|
國家自然科學基金制度不斷發展完善,資助的高被引論文數居世界科學資助機構之首。國家科技投入不斷增加,國家自然科學基金的財政預算從初期的?8?000?萬元發展到?2020?年的?289.1977?億元。黨的十九屆五中全會提出:“堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位,把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐。”當前,科學技術日新月異,交叉融合發展趨勢明顯,科研模式正在發生根本性變革,新一輪科技革命蓬勃興起,產業變革競爭更加激烈。新的形勢迫切要求國家自然科學基金委員會在新時代面向新任務、新要求,優化科學基金資助政策,構建新時代科學基金體系,營造有利于源頭創新的良好環境,助力基礎研究高質量發展,為繁榮我國科學事業、增強自主創新能力、建設創新型國家作出貢獻。
本文從國際科學基金組織基礎研究資助情況分析出發,總結可借鑒的先進經驗,聚焦科學基金的資助體系和管理模式,著眼于基于科學問題屬性分類相適應的資助政策優化,充分考慮發展的可能性及實踐的有效性,設計有利于培育創新成果和青年創新人才的資助機制,為我國科學基金的未來發展提供建議,為夯實世界科技強國建設的根基提供管窺之見。
國際科學基金組織基礎科學研究的資助情況
近現代科學產生以來,科研活動資助來源從私人贊助發展到公共財政,支持方式也從學術獎勵逐步演進為科研資助為主,從獎勵已有成果到更多地向未來投資。二戰之后,歐美部分國家成立了科學基金資助機構。深入分析國際科學基金組織的基礎研究資助情況,有助于更好把握科學基金資助政策優化的方向和側重。
美國。美國國家科學基金會(NSF)不僅重視支持基礎研究,在美國的國家教育和科研基礎設施建設中也一直扮演著重要的角色。對于變革性研究的概念界定與管理政策,影響著?NSF?對變革性研究的資助。近年來,NSF?研究類項目的資助具有?5?個特點: NSF?對研究類項目的平均資助強度有所增加;加大了對變革性研究的支持;支持融合研究的戰略地位;重視對科研創意與理念的激勵;支持關鍵技術發展。
歐盟。歐洲研究理事會(ERC)是由歐盟委員會成立的泛歐資助機構。ERC?資助的基金類型主要包括:啟動基金(starting grants)、鞏固基金(consolidator grants)、高級基金(advance grants)、協同基金(synergy grants)和概念驗證基金(proof of concept)。其中,概念驗證基金是?ERC?前沿研究項目的延續資助。ERC的資助具有典型的國際化特點,即:面向全球資助優秀研究人員到歐洲開展前沿研究,且實行國際化的同行評議——來自非歐盟國家的評審專家占比達到?15%—17%。
德國。德國科學基金會(DFG)是德國最大的獨立性研究資助組織。資助項目主要包括:個人資助項目、合作項目、卓越發展計劃、基礎設施基金、獎勵和其他資助。近年來,DFG?的資助呈現出以下趨勢:進一步重視研究人員的職業道德;進一步重視機會均等和男女平等,如將其決策機構中女性的比例提高至?30%;進一步重視國際合作,通過強化國際化及實施國際合作戰略參與國際科學事務。
日本。日本科學振興會(JSPS)是日本的一個獨立行政機構。JSPS?的資助類型包括:支持研究項目、加強與社會聯系項目、研究完整性項目、培育下一代研究人員項目、加強大學教育和科研職能項目、表彰獎勵項目、國際合作項目等。2020?年,JSPS?預算總額為?2?692?億日元。近年來,JSPS?的資助呈現追求競爭、全面、學科交叉、國際化的特點。例如:開展“全球倡議”下的精選項目,重點開展學科交叉相關研究;舉辦國內外的學科交叉交流會議,如科學前沿(FoS)專題討論會;積極推動產學研合作。
英國。英國研究與創新署(UKRI)于?2018年成立,其整合了英國現有科研與創新機構的職能。UKRI?的資助體系主要包括:“全球挑戰研究基金”(Global Challenges Research Fund)、“產業戰略挑戰基金”(Industrial Strategy Challenge Fund)、“UKRI 未來領袖獎學金”(UKRI Future Leaders Fellowships)和“地方實力基金”(Strength in Places Fund),分別針對國家需求的尖端研究、產業發展、創新人才供應、地區發展進行資助。
可借鑒的國際經驗與啟示
各國的科學基金在長期資助管理的過程中,形成了自己的風格和特色,取得了豐碩的成果,積累了一些優秀的經驗;總結分析這些經驗,對于完善我國科學基金資助與管理模式具有重要借鑒意義。
科技與經濟緊密結合。科學技術與經濟社會發展緊密結合,是實現經濟持續穩定增長的必然要求。當前,科學技術越來越成為推動經濟社會發展的主要力量,經濟高質量發展急需高水平基礎研究的供給和支撐,需求牽引、應用導向的基礎研究戰略意義凸顯。2020?年?2?月,美國國防高級研究計劃局(DARPA)公布的?2021?財年預算同比增長?10%,其中基礎研究預算的?54%?被用于研究和驗證新的數學理論、算法、模型和計算機制。2021?年美國眾議院通過在未來?5?年內將?NSF?的科研預算增加一倍,進一步賦能美國企業研究的力量。
注重青年科研人才培養。從近幾年各國在項目設置、遴選、評審的機制可以看出,各國均將培養青年人才放在了越來越重要的位置。例如:NSF“早期職業發展項目”(Faculty Earl Career Development Program)支持初級教師和研究人員;法國國家科研中心建立“空白計劃”,鼓勵青年研究人員打破框架和顧慮;JSPS?設立“青年科學家資助”(Grant-in-Aid for Young Scientists)項目;DFG?為剛剛獲得博士學位的研究人員提供初始基金(start-up funding);加拿大的“發現資助計劃”(Discovery Grants Program)提供了培養本科生、研究生和博士后的關鍵資源。
重視人才持續穩定支持。結合人才成長規律提供相應的持續資助。NSF?非首次持續基金(continuing grant increments)為有創造力的研究者提供繼續攻克“高風險”問題的機會,而有風險性的研究問題可以不包含在項目最初的申請報告中。目前,國家自然科學基金的人才類項目主要包括青年科學基金、優秀青年科學基金、杰出青年科學基金、創新群體等。其中,青年科學基金項目惠及面最廣,起到了積極的“育苗”作用。但是,如何實現基礎研究人才特別是青年人才隊伍的持續穩定發展是一項系統工程。
關注高風險探索型研究。歷史告訴我們,重大科學突破的成果往往來自變革性的研究,但變革性甚至是顛覆性的研究通常具有非常高的風險。早在?1990?年,NSF?設立了“小額探索研究基金”(Small Grants for Exploratory Research),其采用小額資助與連續資助相結合的形式支持高風險、創新性研究。當前,多個國家設立了相關基金項目或機構,如:DFG“高風險探索性研究項目”(Reinhart Koselleck Project)、JSPS“高風險探索性研究”(Challenging Exploratory Research)項目、愛爾蘭“顛覆性技術創新基金”(DTIF)、德國網絡和關鍵科技顛覆性創新機構(ADIC)、烏克蘭通用高級研究與發展機構(GARDA)等。
靈活資助激勵原始創新。多個國際科學基金機構采用靈活的項目資助方式來激勵原始創新。例如,NSF?瞄準科學與工程前沿的未來資助?10?個“大思路”(Big Idea)提倡科學創新,鼓勵各領域的科學和工程交叉融合及領域團隊間的合作,包括設立“量子飛躍挑戰研究所項目”“量子思想孵化器以促進量子系統變革進步項目”等。NSF?還通過舉辦創意大賽“The NSF 2026 Idea Machine”等方式廣泛激勵科研創意與創新理念。德國于?2018?年設立的跨越式創新促進署,專門幫助能給市場帶來革命性變化、具有重大社會效益的“開拓性點子”轉化為應用。
注重多學科交叉研究。科學界普遍認同交叉學科研究是解決許多復雜問題的有效方法,各國鼓勵來自不同學科領域的科學家相互合作,有些國家成立專門的機構進行推動。例如:NSF?在交叉學科項目的評審中更加關注申請人跨專業領域轉移知識的能力。澳大利亞研究理事會(ARC)對交叉學科研究項目的資助強調項目研究對其他學科的交叉促進作用。DFG?通過資助科學中心的方式來支持交叉學科的發展。
國家自然科學基金資助格局的發展
國家自然科學基金實施?30?多年來,不斷根據科技發展趨勢和國家戰略需求設立相應的項目類型,資助格局日益優化和完善,形成了結構合理、功能完備的資助體系;通過促進知識生產和培育人才,顯著推動了我國基礎研究的繁榮發展,有力地支撐我國經濟社會發展和國際科技競爭力的提升。
“十二五”期間,國家自然科學基金資助格局分為“項目”“人才”和“環境條件”三大系列,構成以人為本、穩定支持、超前培養科技創新人才隊伍的資助體系。在此期間,對原有資助體系進行調整,例如:2011?年,設立國家重大科研儀器研制項目,面向科學前沿和國家需求,以科學目標為導向,鼓勵具有原創性思想的探索性科研儀器研制,著力支持原創性重大科研儀器設備研制,為科學研究提供更新穎的手段和工具,全面提升我國的原始創新能力;2012?年,設立優秀青年科學基金,旨在促進青年科學技術人才的快速成長,培養一批有望進入世界科技前沿的優秀學術骨干。
“十三五”期間,國家自然科學基金適應基礎研究資助管理的階段性發展需求,統籌基礎研究的關鍵要素,構建了探索、人才、工具、融合“四位一體”的資助格局。2016?年,開始試點資助基礎科學中心項目,著力推動學科深度交叉融合,相對長期穩定地支持科研人員潛心研究和探索,致力科學前沿突破,產出一批國際領先水平的原創成果,搶占國際科學發展的制高點,形成若干具有重要國際影響的學術高地。2019?年,從突出原始創新、切實提升培育重大原創成果的能力、夯實創新發展的源頭基礎等角度出發,第八屆國家自然科學基金委員會第二次全體委員會議確立了基于“鼓勵探索、突出原創,聚焦前沿、獨辟蹊徑,需求牽引、突破瓶頸,共性導向、交叉融通”4?類科學問題屬性分類的資助導向。
“十四五”伊始,國家自然科學基金委員會貫徹“四個面向”要求,扎實推動科學基金資助布局改革。根據“源于知識體系邏輯結構、促進知識與應用融通、突出學科交叉融合”的原則,將現有科學部整合為“基礎科學、技術科學、生命與醫學、交叉融合”四大板塊。特別地,2021?年?2?月,設立原創探索計劃項目,以進一步引導和激勵科研人員投身原創性基礎研究工作,加速實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破。
面向未來,伴隨國家自然科學基金持續發展,基金資助模式與資助格局還將更加完善,形成更具活力、更富效率、更加開放的中國特色基金資助體系,推動我國基礎研究整體水平不斷提升,增強自主創新能力,為加快建設創新型國家奠定堅實的科學基礎。
優化科學基金資助政策的若干建議
習近平總書記深刻指出,基礎研究是整個科學體系的源頭,是所有技術問題的總機關。未來科學基金應如何設計和布局?如何優化資助政策?如何進一步加強基礎研究?如何進一步增強對基礎研究的人才支持?凝練“卡脖子”技術背后科學問題的有效機制有哪些?科學基金未來還應加強哪些方面的支持?針對這些問題,本研究對多位長期從事基礎研究的科學家與國家自然科學基金管理人員進行深入訪談和問卷調查,提出以下優化科學基金資助政策的建議。
設立戰略性基礎研究基地,制定科學基金中長期發展規劃。加強戰略性基礎研究組織,設立戰略性基礎研究基地,按領域方向或專題定期開展“戰略性基礎研究咨詢研討會議”,面向未來的重大科學挑戰,確立需要解決的重大尖端前沿領域。始終堅持基礎研究的主線不動搖,立足國家長遠發展,制定中長期發展規劃,如《國家自然科學基金中長期發展規劃(2020—2050?年)》,面向科技發展中未來?10?年甚至?30?年可能面臨的“卡脖子”問題提前布局。
構建基礎研究與產業創新相融合的創新發展格局。在創新發展格局中,科技創新在諸多領域對“雙循環”發展格局形成強有力支撐,企業也成為基礎研究的重要參與主體。既要尊重經濟運行規律,更要遵循科技發展規律,推動自由探索和目標導向的有機結合。建議國家自然科學基金委員會與地方政府合作,結合區域優勢產業重點技術研發,進一步增強科技基礎設施和平臺的開放性。同時,加強區域創新網絡構建,將構建區域特色的科技創新體系同區域經濟社會發展結合起來,將構建跨區域的基礎研究創新協同網絡同區域協同發展結合起來。
關注創新人才發現,設立“千里馬”計劃。建議依托國家自然科學基金基礎科學中心項目,設立“千里馬”計劃,將基礎科學中心作為探索創新項目和引進創新人才(“千里馬”)的試點平臺。借助平臺優勢,克服引人壁壘,將高風險項目探索和創新人才推薦作為基礎科學中心的重要工作和考核指標。
鼓勵自主創新,重視青年人才培養。Nature最新研究表明:小團隊比大團隊更能做出顛覆式的創新成果。國家自然科學基金在重視領軍人物的同時,更要充分關注“無名小輩”。建議設立專門針對青年研究者的非項目形式的獎勵計劃,對優秀青年科研人員進行分階段獎勵。此外,博士后是我國科技創新的重要力量,在學科交叉領域有探索的能力和動力;建議對從事交叉學科領域研究的博士后給予適當的傾斜和支持。
強化科學問題凝練機制,完善成果貫通機制。建議國家自然科學基金順應新時代發展需求,借鑒國際成功經驗,強化科學問題凝練機制,組織開展科學發展創新創意大賽,征集未來階段科學發展的“金點子”;同時,通過設置獎項等一系列措施推動創新“金點子”轉化為應用,突破前沿科學發展,產生世界領先技術。
結合學科特點,設計有學科特色的資助工具。以數學學科為例,學術交流是數學工作者產生學術創新的重要途徑,許多重要的原創性科學思想是在“喝咖啡”交流的過程中孕育而生。在國際上,德國奧伯沃爾夫(Oberwolfach)數學研究所的數學家高端論壇,邀請國際一流數學家進行學術交流和研究,在促進學術交流和合作方面成效顯著。鑒于以上實踐經驗,建議在國內培育和發展具有國際影響力的學術平臺和論壇,并充分考慮學科特點,設計有學科特色的資助工具,有針對性地加強對不同基礎學科的精準支持。
當前,國家自然科學基金正在全面深化改革的道路上大步前行,改革成效已顯現。未來應繼續深入貫徹落實習近平總書記對科技創新工作的重要論述精神,縱深推進全面深化改革,平衡好學科獨特性與交叉融合性的關系、純科學研究與需求導向科學研究的關系,注重研究短期價值與強化科學精神、科研誠信的關系,為增強我國源頭創新能力、夯實世界科技強國建設根基作出重要貢獻。
(作者:汪壽陽、陶睿、王玨,中國科學院數學與系統科學研究院、中國科學院大學 經濟與管理學院、中國科學院預測科學研究中心;《中國科學院院刊》供稿)