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中國網/中國發展門戶網訊 基礎研究是整個科學體系的源頭,早期以興趣驅動、自由探索為主,其后逐漸向需求驅動、應用導向拓展。當前,科技創新成為國際戰略博弈的主要戰場,競爭焦點不斷向基礎研究前移,必然要求強化國家作為重大科技創新組織者的作用。“有組織”相對于“零散”“斷層”“組織混亂”“無組織”等而言,“有組織的基礎研究”是一種新的基礎研究組織框架,更加重視國家戰略目標導向、學科交叉融合、大科學計劃的組織實施,以及“無用”與“有用”的互動轉換。就任務布局與任務分工而言,“有組織的基礎研究”指政府系統推進基礎研究的任務布局、平臺建設、資源配置和組織管理,引導基礎研究主體分工協作,促進目標導向與自由探索有機結合,以提升基礎研究整體效能。
面對新一輪科技革命和產業變革,主要科技強國都加強戰略規劃。“有組織的基礎研究”是其科技任務布局的重點,并主要依托國家戰略科技力量推進“有組織的基礎研究”,同時也有賴于國家創新體系其他基礎研究力量、現代化實驗室體系與新型科研基礎設施體系的系統支撐。
主要國家推進“有組織的基礎研究”基本經驗
科技史表明,基礎研究在歷次科技革命和產業變革中發揮了先導作用。隨著基礎研究從最初的以學術機構自由探索為主的“小科學”時代,進入到由國家為主導、社會各界力量共同推動協同創新的“大科學”時代,為了集中優勢資源推動基礎研究滿足國家重大戰略和需求,國家必須加強組織管理,重視優先領域的選擇、科研任務的統籌部署、科技資源的優化配置與科研力量的分工合作。依托戰略科技力量系統謀劃、合理分工、協同推進“有組織的基礎研究”,發揮其橫向融合“產學研”、縱向貫通“科學—技術—創新”的牽引帶動作用,是主要科技強國建設科學中心、人才中心和創新高地的重要經驗。
通過“有組織的基礎研究”牽引帶動科技創新
從國際看,聚焦戰略任務,發揮戰略科技力量作用,是推進“有組織的基礎研究”的重要形式。近現代以來,意大利—英國—法國—德國—美國相繼成為世界科技中心,國家對包括基礎研究在內的科教人才事業的有力支持是導致世界科技中心的形成、演進與更替的關鍵因素之一。隨著科技與經濟社會發展深度融合,越來越多的主體參與科技創新,全社會基礎研究投入日益增多、占國內生產總值(GDP)比重日益增大、組織化程度日益增強。這就要求國家在科技創新基礎設施建設、任務布局及能力建設上更具綜合性與集成性,通過“有組織的基礎研究”為全社會創新提供知識基礎,發揮戰略規劃及政府資金對企業和社會資金的引導作用,使各創新主體更具創新力和效率。在成熟的市場機制、嚴格的知識產權保護及政府有組織的推動下,基礎研究會吸引科學家和企業家關注,導致社會投資顯著增加,帶動科學技術整體進步。
從國內看,“有組織的基礎研究”一直是我國科技布局和戰略科技力量建設的重點。新中國成立之初,國家設立中國科學院,逐步建立起“五路大軍”和現代科學技術體系;《1956—1967?年科學技術發展遠景規劃綱要(修正草案)》的各方面都包括理論研究布局,其中第?13?個方面專門對?8?個基礎學科進行規劃。改革開放以來,國家強化“有組織的基礎研究”任務布局與創新主體建設。1984?年實施國家重點實驗室建設計劃,加強對重點科研基地的穩定支持。1991?年實施“攀登計劃”,增強政府推動基礎研究的職責。1997?年啟動實施國家重點基礎研究發展計劃(“973計劃”),以國家重大戰略目標為導向,對基礎研究發展起到了巨大推動作用。1998?年,國家支持中國科學院開展“知識創新工程”試點,把中國科學院建設成為瞄準國家戰略目標和國際科技前沿、具有強大和持續創新能力的國家自然科學和高技術的知識創新中心,以及成為具有國際先進水平的科學研究基地?。2018?年,國務院發布《關于全面加強基礎科學研究的若干意見》,強調“推動自由探索和目標導向有機結合”。2020?年,習近平總書記明確要求“基礎研究一方面要遵循科學發現自身規律,以探索世界奧秘的好奇心來驅動,鼓勵自由探索和充分的交流辯論;另一方面要通過重大科技問題帶動,在重大應用研究中抽象出理論問題,進而探索科學規律,使基礎研究和應用研究相互促進”。要實現高水平科技自立自強,必須統籌推進“有組織的基礎研究”任務布局和戰略科技力量建設,以目標導向牽引帶動自由探索,使基礎研究和應用研究相互促進。
重視統籌“有組織的基礎研究”任務布局
從國際看,“有組織的基礎研究”是各國基礎研究任務布局和資源投入的重點。美國國家納米計劃(NNI)自?2000?年實施以來,有組織地推動納米科技重大科學發現并向納米制造、納米產品快速商業化轉移。2018?年?9?月,德國政府發布第七期能源研究計劃“能源轉型創新”,聚焦跨系統的能源轉型問題,資助應用基礎研究并對亥姆霍茲聯合會的能源研究提供機構式資助。2020?年?6?月,美國國家科學理事會(NSB)發布《2030?愿景報告》,強調在人工智能、量子信息等攸關美國競爭力的關鍵領域,廣泛投資基礎研究,確保近期與長期資助,加快從發現到創新的轉化。2021?年?1月,俄羅斯政府發布《俄羅斯長期基礎科學研究計劃(2021—2030)》,強調建立有效的基礎性和探索性科研管理體系,提高科研成果對經濟社會發展的有效性、意義和需求度。2021?年?7?月,印度發布《2021—2025?年國家生物技術發展戰略:知識驅動生物經濟》,強調集中資助優先事項中的新興生物領域和前沿基礎研究。總之,主要國家強化“有組織的基礎研究”任務布局,旨在為未來發展夯實科學基礎、厚實知識儲備。
從國內看,“有組織的基礎研究”一直是科技規劃(計劃)和基礎研究布局的戰略重點。我國不僅通過《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020?年)》等中長期科技發展規劃和《“十三五”國家科技創新規劃》等?5?年科技發展規劃持續進行基礎研究任務布局和創新主體建設,還通過《基礎研究十年行動方案》等基礎研究中長期規劃、《“十三五”國家基礎研究專項規劃》等?5?年專項規劃、國家重大科學研究計劃等科學計劃推進實施“有組織的基礎研究”。例如,“973?計劃”明確提出“基礎研究的部署,按照‘大集中、小自由’的原則,對于自由探索的研究工作主要依靠國家自然科學基金支持;面向國家經濟和社會發展重大問題的科學研究主要通過規劃、計劃的實施去推動”。這些系統、持續的規劃與布局,為我國更好發揮新型舉國體制優勢、創新體系健全優勢和超大規模市場優勢,統籌開展“有組織的基礎研究”,進而帶動提升國家創新體系整體效能等提供了實踐經驗。
3.明確“有組織的基礎研究”戰略科技力量任務分工
從國際看,各國注重明確戰略科技力量的任務分工,協作推進“有組織的基礎研究”。科技強國和主要大國都設有國家科研機構和國家實驗室,與高水平研究型大學、科技領軍企業共同構成國家戰略科技力量,分工推進“有組織的基礎研究”。以德國為例,其主要機構基礎研究分工相對明確。研究型大學發揮學科面寬和人才培養優勢,側重基礎學科和理論研究,主要由德國科學基金會(DFG)資助。馬普學會側重多學科前沿交叉融合的基礎研究,90%?左右的經費來自德國聯邦政府和州政府。亥姆霍茲聯合會依托大型科學設施,開展國家戰略導向、跨學科前瞻性基礎研究,70%?左右的經費來自德國聯邦政府和州政府。其他機構和科學設施被打包成萊布尼茨聯合會,開展問題導向、面向實際應用的基礎研究,幾乎涵蓋所有學科領域,70%?左右的經費來自德國聯邦政府和州政府。弗勞恩霍夫協會致力于應用基礎研究和先進技術研發應用,僅?30%?左右的經費來自德國聯邦政府和州政府。少數科技領軍企業投入并開展應用基礎研究。
從國內看,我國基礎研究發展格局和國家戰略科技力量的結構特征正在發生深刻變化。新中國成立之初,我國基礎研究人員和經費主要集中在中國科學院。隨著國家綜合實力提升,基礎研究投入持續加大,主要創新單元在基礎研究人員和經費規模上都有了較大提升:2001?年,政府屬研究機構人員占全國?30.2%、經費占全國?60.4%,高等學校人員占全國?64.7%、經費占全國?34.2%;2019?年,政府屬研究機構人員占比下降至全國?23.5%、經費占比下降至全國?38.2%,高等學校人員占比上升至全國?68.1%、經費占比上升至全國?54.1% ,形成了多元化格局。國家實驗室和重大科技基礎設施正在加快建設,國家重點實驗室體系正在加快重組,共同構建起現代化實驗室體系和重大科技基礎設施體系,將為統籌推進“有組織的基礎研究”奠定堅實基礎;國家研究機構作為建制化、體系化戰略科技力量,正在積極開展有組織的、戰略需求導向的基礎研究;高水平研究型大學正在加快推進“雙一流”建設,發揮基礎學科、人才培養優勢,積極開展有組織的、前沿探索的基礎研究,加快建設一流學科、培養一流人才;越來越多的科技領軍企業開始進入“無人區”,發揮市場化、平臺化優勢,積極開展有組織的、應用導向的基礎研究,加快提升產業鏈現代化水平。
新時期我國“有組織的基礎研究”推進思路
2020?年,我國如期進入創新型國家行列,開啟了科技強國建設的新征程。我們要在中華民族偉大復興戰略全局、世界百年未有之大變局中把握好歷史機遇,重點下好“有組織的基礎研究”這一“先手棋”,在新發展格局中前瞻謀劃未來?30?年的任務布局和戰略科技力量建設,促進目標導向和自由探索緊密結合,為?2035?年躋身創新型國家前列、2050?年建成世界科技強國提供強大的知識基礎。在任務部署時引導創新主體發揮特色優勢,在任務分工時引導創新主體聚焦主業主責,由此提升基礎研究系統布局和整體推進能力,提高基礎研究體系的整體效能。
按照任務特點分類部署“有組織的基礎研究”
為完成《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和?2035?年遠景目標綱要》規劃的戰略科技任務,要分類部署“有組織的基礎研究”,明確相應的支持方式:在事關國家安全和發展全局的基礎核心領域,制定實施戰略性科學計劃和科學工程;瞄準基礎前沿領域,實施一批前瞻性、戰略性國家重大科技項目;從國家急迫需要和長遠需求出發,集中優勢資源推動解決一批關鍵核心技術背后的技術科學問題;加強數據驅動型科學、儀器科學和大數據科學,創新科學研究的方法手段,發展基于重大科技基礎設施建設、高端科學儀器設備及科技數據開發利用的基礎研究。
開展有組織的前沿交叉融合研究。以重點高校、重要科研院所為主,面向世界科技前沿,聚焦未知領域,組織一批有科學天賦的人才,保障一流實驗條件和科研環境,為自由探索留足空間,爭取實現若干諾獎級重大原創性科學突破,涌現一批世界級科學大師。以重要科研院所為主,聚焦前沿交叉重點領域和優勢領域,有組織地研判科學發展態勢,爭取在若干前沿交叉優勢領域取得一批重大原創性成果。以國際科技創新中心和綜合性國家科學中心等重點區域為主,圍繞信息技術、生物技術、納米科技、認知科學等前沿方向,有組織地融合創新,促進跨界融合,更好地孕育、催生、釋放集群創新的乘數效應。依托現代化實驗室體系等前沿交叉平臺,加強多主體、多學科協同,力爭做出國際一流的前沿交叉研究,解決一批多學科綜合交叉的復雜科學問題。
開展有組織的科學技術工程融通研究。以重要科研院所、科技領軍企業為主,面向國家重大需求、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,圍繞關系經濟社會發展和國家安全的重大科學技術問題,以組織性為主,堅持問題導向、應用牽引,加強技術科學和定向性、體系化基礎研究,促進科學技術工程融通發展,突破關鍵核心技術的底層科學原理,為現代工程和顛覆性創新提供理論依據和技術基礎。以科技領軍企業、重要行業科研院所、國家技術創新中心和國家工程實驗室等重大科技創新平臺為主,加強技術科學與關鍵核心技術攻關相互貫通、相互促進,加強相關重大任務、重大創新平臺、人才隊伍的統籌布局和一體化配置,不斷提高我國技術科學的戰略性和系統性,形成一批有重大應用前景的應用基礎研究成果,豐富完善現代科學技術體系。
開展依托重大科技基礎設施的基礎研究。大科學實驗裝置和重大科技基礎設施是國之重器。截至?2020?年?4?月,國家發展和改革委員會已布局建設?55?個國家重大科技基礎設施。未來要依托國際科技創新中心和綜合性國家科學中心重大科技基礎設施密集優勢,建設跨學科交叉融合、開放共享的大科學研究中心和高水平基礎研究基地。依托區域科技創新中心建設中型科技基礎設施群,更好發揮其在培養和集聚戰略科技人才、促進前沿交叉融合和國際科技交流合作中的平臺作用,避免創新的空間布局失衡。前瞻謀劃、系統布局各主體依托現代化實驗室和重大科技基礎設施體系開展有組織的基礎研究,形成互聯互通、分布式的基礎研究創新生態。
開展基于長期、持續、系統數據積累的基礎研究。數據是基礎研究的基本要素。一些基礎研究領域需要長期、持續、系統的數據積累,如科技支撐中國生態屏障建設、科技支撐深空深地深海和極地觀測等。以重要科研院所為主,持續支持對基礎研究全面和長遠發展有戰略意義、需要長期積累的基礎性工作。例如,加強數據科學,建設文獻及科學大數據中心等科研信息基礎設施,持續監測、觀測、采集、分析、整理基本科學數據和資料;建設科學研究資源庫,匯集和保存標本、種質資源、實驗材料資源、人類遺傳基因等;建設國家野外科學觀測研究站(網)及各類科考站,為各領域基礎研究提供高質量的科學數據支撐,確保科學數據體系的安全性和彈性,提高共享水平和使用效率。
開展科學儀器設備研制的基礎研究。高端科學儀器、檢驗檢測設備及科研軟件供給是基礎研究的基礎支撐。以重要科研院所、重點高校為主,發揮好現有科技基礎條件和高端設備的作用,整合優勢科技企業力量,做精、做強儀器科學。統籌部署高端科學儀器設備研發基地布局,健全高端科學儀器設備自主研發及應用體系,積極謀劃國家重大科學儀器設備研發任務,強化與高端科學儀器設備、科研試劑、核心器件、檢驗檢測設備研發和科研軟件工具開發相關的基礎研究,增強科技基礎條件保障能力。
按照機構特點分類推進“有組織的基礎研究”
我國基礎研究已經有了堅實基礎,正進入從量的積累向質的提升的重要躍升期,但原始創新能力薄弱、關鍵核心技術仍受制于人的局面沒有得到根本性改變。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和?2035?年遠景目標綱要》明確要求將基礎研究經費投入占研發經費投入比重提高到?8%?以上,這將為基礎研究奠定堅實的物質基礎。基礎研究體系是由基礎研究各主體、各環節、各層面、各領域相互關系和內在聯系構成的一個有機整體,關鍵是發揮好國家戰略科技力量的中堅、引領作用,加快打造原始創新策源地,加快突破關鍵技術科學問題。當前,全國有科研院所?3?000?多所,高等學校?3?000?多所,有研發活動的規模以上工業企業?13?萬個,這其中能夠承擔事關國家經濟社會發展和國家安全長遠及全局的重大科技創新任務,有利于全面塑造發展新優勢的機構和組織都是國家戰略科技力量。國家實驗室和國家科研機構、高水平研究型大學、科技領軍企業是承擔“有組織的基礎研究”任務的核心力量,要結合自身優勢明確好任務分工,加強開放協作。
國家實驗室和國家科研機構以戰略導向、體系化“有組織的基礎研究”為主。按照“四個面向”要求,依托重大科技基礎設施和現代化實驗室體系,緊跟世界科技發展大勢,適應我國發展對科技提出的使命任務,開展重大科技問題帶動的跨學科前瞻性基礎研究,著力解決影響制約國家發展全局和長遠利益的重大科技問題。發揮建制化優勢,聚焦國家戰略需求和科學前沿重大問題,集合多學科優勢科技力量,有組織地開展大規模前沿交叉融合研究,承擔戰略導向的基礎研究任務和技術科學研究,“辦大事,抓重大、抓尖端、抓基本”。發展大數據科學、儀器科學,基于長期、持續、系統數據積累,開展體系化、大數據驅動的基礎研究,研制大型高端科學儀器設備,多出戰略性、關鍵性重大科技成果。
高水平研究型大學以前沿導向、探索性“有組織的基礎研究”為主。發揮高水平研究型大學基礎研究深厚、學科交叉融合的優勢,把發展科技第一生產力、培養人才第一資源、增強創新第一動力更好結合起來,成為基礎研究的主力軍和重大科技突破的生力軍,重點開展中小規模的前沿交叉融合研究和前沿導向的技術科學研究。強化學科前沿探索同國家戰略目標、戰略任務的對接。依托基礎學科研究中心和前沿科學中心,有組織地加強基礎學科拔尖學生培養,吸引最優秀的學生和老師投身好奇心驅動的基礎研究。基于學科數據積累,加強探索性、儲備性基礎研究,以及中小型高端科學儀器設備、材料和軟件的研制。
科技領軍企業以市場導向、應用性“有組織的基礎研究”為主。發揮科技領軍企業市場需求、集成創新、組織平臺優勢,與國家科研機構和高水平研究型大學共建基礎前沿研究機構及創新聯合體,開展有市場前景的前沿交叉融合研究、技術科學研究和應用基礎研究,打通從科技強到企業強、產業強、經濟強的通道。以科技領軍企業牽頭,整合集聚創新資源,形成跨領域、大協作、高強度的行業應用基礎研究基地,開展基于行業數據積累的應用基礎研究,加強有市場前景的科學儀器設備、材料和軟件的研制,提升我國產業基礎能力和產業鏈現代化水平。
完善我國“有組織的基礎研究”實施機制
加強“有組織的基礎研究”、提升原始創新和源頭創新能力是一項系統工程,要圍繞國家戰略需求和科學前沿重大問題,加強官產學研多主體協作,優化調整任務布局和科技力量布局,形成科學、合理、優化的選題機制、資源配置機制、組織模式和管理方式,引導戰略科技力量立足自身優勢,聚焦主業主責,分工承擔國家戰略科技任務,出重大成果、出創新人才。
建立有組織的基礎科學問題選題機制
建立戰略規劃決策與實施咨詢機制,避免重大任務重復布局。堅持“四個面向”,建立自上而下和自下而上相結合的選題機制。發揮中國科學院、中國工程院、中國科學技術協會等機構的高端智庫功能和學術引領作用,從學科前沿、科技態勢、經濟發展、社會進步、國家安全等長遠需求和戰略全局出發,深入研究國家科技戰略和基礎研究戰略,持續開展學科發展、科學前沿研判等戰略研究,常態化凝練重大科學問題和關鍵技術科學問題。科學、規范、高效地組織院士等科學家和產業等各界專家,采用系統性和整體性思維,以定量和定性相結合的研究方法,深度研討國際國內科技發展趨勢,探討符合國情的“有組織的基礎研究”實施路徑。引導國家戰略科技力量圍繞“選題”,承擔與其職責定位、領域、人才及平臺優勢相符的戰略任務,在聚焦主業主責的基礎上實現優勢互補。
建立“人”“事”結合的資源配置機制
基礎研究以探索性和不確定性為特征。“有組織的基礎研究”關鍵是統籌優化資源配置,穩定、吸引和凝聚優秀人才,對看準的人或事給予長期穩定支持。強化使命驅動的定向性、體系化基礎研究,保障科學研究“路徑方法自由”;同時,還要有組織地保障少數杰出科學家的“選題自由”,充分信任杰出科學家能自主開辟新方向。“人”“事”結合有兩個基本路徑:“知事聚人”,以任務帶學科,識別、支持有重大挑戰或社會需求的基礎研究任務,吸引集聚一批優秀人才;“知人舉事”,以人才帶任務,識別、支持有科學天賦的頂尖科技人才潛心研究重大科技問題,持續開展前沿探索。
建立穩定、多元、開放的組織模式
結合任務布局和機構定位,強化穩定性、多元性資金支持力度,確保聚焦主責主業。對經過科學論證的重大項目、優秀團隊和重點基地給予長周期穩定支持,引導不同學科、不同領域、不同機構交叉融合,促進產學研深度融合、科學技術工程融通發展。根據國家戰略需求進行響應性或特殊性任務安排,依托戰略科技力量,打造“分可獨立作戰,聚可合力攻關”的新型研究組織。系統布局重大科技基礎設施、科學數據中心與計算平臺、國家公共檢驗檢測平臺、種質資源庫、野外臺站等基礎條件體系建設,加強國內開放共享和國際合作。加強集群化、規模化、區域化開放創新平臺建設,以“新”帶“舊”,提升各類實驗室和科研基礎設施的數字化、智能化水平。圍繞大規模、復雜性、全球性的基礎研究任務,謀劃國際大科學計劃與大科學工程,提升我國對全球創新資源和創新人才的聚合能力。
建立協同、精準、柔性的管理方式
探索與科研范式變革相適應的基礎研究管理方式,加強宏觀統籌協調的同時落實科技領域“放管服”改革,賦予科研機構在科研布局、隊伍組織和資源配置等方面更大的自主權,保障戰略科學家、科研團隊和科研人員更大的創新自主性。圍繞重大任務布局和戰略科技力量職責定位,完善長周期評價、職稱晉升、考核獎勵、服務保障等體制機制。實施柔性管理,既要鼓勵支持甘坐“冷板凳”、勇闖“無人區”的原始創新,又要引導激勵敢啃“硬骨頭”、善打“攻堅戰”的協同攻關,激發各類主體的創新活力。目標明確的重大戰略任務,可以分階段“揭榜掛帥”,讓有戰略科學家潛質的“帥才”領銜擔綱,促進戰略科技人才持續涌現。
致謝感謝中國科學院科技戰略咨詢研究院楊輝、葛春雷、袁建霞、袁秀等對本文提出的寶貴意見。
(作者:萬勁波、張鳳、潘教峰,中國科學院科技戰略咨詢研究院、中國科學院大學 公共政策與管理學院;《中國科學院院刊》供稿)