基础研究的源头创新价值及产业促进作用

袁兆亿 原创 | 2018-09-13 22:02 | 收藏 | 投票

 基础研究的源头创新价值及产业促进作用

袁兆亿

基础研究作为科技创新源头和国家科技战略体系的重要组成部分,在经济社会进程中发挥着不可估量的巨大作用和深远影响。纵观人类近现代文明史,基础研究一直扮演着十分重要的角色,基础研究的每一项重大成果都极大地造福于人类,每一次重大突破都推动产业发展向前大大迈进一步。

一、引言

基础研究是探索自然、认识自然现象、揭示自然规律,获取新知识、新原理和新方法的研究活动,是科技进步的先导,是自主创新的源泉,因此必须高度重视基础研究作为科技创新源头和产业根基的重要性。基础研究改变人们对世界的认识,调整人们的思维方式,加速新生产力形成,推动经济社会发展,同时也促进了人类文明发展,显示人类社会进步的轨迹。科学技术发展史证明,基础研究是源头创新的关键,只有高度重视并以强大的基础研究作为后盾,才能保证持续的自主创新能力和长远的发展潜力。

在科学技术快速发展的今天,世界各国都把提升自主创新能力摆在十分重要的位置,并以此作为构建国家竞争力的关键要素不断加以强化,其中在自主创新中占据源头位置的基础研究更是具有格外重要的意义。任何国家要在科学发展的主流方向上取得有重大影响的创新成果,要在产业尤其是高技术产业的国际竞争中占据优势地位,就一定要高度重视和大力发展基础研究,只有真正形成以基础研究为支撑的产业技术创新体系,才能有效确保经济社会实现高质量的可持续发展。

基础研究作为国家科技战略和创新系统的重要组成部分,对产业发展尤其是高技术产业发展有着重要影响,成为产业走向高端的重要基础,在经济社会发展产生着不可估量的推动作用,那些在科学技术上具有深远意义的重大突破往往是从基础研究开始的。由于基础研究与创新活动密切相关,因此在讨论基础研究竞争力及产业影响的语境中所论及的基础研究是在创新活动的意义上运用的,由此也有利于增强对基础研究地位和作用的认识。

基础研究是源头创新的关键,是产业走向高端的重要基础,在推动经济社会发展中具有不可估量的影响和积极作用,那些在科学技术上具有重大深远意义的突破往往是从基础研究开始的。科学技术发展史证明,只有高度重视并以强大的基础研究作为后盾,才能保持持续的自主创新能力和长远的发展潜力。我国要成为创新型国家,要在科学发展的主流方向取得有重大影响的创新成果,就一定要高度重视和大力发展基础研究。

改革开放后,我国加快了基础研究发展的步伐,扶持培养了一大批优秀基础研究人才和科研创新团队,在增强我国自主创新能力,提升产业技术创新水平方面取得了显著成效,但是在新形势下,基础研究仍然面临着必须不断创新发展模式和进一步提高管理水平的问题。从我国基础研究发展现状来看,管理和创新是两大亟需解决的难题,尤其管理问题更是首当其冲。正如二零零五年胡锦涛总书记所指出的那样,管理和技术是推动经济发展的两个车轮。与发达国家相比,我们基础研究工作的管理差距远远大于技术上的差距。

美国阿波罗登月计划总负责人韦伯博士曾说,我们没有一项别人没有的技术,我们靠的就是科学的组织管理。美国的一位权威人士也声称,美国经济发展水平一跃成为资本主义世界各国前列,靠的是三分技术七分管理。美国管理学家彼得ž德鲁克在总结了一些国家与美国在生产力水平上存在差距的原因后指出,不仅英国,而且整个欧洲的工业生产力水平较低的原因,主要不是在技术和工艺方面落后于美国,而是组织与管理方面落后。

诺贝尔奖获得者、美国宾夕法尼亚大学麦克迪米德教授指出:“今天的基础研究就是明天的技术。”美国加州大学教授、当代科学人文主义运动创始人雅·布伦诺斯基也指出:“今日的世界以科学为动力”。可以说没有科学就没有经济增长和人类文明的进步。有关资料显示,过去五十年里,美国国家生产力的增长有一半是由以基础研究为支撑的技术创新提供的。

现代竞争的要义一再显示,至关重要的并不是生产什么和生产多少,而是用什么来进行生产,是用脑力还是用体力来创造财富。美国之所以能够一直屹立于世界科学的最前沿,基础研究为此做出了非常巨大的贡献,推动了美国知识经济的率先崛起和快速发展,而且伴随着科学技术与经济社会发展的越来越紧密结合而愈发显示出无穷的发展后劲,并成为美国竞争力继续保持全球领先优势的关键法宝。

人才是竞争之本,国家之间的基础研究竞争和实力较量,归根结底是人才的竞争和较量。基础研究毕竟是以人的智力为基础的事业,基础研究在本质上与创新活动息息相关,而人才是有效开展基础研究的根本保障,只有通过合理的制度设计和运作机制,有效地凝聚和激活人才的积极性和创造力,打造一支理论功底扎实、富有创新精神、学术作风正派、职业素养较高的基础研究人才队伍,我国基础研究事业的健康发展才具有坚实保障。

美国科学院前院长布鲁斯·艾伯特曾指出:美国巨大的科学生命力在于它能集合世界各地最优秀的人才。美国大学理工科教授中百分之七十五来自外国;美国科学院院士中,外来人才占百分之二十二;自一九零一年诺贝尔奖创立以来,全世界共有四百多位科学家获此殊荣,其中,美籍科学家占百分之四十以上;最近十年的诺贝尔奖得主有百分之七十是美国人,而其中一半是移民美国的外国人后裔;美国培养了世界百分之四十的诺贝尔奖得主,更聘用全球百分之七十的诺贝尔奖得主为其工作;在美国百分之五十九的高科技公司中,外籍科学家和工程师占科技人员总数的百分之九十。总而言之,正是数量众多的优秀人才,支撑了美国无比强大的基础研究实力,造就了科技、经济和军事上的世界头号强国。

目前,我国人才队伍大而不强,尤其是创新型人才匮乏,基础研究实力不够雄厚,处于国际科学前沿的领域有限,自主核心知识产权不多,产业技术创新滞后,经济运行的低质、低效和低附加值状态尚未根本改变,转变发展方式面临重重困难,我国在国际产业链和价值链中仍处于中低端位置,这种不可持续的发展状态必须尽快改变。诺贝尔奖获得者、美国麻省理工学院教授丁肇中认为,目前中国科学技术的成就与中国的人口还不能成正比,这种状况的存在与我国对基础研究重视不够和人才培养滞后有关。

现代社会,产业发展很大程度上源于科学技术的推动,尤其是产业技术创新更是离不开基层研究的源头支撑,在我国加快建设创新型国家的今天,发展基础研究是有效突破产业技术创新困境的关键“钥匙”。我国要成为创新型国家,要在科学发展的主流方向上取得有重大影响的创新成果,要在产业尤其是高技术产业的国际竞争中占据优势地位,就一定要高度重视和大力发展基础研究,真正形成以基础研究为支撑的产业技术创新体系,确保经济社会实现高质量和可持续的发展。从目前情况来看,我国完全有能力、有条件而且有必要加快基础研究发展,本着对国家负责,对未来负责的态度,必须从长远的发展眼光和战略高度,集国家和全社会之力,推动基础研究发展迈上新台阶,为我国未来的繁荣富强夯实根基,为人类文明做出更大贡献。

二、基础研究的涵义

基础研究既是一种科学活动,也是一个历史过程,是在众多内部因素和外部环境的共同影响和作用下,由政府、相关机构和研究人员共同推动的。随着时代变迁和科学技术不断发展,基础研究也在前进中不断呈现适应性的调整过程,因此需要根据历史的变迁和现实的发展状况,从多维度和多层面对基础研究进行认识和理解。

对于基础研究的涵义及特征有一个比较合理和恰当的界定是必要的,因为这直接影响着对基础研究的认识和理解。如果对基础研究的界定过于模糊或者过于宽泛的话,那么基于这种界定所实施的基础研究工作也不可避免地会出现模糊不清的状况;相反如果对于基础研究的界定过于狭窄的话,那么也可能出现对基础研究理解不全面,并导致不利于基础研究发展的情形。

基础研究又称为基础科学研究、基本研究或纯粹研究,它是人们为了认识客观世界的自然现象,解释这些现象的本质,揭示自然规律,以及发现和获取新知识、新原理和新方法而进行的研究活动。基础研究往往通过实验性或理论性工作对事物的性质、结构和各种关系进行分析,揭示物质运动的内在规律及基本原理,或者提出及验证各种设想、理论或定律。

(一)传统基础研究

1、“是什么”和“为什么是”

传统意义上的基础研究是指不以任何专门或具体的应用为目的研究活动,其中主要目的在于发现新知识、探求新事物,探索自然现象和社会现象的内在联系及发展变化规律、创立新原理。其定向范畴主要是针对自然科学问题,为了获得关于现象和可观察事实的基本原理而进行的实验性或理论性工作,这种探索活动是主动的系统活动过程。德国古典哲学创始人康德认为,科学探讨的是自然界的真理。基础研究作为一项认知活动,首先是一种理性活动,它的特点在于用特定的理论方法对周围的客观世界提供的感性材料加以归纳、分析和抽象整理,以发现现实材料和自然现象背后隐藏的客观运动规律。正如马克思所指出的那样:“科学是试验的科学,科学就在于用理性方法去整理感性材料”。牛顿认为,科学的目的“在于发现自然界的结构和作用,并尽可能把它们归结为一些普遍的法则和一般的定律,用观察和试验来建立这些法则,从而导出事物的原因和结果。”爱因斯坦则将科学定义为“寻求我们感觉经验之间规律性关系的有条理的思想。”因此,科学是由概念、定理、定律等要素构成的有形结构,具有严格的确定性和严密的逻辑性。科学家的天职是造福于人类,科学家的功能全在发现问题和解决问题。没有基础研究这一认识自然、追寻事物本质的强大发动机,很难有所发现,有所发明。科学家们进行基础研究的最原始动力主要来自于对未知世界的好奇心及兴趣,从立足于生活实践的知识论角度来看,基础研究作为描述性知识,其目的与意图就在于理解世界,解释世界,描述世界的存在方式,着重于认识自然和获取新知识,标志着人类对于客观世界的认识能力与水平。

基础研究是人类的认知活动和这类活动的思想结晶,是构建知识体系的重要手段和有效途径,并以知识的客观性为本质特征,它一般由以下几个主要部分构成:第一是实验事实,它构成了理论和知识发生的逻辑起点;第二是基本概念,这是理论构成的基本元素,它是在实验事实的基础之上,对现象和规律的某个侧面深刻抽象形成的本质描述;第三是原理和定律,这是知识体系的核心,用以表述概念之间的关系,反映客体运行规律,是整个知识理论体系的逻辑基础;第四是运用原理和定律对客体进行逻辑推演得出具体的结论。概括而言,基础研究是科学家借助所获得的一般原则、理论或规律,从最广泛的意义上对现象和事物给予充分的认识,集中回答“是什么”和“为什么是”。正如诺贝尔奖获得者、美国麻省理工学院教授利根川进所指出的那样:“从‘为什么会这样’出发搞研究就是基础研究, 如果从‘这有什么用途’出发搞研究就不是基础研究。”

2、非定向性的自由探索

科学家的研究兴趣在基础研究探索中具有无法替代的作用。诺贝尔化学奖得主Sidney Altman教授曾经以自己的亲身经历,指出了支持兴趣驱动的科学研究的重要性。他认为,国家整体科学实力并不是仅仅依靠几个大项目或几位大科学家就能体现的,科学事业进步所需要的是众多对自然和人类的奥秘充满好奇、敢于向权威挑战的科学家。诺贝尔奖获得者、美国麻省理工学院教授丁肇中也曾以二十世纪物理学发展史上的典型案例分析为基础提出,科学的发展最直接的动力是好奇心,而不是经济动力。对于科学家而言,纯基础研究不以任何专门或特定的应用或使用为目的,表现出明显的非定向性,因此在进行研究时对其成果很可能看不出、或者说不清有什么用处,或者虽然能肯定其会有用途,但是并不确知实现其应用目的的技术途径和方法。这一概念与国际上多数国家对于基础研究的界定是接轨的,《中国科技统计年鉴》对基础研究的解释也持同样观点。

传统的基础研究是纯学术问题,是超越实用目的的完整的思想体系, 是学者们为学术而学术的探索研究。可能许多人不能接受这样的观点, 甚至认为这是应当批判的研究方向。可是美国发明家富兰克林关于“婴儿有什么用”的故事, 倒是值得我们深思的。据说有一天, 一位贵夫人去参观富兰克林的实验室, 她问道:“你做的这些工作有什么用途?”富兰克林答道:“婴儿有什么用?”这个回答正反映了科学价值的一个普遍的规律, 科学研究在刚开始时仅仅是满足于研究者的好奇心, 它们的价值是随着时间的推移而逐渐显示出来的。再如,第一个诺贝尔物理奖获得者德国物理学家伦琴和第二个诺贝尔物理奖获得者洛伦兹等,先后发现了X射线和塞曼效应,当初也有人问他们:“它有什么用处, 有什么经济价值?”谁知道, 到了二十世纪三十年代后,它们的用途无处不在,其经济价值连城,这样的例子实在太多了。其实基础研究的奥秘就在于,当它们还不被人们所认知时,似乎仅仅只是一种玄之又玄的理论 ,但一旦它们找到了应用的突破口,那么它们就会产生哥白尼式(连锁反应)的技术革命。正如伽利略、牛顿等科学家所做出的贡献已经让全人类受益了数百年,而且还将继续受益下去。正是通过一代又一代科学家的努力,人类才弄明白了自然界的各种现象都遵循一定的、基本的和基础的规律、运动和变化,一旦找到这些基本的和基础性的规律,就可以在生产实践中应用这些科学知识,并产生极大的、不可估量的影响,所以人类社会一直在坚持不懈地寻找和了解自然界更多的基础规律,以便更好地使用于人类的实践活动中。

3、科学研究的“线性模式”

美国国家科学基金会对基础研究所下的定义是:“发展科学知识的独创性研究,……它没有直接的商业目的。”二战期间,任美国国家防务研究委员会主任的万尼尔·布什,在二战结束后调任国家科学研究与开发办公室主任,他于一九四五年七月向罗斯福总统提交一份名为《科学:无尽的前沿》报告,其中所提的建议为美国现代科研政策定下了基调。布什在报告中写道:“基础研究并不考虑实用的目的,它产生的是普遍的知识和对自然及其规律的理解。这种普遍的知识提供了解答大量重要实用问题的方法,但是它不能给出任何一个问题的完全具体的答案。提供这种圆满答案是应用研究的职责”。布什指出,相对于生产实践而言,基础研究是技术进步的先行官。基础研究应当从过早地考虑实用价值的短视目标中解放出来,然后通过应用与发展研究的中间环节,转变为满足社会经济、军事、医疗等需要的技术发明,从而在根本上为技术进步提供间接而有力的内在动力。这种从基础研究到技术发明的序列模式,就是布什提出的科学研究的“线性模式”。

站在今天的角度来看,无论是美国国家科学基金会还是布什主任,他们的定义都存在一定局限性,随着时代的发展,基础研究和应用研究的划分变得越来越具有相对性。以往人们公认的传统基础科学,今天也具有相当复杂的结构,比如物理学有理论物理学、实验物理学和应用物理学之分,数学有理论数学与应用数学之分,而今天被视为基础研究或应用研究的学科领域或分支,随着时间的推移今后还可能会发生新的变化。

(二)近代基础研究

1、基础研究的新挑战

现实中,人们一般习惯于把科学技术的研发(R&D)过程分为探索性基础研究、应用基础研究、开发研究等几个不同阶段。这种阶梯式递进的研发模式被称为线性模式。线性模式条理清晰,关系简单,一直是美国研发机构过去考虑政策制定和经费预算时所采用的模式。特别是冷战时期,美国政府支持基础研究的热度达到顶峰,投入大量资金支持国防科技基础研究。美国的探索性基础研究一般由政府出资,在大学和国家研究机构中进行,工业企业界也在探索性基础研究方面有相当的投入。但是随着基础研究从理论殿堂越来越快地日益深入到经济社会各个层面,尤其是知识经济时代的到来,不但科学技术高度发达,而且科技成果的产业化速度加快,使得基础研究与生产过程的关系越来越密切,从而对基础研究的发展产生重要影响,并形成一系列新的特点,全社会对基础研究的认识也在发生新的变化,而且把研究和开发作为一个完整过程,加大相互间的有机衔接,基础研究的定向性也变得越来越明显。

从内涵来讲,现代基础研究既保持着对普遍自然现象探索而不寻求使用目的之纯理论性研究成分,同时也逐渐形成了针对科技领域急需解决问题的应用性研究,特别是现代高技术成果的迅速产业化,促进了基础研究越来越多地渗透到应用过程,基础研究与应用研究的区分越来越具有相对性,而且,今天被视为基础研究或者应用研究的学科分支或课题,随时间的推移也可能会发生变化,因此面对一系列新变化和新挑战,根据传统意义来定义基础研究显然存在一定局限性。再者,科学发展与经济社会的联系日益紧密,人类社会面临的许多复杂性和综合性问题,必须统筹运用自然科学、社会科学和各种技术手段去解决。发展基础研究不仅仅是为了开发和利用自然,而且更要的是重视人与自然的和谐相处,尽可能用知识投入来替代物质投入,以达到经济、社会与生态的和谐统一。

2、由线性过程到非线性过程

从历史的角度来看,尽管万尼尔·布什关于科学研究的线性概念模式深刻地影响了美国制定科技政策的战略目标,但是从整个科学史的背景来分析,不难发现无论是把基础研究和应用研究割裂开来的观点,还是单维度的科学研究线性模式思考问题都是不全面的。事实上,科学史中充满了以求知为目标的基础研究和以实用为目标的应用研究共同引导的实际案例。十九世纪的微生物学家巴斯德·路易斯的工作便是典型一例。巴斯德在化学、微生物学及免疫学领域内都做出了卓越的贡献。最初他热衷于纯粹基础研究,他所从事的微生物研究工作引起了企业家和政府的密切关注,随着基础研究的不断深入,他选择的问题和寻求的研究路线却变得更加实用。例如,一八五六年他为一位企业家解决从甜菜汁里提取酒精的实验所遇到的难题时,发现了微生物的发酵机理,这一发现为人们提供了控制发酵和限制腐烂的一种有效方法。同年他受法国农业部的委托,研究当时使法国养蚕业蒙受惨重损失的一种流行病的治疗方法;他还在研究炭疽和鸡霍乱的过程中,研制出了减毒炭疽疫苗,这种疫苗在用于动物的试验中效果甚好;1881 年他又着手研究狂犬病,于一八八五年研制出减毒狂犬病疫苗。临床实验表明,实验室中制备的减毒疫苗可以安全有效地防治人类疾病。巴斯德在研究微生物的基础上,形成了疾病细菌理论,建立了微生物学,同时也得到了明显的实用效果。这个案例充分表明,求知欲和实用性如同一个硬币的正反两面一样,是相互联系在一起的。这类事例同样存在于其它学科领域。例如,为推进工业化进程的需要导致了开尔文(Kelvin)物理学的产生;德国有机化学的发展奠定了德国化学燃料工业和药品工业的基础;美国的朗缪尔通过对电子器件表面的研究创立了物理化学,并获得一九三二年的诺贝尔奖;还有为了减轻地震、风暴、干旱和洪涝的损失,诞生了地震学、海洋学、大气学等不同学科。

科学技术发展到今天,以往人们公认为传统基础科学的数学和物理学,现在已发展出许多新的分支,呈现出复杂的结构。从上个世纪开始,世界各国的基础研究已经从单纯以科学家对自然现象的兴趣和对自然规律的探索为目的,转向更加注重服务于经济社会发展和国家综合实力竞争的需要,自觉地关注科技活动的社会价值体现,关注科技投入的效率与效益,这已成为现代基础研究发展的一种特质,更准确地说是一种方向和趋势。而且为了提高和保持产业竞争力,世界各国都高度关注把基础研究转向促进那些具有重要战略意义的科学技术领域的发展方面,这一转向的动力主要源自于科技与经济的紧密结合所产生的巨大经济效益和对社会进步的巨大推动上。恩格斯指出,技术在很大的程度上依赖于科学的状况,那么科学状况却在更多的程度上依赖于技术的状况和需要,社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。简言之,基础研究不但要致力于通过科学和工程事业来揭开宇宙的神秘面纱,同时还要致力于解决世界和人类所面临的巨大挑战和众多难题。

关于现代基础研究的重新理解和合理定义,无疑更有利于基础研究的发展,缩短基础研究与产业的距离,为基础研究成果更直接地进入经济社会领域畅通渠道,打通科学与市场的通道。而且从效率和效益来看,基础研究成果加快移植进入应用研究过程,为试验发展提供新技术的周期将越来越短,反过来又对基础研究产生新的刺激和动力。例如,十八世纪的物理学家主要是试图通过解释已经在机器中运用的原理去发展物理学的。二十世纪以来高新技术的崛起, 更是为基础研究提供了许多新的课题。这些案例从某个层面说明,进一步揭示基础研究和应用研究之间的相互关系是使科学研究模式更具有合理性的关键,也是更有助于制定正确的科技政策的关键。在许多领域,以前是从基础研究到应用研究,再到商业化的线性过程,如今已经变成一个更多维、更复杂和并行的过程。即使在商业化产品和服务开发过程中所开展的探究也能给前沿研究提供创意,从而也模糊了旧的关于基础研究分类的界限,使科学技术创新成为一项更加一体化的经济社会活动。

近年来,世界各国的科研经费投入显示,经济社会发展需求对基础研究的推动力已大大超过单纯的科学自身发展的吸引力,产业界以定向投入方式支持基础研究尤其是定向性应用基础研究资金的日益增长,无疑推动了基础研究的发展。而且许多学术及工业机构对应用研究的重视和投入,使得许多学术机构可以从工业伙伴那里得到研究经费资助,由此也为基础研究的发展不断开创出新的空间和渠道。

3、定向研究和自由探索并行

二战后,借助现代科学技术成果的大量应用,第三次产业革命迅速掀起和深入发展,科学技术发展的趋势也越来越强调“基础研究服务于国家目标与鼓励自由探索的双重目的”。例如,美国科学基金会(NSF)主任阿登·比门特表示:“NSF在美国竞争力计划中扮演着主要角色。而我们的投资重点是通过发现基础原理来创造有价值的技术,同时通过研发世界级的设备和基础设施来促进科学研究,改革科研方式。美国科学基金会在联邦机构中资助的学科最为广泛,在始终瞄准所有科学领域前沿目标的同时,坚持为美国的战略需求服务。英国科学与创新办公室主任奥尼恩斯提出,英国的科学研究要服务于国家安全、公共利益和经济增长。澳大利亚研究理事会首席执行官霍伊介绍,他们同时支持纯基础研究和战略研究。韩国科学与工程基金会一方面实施基础科学计划,鼓励科学家从科学本身的需求出发,挖掘广阔的学术研究潜力,为科技发展奠定基础,另一方面围绕国家战略需求,选择一批高技术新兴产业作为“增长引擎进行前瞻性部署。日本学术振兴会将基础研究分为使命导向的研究和兴趣驱动的研究,并将二者有机结合起来。

我国于二零零六年十月颁布《国家“十一五”基础研究发展规划》指出:“基础研究是指认识自然现象、揭示自然规律,获取新知识、新原理、新方法的研究活动。主要包括:科学家自主创新的自由探索和国家战略任务的定向性基础研究;对基础科学数据、资料和相关信息系统地进行采集、鉴定、分析、综合等科学研究基础性工作。”这种定向既明确了国家自然科学基金的主要资助对象,也明确了国家重点基础研究和发展规划项目及攀登项目的主要资助对象。一方面,基础研究要以国家经济社会发展战略为导向,不但要对重大研究项目进行超前部署,而且要给予足够而稳定的资金支持,并随时根据科学发展新动向,及时进行必要的动态调整;另一方面,要遵循科学发展规律,尊重科学家的探索精神,充分认识科学的长远价值,支持稳定的长期性基础研究。故此现代基础研究在泛义上已演化为纯基础研究和定向基础研究两大方向,将科学发展需求和国家战略需求有机结合起来。既要营造宽松的环境和鼓励科学家自由探索,又要引导科学家为经济社会战略目标服务,这是一个问题的两个方面,既统一又有不同点。

我国自然科学基金项目以重点扶持基础研究发展为目标,已经形成了面上、重点、重大三个层次为主体的项目资助格局,主要支持自由探索的基础研究,而且针对基础研究厚积薄发的特点,用百分之六十以上的总经费支持具有广泛学科覆盖面的面上项目。同时,整合三个层次的项目,实施重大研究计划,以关键科学问题带动学科交叉融合。关于资助项目的具体三个层次为:一是面上项目,包括:(1)自由申请项目,这是国家自然科学基金资助工作的主体,占面上资助项目经费总额的百分之八十以上;(2)青年科学基金项目,主要支持 三十五周岁以下,已取得博士学位(或具有中级以上专业职称),能独立开展研究工作,学术思想活跃,有开拓创新精神的青年科学工作者;(3)地区科学基金项目,主要支持边远、少数民族和科学基础薄弱地区高等院校和研究机构的科学研究工作。二是重点项目,主要针对我国学科发展布局中的关键科学问题和学科领域的新生长点,开展深入研究。三是重大项目,主要针对我国科学技术、国民经济和社会发展中的一些重大科学技术问题,组织跨学科、跨单位、跨部门的联合研究,属于定向研究课题。此外,国家层面还设立了数学天元基金、研究成果专著出版基金、优秀国家重点实验室研究项目基金、委主任基金、科学部主任基金和科普项目等专项基金。同时接受国务院委托,国家基金委还负责国家杰出青年科学基金的组织、受理和实施工作,以及国家基础科学人才培养基金的管理工作等。

三、基础研究的定位

(一)基础研究发展路向

世上任何事物总是存在正反两方面的,如何定位基础研究一直以来都存在争议。一方面,传统的纯基础研究与产业的距离太大;另一方面,当定向基础研究倾向于追求经济效益时,又在某种程度上损失了对自由探索精神的追求。因此如何做到鱼和熊掌兼得而两全其美,既有利于推动基础研究发展,又能使定向基础研究与科学研究的自由探索精神相吻合,确保基础研究的发展更符合其自身的内在规律,确实值得深思。中国科学院原副院长、国家自然科学基金委员会主任陈宜瑜曾指出,现在存在一种错误的认识,好像基础研究都是科学家完全凭自己的兴趣在干活。其实,牛顿、达芬奇、哥白尼那种贵族式的研究方式早已经过去。从上个世纪开始,出现了一个新趋势,就是开展基础研究的目的,已逐步从单纯满足科学家深化对自然现象和规律认识的兴趣,转向更加注重服务于人类社会发展和国力竞争的需要。经济社会发展需求对基础研究的推动力已经大大超过单纯的科学自身发展的吸引力,不可能也不应该再将基础研究区分为纯基础研究和应用基础研究。

创新一直是人们应对和解决社会面临巨大挑战的方式,根据知识创新的定义,知识创新是通过科学研究,包括基础研究应用研究,获得新的基础科学和技术科学知识的过程。知识创新的目的是追求新发现、探索新规律、创立新学说、创造新方法、积累新知识。但是一般来说,某个研究领域甚至某个特定科学发现与创新之间的联系可能很不明显,这就特别需要依靠科学家的自由探索精神,充分发挥想象力和创造力。事实上,许多基础研究项目和内容以现有的知识和技术,很难预测在什么时候,在哪些具体领域会出现什么样的突破,惟有依靠科学家凭借对科学前沿的敏锐性进行自由探索。也许某些基础研究一开始并不引人注意,但是随着时间的推移,它却对科学和工程知识与经济社会发展产生了非凡的影响。基础研究的目标就是要通过发现和创新来开启人类的未来,在漫长的人类历史进程中,也正是这种自由探索精神催生了许多重大的科学发现,不断推动人类社会走向新的明天。

(二)立足高远而非眼前

今天的人类社会,面对巨大的生产力发展需求,使得当前的定向基础研究往往带有明显的任务色彩。从推动经济社会发展的现实需要来看,定向基础研究项目的发展无可厚非,而且很有必要。但是问题在于强调应用基础研究的同时,如何为纯基础研究保留一片净土,保持足够强度的投入份额,这是需要认真考虑和把握的。现代科学技术和经济社会的发展证明,转化性研究和技术创新在前沿研究领域的会合,才能够产生真正的革命性进步。虽然对科学技术的修补完善是重要的,但是它不是推动尖端创新的手段,如果片面地以应用基础研究取代纯基础研究,这对于我国科学技术的长远发展是极为不利的,而且是缺乏战略眼光的。丁肇中教授认为,一个国家把主要的资源集中于技术的发展和应用是一种短视。一个社会如果仅停留在技术转让上,它的科学技术就会枯竭。从国家战略层面而言,如果限定所有研究人员应从事的工作内容并设定简单目标,规定他们从事的所有研究都是为了短期的商业应用,这无疑会致国家的科学技术发展于死地。

科学技术发展史再三证明,只有在充分宽松的良好环境下,高度激发科学家的探索精神,让独立思考的科学家能够自由发展其创新思维,才能发现或发明至今人类做梦都想不到的重大科学理论和新技术。基础研究是知识创新的源泉,是技术创新和新发明的基础,是促进科技进步和经济增长的革命性力量。但是从科研阶段而言,基础研究关注科学技术和社会发展中的基础性和前瞻性战略问题,主要解决知识创新问题,与基础研究的非功利化目标相对应的是其成果往往不能直接转化为生产力和显而易见的经济社会价值,但是基础研究能够给一个国家提供长期的创新人才资源和创新思想储备,有了这种储备就能够适应各种环境的变化。但是在科技领域的基础研究过程中,很多人都在追求短期回报,往往抱着短视的思维,总想在能够最直接获利的领域钻研,希望尽快获得利益,尽快能够享受价值回馈,因此,人们最热衷的是应用开发,再次就是热衷于应用研究,而基础研究则容易受到冷落,这种想法和做法很短视,抱着这种浅短目光的思维对基础研究是十分有害的。二零零九年温家宝总理在科技大会上发表题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话中指出,基础研究相当重要,因为原始创新源于基础研究,而基础研究没有十到几十年的积累不可能出重大成果,这绝不是急功近利的事情,因此基础研究不但具有极端的重要性,而且是一个长期而艰巨的过程,今天对基础研究的投入就是在播撒未来人类社会发展的种子。

(三)重要的战略任务

当前,全球的科学技术竞争日益激烈,本来就占据了有利优势的发达国家永不停步地向前推进自身的科学技术发展,使得发展中国家面临的“马太效应”压力越来越大,越是在这种情况下,当我们考虑促进和鼓励基础研究发展,以及鼓励创新的政策选择时,更需要深刻认识到,各项相关政策的制定都应为科学试验和自由探索保留足够的空间,这是创新的特点和需要,也是开启未来的钥匙。基础研究是非常重要的长期战略性投资和需要足够耐心加以经营的科学资本,基础研究之所以容易被忽视,正是由于它往往要经过很长时间才能显示出其真正价值,这并不是任何人都有足够耐心等待的,尤其是在急功近利和过于浮躁的社会环境中,基础研究面临的困境显而易见。国家最高科学技术奖获得者吴文俊院士在二零零八年接受《科学时报》记者专访时指出,“现在大家强调创新、强调应用,往往忽略了基础的部分,这是值得担心的,不能因为应用而忽略基础研究……”。

长期以来,我国对于基础研究不够重视的风气一直存在,基础研究对人类社会发展的至关重要性尚未形成一种广泛的社会共识,仍然有不少人认为只有搞应用技术研究,搞“短平快”项目,能够产生眼前经济效益和社会效益才算贡献大,而搞基础研究只花钱不赚钱,没什么实际意义。事实证明,不重视基础研究是非常有害的,如果这种错误的观念和认识持续下去,将会造成科学技术的停步不前甚至萎缩。基础研究和应用技术是统一的,是相辅相成的,不能也不应该把它们对立起来。基础研究是科技工作的重要组成部分,从整体来说,无论任何时候基础研究都应该在科技投入中保持一定比例。而且从人类发展的历史角度出发,不但要重视新兴前沿学科研究,也要加强薄弱学科或濒危学科研究,要以负责任的态度推进学科协调均衡和可持续发展。一个国家的国际威望在某种程度上依赖于它对人类社会基础知识的贡献,在科学史上,意大利、英国、法国、德国、美国都曾扮演了科学中心的角色,都曾在基础研究上做出过重要贡献。美国从二十世纪二十年代至今,一直独占基础研究的鳌头,这对于提高美国的国际威望作用巨大。

在全球知识经济深入发展的今天,基础研究越来越成为新知识产生的重要源泉,如果没有基础研究,源头创新很可能只是纸上谈兵。作为一个国家或者民族,要在科学技术方面对人类做出重大贡献,就必须高度重视基础研究。二零零六年胡锦涛主席在全国科技大会上指出:“基础研究的重大突破将进一步为人类认知客观规律、推动技术和经济发展展现新的前景。”温家宝总理也指出:“基础研究是技术发明的先导,是应用开发的源泉。要重视科学的基础作用和长远价值,稳定支持和超前部署基础研究。”重视和加强基础研究是提高我国发展质量的一项重要战略任务,尤其是战略性基础研究更是关系到国家未来的发展大计,因此要鼓励和支持有条件的优秀人才积极投身于基础研究,改善他们的生活待遇和工作条件,制订相应扶持政策,努力稳定基础研究人才队伍。

个人简介
袁兆亿,中国科学院理学博士,新兴交叉学科研究员。广东省人民政府实施珠三角规划纲要专家组专家、广东省管理创新和发展研究会理事长、中国人才研究会人才学专委会副会长。研究领域:管理创新工程、人才发展战略。
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