【编者按】 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。加强基础研究,是实现高水平科技自立自强的迫切要求,是建设世界科技强国的必由之路。当前,新一轮科技革命和产业变革加速突破。习近平总书记强调,要以更大力度、更实举措加强基础研究,提升我国原始创新能力,进一步打牢科技强国建设根基。
面对新形势新任务,如何进一步增强紧迫感、责任感、使命感,坚持“四个面向”战略导向,将基础研究持续抓下去,抓出新成效?上海如何以基础研究和原始创新的新成效引领国际科创中心建设取得新突破?本报约请三位学者研讨交流。
■主持人:于 颖 本报记者
■嘉 宾:李 万 上海科学院科技发展部部长、研究员
朱学彦 上海市科学学研究所副所长、研究员
卢 超 上海大学管理学院教授
“子午工程二期”的标志性设备之一圆环阵太阳射电成像望远镜。视觉中国
主持人:“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”“我国面临的很多‘卡脖子’技术问题,根子是基础理论研究跟不上,源头和底层的东西没有搞清楚”……习近平总书记多次深刻阐明基础研究的极端重要性。当前,全球科技竞争更加聚焦基础前沿领域,原创性颠覆性创新的重要性日益凸显。面对机遇和挑战,我们如何深刻认识和把握加强基础研究的紧迫感和使命感?
李万:加强基础研究是突破“卡脖子”技术瓶颈的必由之路。所谓“卡脖子”,大多是过往通过不同技术路线竞赛以及在市场竞争和实际应用中累积形成的优势,造成对后来者的“锁定”和路径依赖效应。要想突破“卡脖子”技术瓶颈,往往需要另辟蹊径,探寻新的技术路线和解决方案,这其中牵扯到大量基础研究。因为其他的技术路线之所以不具有可行性和经济性,很大程度取决于对相应自然现象“揭示”不够。唯有加强基础研究,在巨大需求的牵引下,以“巴斯德象限(应用导向的基础研究)”为依托,才有可能变不可行为可行、变不经济为更经济。
加强基础研究是培育未来产业根技术的关键基石。从技术经济长周期规律上看,当前及未来10—20年内,正处于第五次康波与第六次康波交汇之际,下一轮长波的主导产业还在酝酿之中,主导产业的核心产品和主导设计远未形成,涉及未来产业的根技术尚未建立起来。破坏性创新、颠覆性技术持续涌现,新科技革命与产业变革展示出群体性突破的态势,与人工智能、集成电路、量子计算、生物经济、商业航天等相关的数学、物理、材料、认知、空天、脑科学、生命科学以及交叉学科等需要持续加强投入,才可能创造出未来产业根技术。
加强基础研究是迎接新的科学革命的战略举措。如果将视野放得更长远,今天,虽然创新在持续展开、技术在不断颠覆,但科学革命还在酝酿之中。这既为我国攀登科学珠穆朗玛预留了一定时间,也为我国需要长期持续加强基础研究提出了战略要求。面向2035年科技强国、本世纪中叶建成世界科技创新强国的宏伟目标,唯有持续保持对基础研究的高强度投入,才有可能迎来属于中国的“奇迹之年”。
朱学彦:首先,当前全球科技竞争主战场加速向基础前移,原创性、颠覆性创新成为重塑竞争格局的关键,决定国家创新能力离不开基础研究实力。过去技术竞争多集中在产品、工艺、应用层面,如今量子计算、生命科学、先进材料等未来赛道的主动权掌握在拥有底层科学理论、原创科学发现的国家手中。我国部分关键核心技术受制于人,本质是没有掌握基础理论、底层机理、核心算法等,唯有提升基础研究能力,才能从根源上定义问题、打破壁垒、新设赛道,确保长期竞争力。
其次,体系化地理解科技创新,会发现基础研究是科技创新的源头活水,是培育新质生产力、布局未来产业、保障国家战略安全的核心支撑。无论是保障能源安全、生态安全,应对重大疾病、气候变化等全球性挑战,还是培育未来产业、推动传统产业转型升级,都需要持续的科学新发现、新原理作为解决方案供给源。只有打通基础理论、技术开发、产业转化的循环链条,才能把发展主动权掌握在自己手中,在新的发展阶段塑造新的优势。
再者,当下的科学发现有两个鲜明特点值得关注,一是前沿科学深度交叉融合,很多领域正处在突破前夜。如果错失科学发现“窗口期”的机遇,就会继续错失新一轮全球创新格局形成中的机遇,从而长期陷入被动跟随局面。另一方面,随着AI4S(AI for Science,人工智能驱动的科学研究)的兴起,创新范式正在被重塑,即重大科学发现的“游戏规则”发生变化,从基础研究到应用研究的周期正在大幅缩短,传统依赖实验试错、理论推演的科研模式被全面颠覆,亟需高效统筹科研算力供给、底层原创算法攻坚、科研数据治理,从而全方位赋能科学发现。
卢超:习近平总书记对基础研究作出的一系列重要论述,层层递进、不断深化,系统回答了基础研究“是什么、为什么、怎么干”的根本问题,为新时代全面加强基础研究提供了根本遵循。
加强基础研究,时不我待。“我国正从全球科技参与者、贡献者向开拓者、引领者加速转变,成为创新力上升最快的国家之一。”“开拓者”“引领者”意味着我国在多个领域已走到行业最前沿,没有先行者可以跟随,没有现成路径可以复制,必须依靠基础研究探索未知方向、开展自主创新。同时,随着人工智能蓬勃兴起,传统科研范式迎来颠覆性变革,基础研究通常倚赖的试错探索模式效率得到了极大提升,科技创新迭代速度显著加快、新质生产力发展日新月异。因此,瞄准2035年建成科技强国的目标,加强基础研究时间紧迫,只争朝夕。
加强基础研究,责无旁贷。关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。基础研究问题作为核心技术的根源问题,是大国竞合博弈的“核心筹码”,更是我国实现高水平科技自立自强的“元代码”。高校、科研院所、企业等创新主体应牢牢绷紧“加强基础研究”这根弦,集中优势资源、发挥各自特长,在国家基础研究创新体系中勇于担当、主动作为;一线科研工作者要甘于坐冷板凳、敢碰真问题、久久为功,软科学研究者要前瞻性提出符合基础研究高风险、高价值、长周期特点的体制机制创新策略。
主持人:“十五五”时期是实现高水平科技自立自强、建设科技强国的关键时期。基础研究关乎科技强国建设的根基,地基打得牢,科技事业大厦才能建得高。习近平总书记强调“要加强统筹谋划和顶层设计,优化基础研究系统布局。坚持‘四个面向’战略导向,进一步明确基础研究的主攻方向和重点领域”,对加强基础研究作出战略部署。加快提升原始创新能力,如何以更大力度、更实举措推动基础研究高质量发展?
朱学彦:加强基础研究布局,“需求牵引”与“前沿引领”双向发力。一方面,聚焦国家重大战略和产业刚需,围绕高端芯片、基础软件、关键材料、精密仪器等“卡脖子”技术背后的底层科学问题,凝练一批亟待突破的基础理论、核心机理、关键算法难题,集中优势科研资源开展靶向攻坚,为关键核心技术突破提供源头支撑。另一方面,前瞻布局量子计算、人工智能、生物医药、极端条件科学等前沿交叉领域,鼓励勇闯科学“无人区”,大力支持非共识、长周期、高风险的原创性研究。
加大基础研究投入,“增总量”与“优结构”双向发力。一方面,进一步扩大稳定支持经费规模,减少短期竞争性项目对长线原创研究的挤压,把科研人员从争项目、写本子以及诸多行政事务上解脱出来。另一方面,进一步健全多元投入体系,特别是激发企业投入基础研究的动力。以上海为例,通过财政补贴、100%加计扣除、仪器共享补助等引导措施,推动科技领军企业设立基础研究院、联合基金,发挥企业“出题人”作用凝练产业发展的底层科学问题。此外,发挥科学基金会的作用,拓宽社会捐赠、公益资助渠道,加快形成政府、企业、社会协同发力的投入格局。
涵养有活力的创新生态。针对基础研究周期长、不确定性强、失败率高的特点,推行长周期、分类化评价机制,同时,加强对“容忍失败”的制度安排。健全基础研究人才引育、激励、成长全链条机制,支持青年人才挑大梁、当主角,完善人才薪酬、科研保障、荣誉激励。此外,构建潜心治学、勇于探索、风清气正的创新生态,全方位激活原始创新内生动力。
卢超:全面加强基础研究,需要把握高质量供给与高品质需求的动态平衡,背后则是体系化的创新生态支撑。
一是持续加大基础研究人才、基础研究经费、重大科技基础设施、智能化科研平台系统等供给侧投入。统筹推进教育科技人才一体改革,加大基础学科资源投入;引导企业、社会力量等加大基础研究投入或设立基础研究公益基金,形成多元投入新格局;充分发挥大科学装置、设施的研究支撑功能,优先保障基础研究的机时分配和跨行政区域共享;加快科研平台系统端侧智能体开发,打造AI与人协作共创的智能伙伴。
二是持续强化概念验证平台、高质量孵化器推动基础研究向应用开发、成果转化、产业培育的需求侧牵引。基础研究是距离市场最远的研发活动环节,更需要创新链中下游的及时反馈并为之持续注入信心,打通成果转化“最初一公里”,让科研工作者看到奔头,打通成果转化“最后一公里”,让科研工作者尝到甜头。一方面,要壮大技术经理人队伍,提高技术经理人的科学理解和市场感知能力;另一方面,要推广实施“场景化验证”,通过真实场景锤炼实战能力。
三是持续完善全社会共同支持基础研究的创新生态。改革科研评价机制,对参与基础研究的科学家施行长周期考核,突出过程导向,更加关注创新思维与方法探索。健全基础研究人才保障机制,营造“保护性”工作环境。营造崇尚基础研究、宽容失败的氛围,确保心甘情愿坐冷板凳、心无旁骛搞科研的科学家得到尊重。
李万:除了加强投入、培育优秀人才、营造良好环境等,实现基础研究的高质量发展,还需要注意以下几方面:一是充分运用人工智能,赋能基础研究。推广AI4S理念和范式,注重在各类学科领域建设高质量科学数据集,特别是信息与智能科技、生命科学与生物医药、新材料与先进制造等,推动AI在科学研究全领域全过程发挥作用。二是营建高可信科学交流机制,促进各类奇思妙想批量涌现。探索运用大数据、区块链等技术,营建能够将创新思想分享确权的高可信机制,避免“内卷”和“免费”获取别人创意且在最终成果中不标示的情况,使得广大科研工作者愿意且能够充分分享科研进展和成果。三是坚持应用牵引和使命导向,以高水平的有组织科研实现高质量的基础研究。定义问题比解决问题更重要,要站在关切人类发展、关乎民族复兴、关联产业振兴等高度,开展基础研究的选题。以系统工程和复杂自组织机制相结合的方式,实施高水平的有组织科研。鼓励和支持行业龙头企业和创新型公司投入和实施基础研究,与高校院所建立科研联合体,将有组织的科研与有组织的转化相融合。
主持人:上海是我国基础研究的重镇。去年,全市基础研究经费支出占全社会研发经费支出的比例达到12%左右,取得不少“从0到1”的硬核突破,一大批标志性原创成果持续产出,科技创新策源功能持续强化。上海科学家在《科学》《自然》《细胞》三大顶刊上发表的论文数占到全国总数的近三分之一。基础研究工作要“持续抓下去,不断抓出新成效”。践行总书记嘱托,上海如何继续发力打造基础研究先行区,进一步以基础研究和原始创新的新成效引领国际科创中心建设取得新突破?
卢超:近年来,上海持续加强政策制度保障,形成了“若干意见-专项计划-实施细则”的三层政策框架;建成基础研究先行区“1+X”体系,特别是2025年在全国率先出台系统支持企业基础研究的政策文件,通过“探索者计划”、上海启源国资创新策源公益基金会、上海启光自然科学发展基金会等,引导企业和社会力量大力投入基础研究。践行总书记嘱托,上海可从以下几方面继续发力:
加强支持基础研究的顶层设计。在现有三层政策框架基础上,研究出台支持全面加强基础研究的综合性文件,汇聚发改、科技、教育、经信、财政、人力资源社会保障、国资、知识产权等部门合力,在推动上海全面加强基础研究工作中发挥引领作用、总纲作用。
优化基础研究的分类资助设计。加强央地联动,依托在沪国家实验室等“国家队”开展战略导向的体系化基础研究;加强国际合作,通过基础研究先行区开展前沿导向的探索性基础研究;加强政企协同,依托“探索者计划”开展市场导向的应用基础研究。
保障基础研究成果的转化落地。借鉴发达国家做法,引导企业介入阶段前移并加大介入力度和深度,打通“基础研究-技术突破-产品制造-市场推广-产业发展”全链条,实现基础研究的“高价值”落地。
李万:一是持续加强基础研究投入。力争在“十五五”期间,基础研究占比接近或达到发达国家水平,为基础研究涌现新成果奠定扎实物质基础。二是强化科学设施建设发展。大科学时代,重大原创日益有赖于科学设施。要注重完善和优化科学设施运行维护机制,实现大型科学设施规模化运行、精细化管理和高效化服务。三是以科学展望和技术预见,实施更具前瞻性的基础研究布局。在总结基础研究先行区、高风险基础研究布局机制等经验做法的基础上,持续扫描全球科学研究、技术创新和产业变革的动态。四是推进教育科技人才一体化,集聚培育一批批优秀基础研究人才。基础教育阶段进一步加强创新思维教育,高等教育注重加强理工科专业招生与培养,在继续为优秀青年人才营造良好环境的同时,更要注重评价导向。五是不断扩大开放力度和水平。继续发起大科学计划,吸引全球科学家共同破解基础研究难题。继续鼓励和支持在上海举办国际化科学研讨会,组建国际科学交流合作组织,在研究选题、科学议程等方面强化话语权,把上海建设成为更具国际范、未来感的基础研究重镇。
朱学彦:上海组建尚思自然科学研究院作为基础研究先行区核心运行主体,建立了以选题为基础的选人机制,依托首席科学官推荐,创新非共识决策机制,精准发掘顶尖人才。未来要进一步突出高风险、高价值导向,推广长周期支持、长周期评价,从而真正回归基础研究本质,制定符合科学发现与发展规律的立项、资助、管理、评价制度。
聚焦国际科创中心建设目标,探索“战略导向+前沿自由探索”攻关模式,紧扣上海集成电路、人工智能、生物医药三大先导产业底层短板,率先凝练一批基础科学问题。通过组建跨机构、跨学科、跨领域协同攻关团队,布局一批交叉前沿平台。切实落实上海市自然科学基金改革,全面优化项目生成、评审资助、成果转化等机制,实施里程碑跟踪与分阶段支持,提升基础研究资助效能。
充分发挥上海大科学设施集群的独特优势,常态化向全球开放光源、超算、极端条件实验装置等重大科研基础设施,吸引全球顶尖科研团队落地开展联合攻关。推进国际大科学计划和联合研究项目,靶向集聚全球人才。牵头前沿领域国际标准、科学规则制定,巩固上海在生命科学等前沿领域的领先优势,持续提升原始创新策源能力与全球科创话语权。

原标题:《学术圆桌 奔向属于中国的“奇迹之年”,上海如何把牢基础研究“总机关”》