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杨卫:打开创新之源的“水龙头”
基础科学研究往往孕育着重大突破,成为催生变革性技术和颠覆性创新的源泉,在国家科技创新全局中地位凸显。

  2022年6月28日,习近平总书记在武汉考察时指出:“全面建设社会主义现代化国家,实现第二个百年奋斗目标,创新是一个决定性因素。”那么,如何理解基础研究对创新的催化作用,走好中国的基础研究之路?本版推出“科技随笔·基础研究大家谈”专栏,约请院士专家各抒己见。

  基础研究是科学之本、技术之源,对经济社会发展起着基础支撑和前瞻引领作用,关系着科技发展的后劲和长远未来。习近平总书记指出,“基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关”。对此,我的理解是,基础研究犹如创新之源的“水龙头”,对整个科学体系有着“一子落则满盘活”的关键作用,只有拧开这个开关,科技发展才能“活”起来。也许一些基础研究成果短期之内并不能看到其应用价值,但若我们不掌握或没有处于研究的高地,则后期的应用技术研究必将无法走远。同时,基础研究具有世界性和时代性,中国不断加强基础研究发展也正是作为一个负责任的大国,对世界科学发展作出的贡献和担当。

  当前,新一轮科技革命和产业变革突飞猛进,量子科学、生命科学等新的科学进展有望引发人类社会的巨大变革,其源头正是相关基础研究的首先突破。与此同时,人工智能等一些新技术的发展也能够反过来带动基础研究领域的进一步突破。在基础研究的这一发展态势中,我国在量子通信等一些领域已与欧美科技强国并行,相关学术产出与其相当,但在源头式的、里程碑式的重要贡献和高影响力的科学家方面,仍相对较少。

  但要看到,我国基础研究的发展速度是惊人的。回首过往,到2000年,中国科技研究形成了完整的学术体系。到2010年,全球每一个学科领域都能看到来自中国的贡献,但在当时,我国高影响力作者却只占全球约1%。直到2020年,中国科技体量才同美国或欧盟相当,但2021年我国高影响力作者数量已占全球的14.2%。最新统计显示,我国科研论文的平均被引用次数与世界科研论文的平均被引用次数基本相当或略高,说明中国的学术影响力已达到世界平均水平。但在25年前,我国的科研论文平均被引用次数仅为世界平均水平的40%。可见每年我国的学术影响力在以约3%的速度不断上升,同时,我国的学术论文总量也在快速增长,这在全球来看,都是非常突出的。

  从客观规律来看,基础研究具有灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性等特点,进程往往无法事先计划,结果也无法提前预知,很多重大科学发现需要较长时间积累才能取得突破。因此,在我看来,助力基础研究发展,需要培养促进源头创新产生的能力,其中包括知识架构、思维方式、技术能力、科学仪器等方面综合发力,需持之以恒,久久发力,不要过于追求科研成果短期的“有用”或“没用”,在这方面,近年来我们已有了显著进展。同时,还需要营造促进源头创新的小环境,如宽容失败、批判性思维、鼓励自由探索和充分的学术讨论等,让科研人员在遵守科研伦理的前提下,在学术上能够自由自在地飞翔。当前,我们在这一方面还需进一步努力。但要相信,一旦把环境搞好了,产生重大突破也将有其必然性。

  助力基础研究发展,持续加大投入和支持是至关重要的。以我国基础研究最主要的资助渠道——国家自然科学基金(简称科学基金)为例,虽然总量持续增加,然而,从国际上看,科学基金的资助总量和每个项目的平均资助强度仍无法与世界科技强国的资助强度相比,如美国国立卫生研究院NIH的资助总量是我国科学基金的近10倍。但我国的科学基金的资助效益是全球最高的,最新统计显示,科学基金是全球学术产出中资助论文成果产出最多的资助方。2022年,科学基金的申请量已达到了近30万项,这对科学基金的管理效率和精细化程度提出了要求,但国家自然科学基金委充分依靠专家,以极高的资助效率和极低的管理成本很好地完成了资助工作,并就进一步完善评审自由裁量权等方面作出了探索。

  助力基础研究发展,科研评价体系有着“指挥棒”的作用,长远来看,这一点对于基础研究的主力军——青年科研人才尤为关键。我国当前的科研评价体系改革在不断深入完善,从评价方式来看,不外乎客观评价与主观评价两类。科研评价体系的根本难点在于如何对潜在的颠覆性创新进行事前评审。对科研人才特别是青年科研人才来讲,颠覆性创新有以下特征:一是思想驱动,具有偶然性;二是挑战传统,对现有认知进行颠覆,导致领域的革命性变化;三是初期难以达成共识,在同行评议中表现不佳;四是高风险性,成败概率不定,难以在前期计算投入产出效益;五是学科交叉,协同创新和综合交叉特征越来越明显。一言以蔽之,颠覆性创新需要创新者具有高度的能力与担当。

  如何鼓励青年人在这一探索中出类拔萃,是科研管理工作者所面临的重大挑战。我个人认为:一是对多数科研人员,要坚持在创新实践中证明是行之有效的发展路径,评价体系不宜变动过快;二是应该鼓励竞争者之间的合作和合作中的竞争,青年科研人才之间要釆取“狼群”结构,向外发力;三是人才称号不要过度地与利益挂钩;四是青年科研人才特别是90后代表着建构在新一代研究手段上的科研,应尽可能地满足他们对科研条件的更大期待;五是不要将自由探索与需求导向对立起来,要给各种类型的青年科研人员留下有学术尊严的发展空间。

  助力基础研究发展,继承和发扬老一辈的科学家精神、营造良好的作风和学风也十分重要。当前,我国拥有数量庞大的青年科研人才队伍,他们拥有良好的科学素质,经受过系统的学术训练,是最具有特色的一代,也是信息挖掘能力最强的一代。他们将形成从学术卓越到学术影响力、再到学术领导力的跨越,其难度、艰巨性和成功率都具有高度的挑战性。但我对这些青年科研人才充满期望。如今,他们当中流行着“卷”这样一个动词,代表着能折腾、敢作为、能创新、主动进取的性格与行为,这体现出的正是创新者的能力与担当。着眼基础研究的未来,为人才营造更为大胆创新、勇于创新、包容创新的科研环境,将进一步释放科技创新活力,为建设科技强国夯实根基。

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