推動追趕型研究與換道型研究協(xié)同發(fā)力。
面向2035年,聚焦前沿實現(xiàn)引領(lǐng)性突破。圍繞躋身創(chuàng)新型國家前列的目標(biāo),重點聚焦數(shù)據(jù)時空演化、量子物理、新一代半導(dǎo)體材料、合成生物學(xué)、腦科學(xué)與類腦智能、可控核聚變等領(lǐng)域。這些方向均是全球?qū)W科體系中矛盾最突出、突破空間最大、一旦攻克就能打開全新科技發(fā)展空間的核心領(lǐng)域。通過集中優(yōu)質(zhì)資源精準(zhǔn)發(fā)力,力爭取得一批引領(lǐng)性原創(chuàng)成果。
面向2049年,圍繞本源構(gòu)建系統(tǒng)性認知。錨定建成世界科技強國的長遠目標(biāo),瞄準(zhǔn)智能的本源、物質(zhì)科學(xué)極限、生命起源、深空深海深地和極地探索等根本性科學(xué)問題,布局超長線基礎(chǔ)研究。這類研究一旦實現(xiàn)突破,將徹底重塑人類對自然世界的基本認知,為人類知識體系貢獻中國智慧,其戰(zhàn)略價值遠非量化指標(biāo)可以衡量。
在此框架下,“追趕”與“換道”兩條腿走路,協(xié)同發(fā)力。追趕型研究聚焦“當(dāng)下怎么強”,在成熟賽道上縮小與國際頂尖水平的差距,緩解關(guān)鍵技術(shù)瓶頸制約;換道型研究聚焦“未來怎么贏”,在新興賽道和交叉領(lǐng)域提前布局,培育原創(chuàng)性核心優(yōu)勢。兩者互為支撐:沒有追趕筑牢根基,換道突破就缺乏能力支撐;沒有換道布局未來,追趕便可能止步于被動跟跑??茖W(xué)有效的策略,應(yīng)在同一領(lǐng)域同步部署兩類研究,根據(jù)技術(shù)成熟度和時間窗口動態(tài)調(diào)整資源配置。
實踐中我們深刻認識到,許多“卡脖子”技術(shù)難題的癥結(jié),不在于具體產(chǎn)品本身,而在于其背后的基礎(chǔ)科學(xué)原理和核心方法體系尚待深耕。為此,基礎(chǔ)研究布局更加注重從技術(shù)瓶頸中提煉低層和深層科學(xué)問題,引導(dǎo)科研力量在原理層面下苦功、求突破。唯有筑牢科學(xué)“根基”,才能從根本上擺脫被動局面,催生“從0到1”的原創(chuàng)性技術(shù)成果,重塑全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。
創(chuàng)新制度 涵養(yǎng)基礎(chǔ)研究優(yōu)良生態(tài)
推動基礎(chǔ)研究高質(zhì)量發(fā)展,制度創(chuàng)新是根本保障。應(yīng)堅持以高水平科學(xué)家為中心,從經(jīng)費支持、評價改革、范式創(chuàng)新、交叉融合和產(chǎn)學(xué)研協(xié)同等維度協(xié)同發(fā)力,厚植孕育原創(chuàng)突破的沃土。
構(gòu)建穩(wěn)定多元的經(jīng)費投入體系。持續(xù)加大基礎(chǔ)研究投入,優(yōu)化經(jīng)費結(jié)構(gòu),重點向青年科研人才傾斜,提高自由探索類、非共識類項目的支持比例。積極探索“三層漏斗”式經(jīng)費結(jié)構(gòu):底層約60%為穩(wěn)定支持資金,給予團隊5至7年長周期保障;中層約30%為競爭性項目經(jīng)費,支撐重大科研計劃;頂層約10%設(shè)立高風(fēng)險探索基金,專門支持非共識但具備顛覆性潛力的項目,評審核心標(biāo)準(zhǔn)是“成功后能否開創(chuàng)全新科研領(lǐng)域”。
深化長周期科研評價改革。建立以創(chuàng)新價值、學(xué)術(shù)貢獻、長遠影響為核心的長周期評價機制,對從事戰(zhàn)略性基礎(chǔ)研究的科研人員實行5至7年長周期考核,采用“小同行評議”模式,邀請頂尖專家進行定性評價。核心標(biāo)準(zhǔn)是“是否深化了核心科學(xué)問題認知、是否開辟了全新研究路徑”。同時建立“高質(zhì)量失敗”認可機制,對在戰(zhàn)略方向上獲得有價值負向結(jié)果的研究給予充分認可和后續(xù)支持,鼓勵科研人員敢于挑戰(zhàn)最前沿課題。
推動新工具與新范式深度融合。積極推動人工智能、高性能計算、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)與基礎(chǔ)研究全流程融合。人工智能已深度參與科學(xué)發(fā)現(xiàn)全過程,從假設(shè)生成到實驗優(yōu)化與結(jié)果分析,新工具正全方位重塑研究模式。應(yīng)大力布局“人工智能驅(qū)動的科學(xué)研究”,就是要以范式創(chuàng)新賦能基礎(chǔ)研究提質(zhì)增效。
鼓勵跨學(xué)科交叉融合。加快打破傳統(tǒng)學(xué)科壁壘,設(shè)立實體化、獨立運行的跨學(xué)科研究中心,賦予其獨立預(yù)算、職稱評審和招生名額等自主權(quán),以從根本上破除制度障礙。同步建立“共同貢獻”認定機制,讓創(chuàng)新在學(xué)科交匯處競相迸發(fā)。
激活企業(yè)創(chuàng)新主體作用。引導(dǎo)行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)與高校、科研院所共建基礎(chǔ)研究實驗室和新型研發(fā)平臺,形成“產(chǎn)業(yè)出題、科研解題、成果落地轉(zhuǎn)化”的良性循環(huán)。針對不同類型技術(shù)難題分類施策:原理清晰、工程待突破的聚焦產(chǎn)業(yè)技術(shù)攻堅;原理模糊、核心未知的布局基礎(chǔ)研究長期攻關(guān);范式缺失、原理混沌的依托產(chǎn)學(xué)研協(xié)同開展原創(chuàng)性探索,讓基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新相互滋養(yǎng)、螺旋上升。
厚植人才根基 匯聚開放創(chuàng)新力量
基礎(chǔ)研究的長遠根基系于人才,尤其系于青年人才。
青年人才是基礎(chǔ)研究薪火相傳的核心力量。應(yīng)持續(xù)強化全周期支持:對專注基礎(chǔ)研究的青年人才,破除短期考核束縛,賦予學(xué)術(shù)自主權(quán),支持其深耕前沿、開展高水平自由探索;搭建基礎(chǔ)研究與工程應(yīng)用銜接的橋梁,引導(dǎo)其將成果對接實際需求,與技術(shù)研發(fā)力量協(xié)同推進關(guān)鍵技術(shù)攻堅。管理層面遵循人才成長規(guī)律,推行分類考核評價,讓擅長原創(chuàng)探索、技術(shù)攻關(guān)、交叉融合等不同類型青年人才各展所長、盡顯其才。
為青年人才“挑大梁、當(dāng)主角”提供堅實保障。充足科研經(jīng)費與條件支持的同時,簡化考核流程、減少非科研事務(wù)干擾,保障其擁有充足而專注的科研時間。伴隨能力提升,適時引導(dǎo)他們深度參與重大科研任務(wù),在攻堅一線錘煉原始創(chuàng)新能力。高度重視價值引領(lǐng),將科學(xué)家精神教育落細落實:圍繞重大任務(wù)組建黨員攻堅突擊隊,弘揚平等思辨、自由求真的科學(xué)精神,鼓勵打破常規(guī)、不迷信權(quán)威;選樹先進典型,開展學(xué)風(fēng)與科研倫理教育,引導(dǎo)青年堅守初心、恪守底線。
在扎根本土培養(yǎng)的同時,以更加開放包容的姿態(tài)融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)??v觀近代科學(xué)史,重大基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新無一不是全球科學(xué)家長期探索、協(xié)同合作的共同成果。面對復(fù)雜國際形勢,應(yīng)堅定不移走開放合作之路,加快從“被動參會”向“主動設(shè)題”轉(zhuǎn)變,積極牽頭發(fā)起國際專題研討會,組建國際學(xué)術(shù)組織,搭建高水平自主交流平臺。通過常態(tài)化交流,深入推進聯(lián)合實驗室建設(shè)、國際合作項目、研究生聯(lián)合培養(yǎng)和科研數(shù)據(jù)共享。積極參與乃至發(fā)起國際大科學(xué)裝置和大科學(xué)計劃,穩(wěn)步參與全球科技治理,讓中國智慧為世界科技進步作出更大貢獻。
基礎(chǔ)研究是科技強國的底層基石,是自立自強的戰(zhàn)略根本。歷史反復(fù)證明,急功近利換不來核心技術(shù),唯有深耕原理、久久為功,才能打通科技創(chuàng)新的源頭活水,從根本上贏得競爭主動。站在民族復(fù)興與科技變革的歷史交匯點,我們更應(yīng)該以戰(zhàn)略耐心夯實根基,以前瞻布局錨定方向,以制度創(chuàng)新激發(fā)活力,以開放合作匯聚力量。
(作者:羅先剛,系中國工程院院士、中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所所長)
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