中國網/中國發展門戶網訊 基礎研究是科技發展的創新源泉，人類歷史上的重大科技革命大都依賴于科學理論、科學方法等基礎研究成果的突破。當前，基礎研究在深度和廣度上不斷拓展，學科交叉融合加速演進，新的科學前沿不斷產生。同時，基礎研究的需求導向日益凸顯，對提升國家核心競爭力具有愈發深遠的戰略意義，主要發達國家普遍重視對基礎研究的戰略部署。近年來，我國基礎研究取得了一批世界矚目的成果，但與發達國家相比，仍然面臨原始創新能力不足、重大原創性成果缺乏、關鍵核心技術受制于人等嚴峻挑戰。究其根本，在于對原創思想鼓勵不夠，真正解決關鍵科學問題聚力不足。

2021?年?5?月?28?日，習近平總書記在中國科學院第二十次院士大會、中國工程院第十五次院士大會、中國科協第十次全國代表大會上的講話中指出，“加強原創性、引領性科技攻關，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰”。2020?年?9?月?11?日，習近平總書記在科學家座談會上的講話中指出，“原創一般來自假設和猜想，是一個不斷觀察、思考、假設、實驗、求證、歸納的復雜過程，而不是簡單的歸納”，以及“廣大科技工作者要樹立敢于創造的雄心壯志，敢于提出新理論、開辟新領域、探索新路徑，在獨創獨有上下功夫”。近年來，國家各部門先后出臺了《國務院關于全面加強基礎科學研究的若干意見》《新形勢下加強基礎研究若干重點舉措》《加強“從?0?到?1”基礎研究工作方案》《中國科學院關于加強基礎研究的若干意見》等重要政策文件，提出了加強基礎研究的一系列新戰略、新思路、新舉措，特別是圍繞重大科學問題和關鍵核心技術突破，強化基礎研究的原創導向，激發科研人員原創思想，促進產出更多重大原創成果。面對新任務和新要求，加大支持原創性基礎研究，持續增強源頭創新能力，是推動新時代基礎研究高質量發展的重要戰略，是支撐高水平科技自立自強的核心力量。

國家自然科學基金（以下簡稱“科學基金”）作為我國支持基礎研究的主渠道之一，肩負著“增強源頭創新能力”的戰略使命。在新時期科學基金深化改革過程中，國家自然科學基金委員會（簡稱“自然科學基金委”）把優化原創性基礎研究的資助工作作為改革重點任務之一，于?2018?年提出基于“四類科學問題屬性”的新時期科學基金資助導向，將“鼓勵探索、突出原創”排在首位。2019?年，自然科學基金委撥出專款設立原創探索計劃項目，支持科研人員提出原創學術思想、開展探索性與風險性強的原創性基礎研究工作，如提出新理論、新方法和揭示新規律等，旨在培育或產出從無到有的引領性原創成果，解決科學難題、引領研究方向或開拓研究領域，為推動我國基礎研究高質量發展提供源頭供給。

原創探索計劃項目自啟動實施?2?年以來，共資助原創項目?204?項，涵蓋自然科學基金委的數理、化學、生命、地球、工程與材料、信息、管理、醫學8個科學部。自然科學基金委在原創探索計劃項目管理工作中通過完善項目征集方式、創新申請與評審機制等新做法，在鼓勵科研人員大膽暢想、遴選高水平原創項目等方面發揮了很好的引導和激勵作用。但在項目實施過程中也發現了一些不足，如：申請人對“原創”概念的理解不夠準確，把一些常規項目的創新性等同于原創性；評審專家對“原創”的評審尺度把握存在一定偏差，對研究本身原創性的判斷過于嚴格或等同于一般類型資助項目。因此，有必要進一步明確原創探索計劃項目的內涵和定位，更好引導和識別真正的原創工作。

本研究旨在通過對原創性基礎研究的概念和特征進行研究分析，結合調研國外主要科學資助機構關于原創性基礎研究項目的資助導向，進一步探討原創性基礎研究的內涵和定位，并為原創探索計劃項目的申請與評審管理工作提出一些具體建議。 

原創性基礎研究的內涵與特征分析

原創性基礎研究的概念與內涵

從基礎研究的核心功能和基礎性關鍵作用來看，新時代的基礎研究可以認為是為認識自然現象，揭示客觀規律，獲取新知識、新原理、新方法所做的理論性或實驗性研究活動，其核心是提出和解決科學問題。目前，學術界關于原創性基礎研究的定義還未建立統一的認識或規范，但已有不少與原創性基礎研究相近的概念被廣泛討論，包括變革性研究、突破性創新、顛覆式創新、高風險/高回報研究等；原創性基礎研究一般指能夠挑戰或顛覆原有研究范式進而創造新范式或新領域的創新研究，并對科學、技術和社會產生重大影響的發現。

Kuhn在研究科學革命的過程中提出范式轉移的概念，并據此將科學研究分為漸進性研究和變革性研究，提出了科學發展的動態演進模式。漸進性研究是在原有研究范式下推動現有研究持續發展的重要動能，絕大多數研究都屬于此類。變革性研究是對原有研究范式的顛覆性創新，能夠帶來“從0到1”的原始突破。引發科學革命的變革性研究對科學發展至關重要，而海量的漸進性研究也是孕育變革性突破不可或缺的土壤，兩者交替轉換推動科學不斷向前發展演化。鑒于原創性基礎研究與科學革命的重要關聯，學者們從不同角度對其進行了深入探索。

原創思想對科學發展的影響視角。于綏生認為基礎研究的原始創新可能導致新的知識創造方法的出現，韓宇等認為原始性創新意味著在已有的知識系統中引入前所未有的、全新的、根本性的概念，進而促成系統的重大變革。類似地，Andersen?等認為突破性創新會導致原本認知結構徹底改變并延伸出新領域的研究。陳雅蘭同樣將原始性創新視為新的起點，認為其能夠吸引一大批研究人員開展擴展性或跟蹤性研究，進而引發學科變革，推動開辟新的研究方向和領域，甚至是開創新學科。

原創思想形成條件視角。很多學者堅持認知多樣化的團隊更能夠激發原創思想的觀念。例如，Hinrichs?等認為不同專業知識結合起來，能夠營造對復雜科學問題更加深入理解的良好氛圍，更有利于取得科學突破，因此科學創新需要多領域專家的協同合作。而?Grumet則強調科學家個體特征對科學突破的重要影響，其通過探討對人類作出巨大貢獻的伽利略、達爾文等5位偉大科學家的經歷，總結出他們的共同心理特征（倔強、自我、頑強、工作導向）；同時，認為這些特質使得他們在遭遇任何形式的科學障礙時仍能堅持不懈，最終實現偉大的科學突破。

原創思想分類視角。Koshland提出的“Cha-Cha-Cha”理論將突破性創新分為?3?種類型——Charge?型、Chance?型和?Challenge?型，分別代表“解決了已經存在但別人無法解決的問題”“偶然發現的事物或現象并證明其重要意義”和“為現有科學理論無法解釋的事實提供新的概念、理論”。Wuestman等在此基礎上建立了?3?個二元維度，即是否由研究問題或研究對象驅動、是否引入了新的問題/研究對象、所研究的問題/研究對象是否與已有研究相抵觸，由此將科學突破劃分為?8?種可能的類型。同時，通過對?355?篇?Science“年度十大突破進展”的研究進行分析發現，只有很少部分的研究屬于研究對象驅動，即意外發現的新物質、新材料、新現象等帶來新的科學問題，進而引發科研范式變革；大部分研究屬于研究問題驅動，專注于解決已存在而尚未攻破的難題，且未發生明顯的范式轉移。這表明可能大多數所謂的“科學突破”實際僅屬于“漸進式研究”，可理解為廣義上的“創新”，但并非“原創”。谷瑞升通過對生命科學領域項目資助實踐的分析闡述了“創新”與“原創”的關系；他認為創新是較為寬泛的概念，是對原有知識框架和學術思想的豐富和拓展，而原創是創新的原點和最高層次，即所謂的“從?0?到?1”，且“原創”和“創新”之間是動態變化的，沒有清晰界限。李靜海認為原創思想也是具有不同層次的，有的是解決一個具體問題，有的是會影響某個領域，有的則可能是推動科學整體進步。

原創性基礎研究的主要特征

近年來，不少學者通過對“突破性創新”和“變革性研究”等開展早期識別方法的研究，對其顯著特征進行了梳理和闡述。整體來看，在討論原創性基礎研究的過程中，已顯現出一些基本共性特征。從思想性質維度，原創性基礎研究是“從?0?到?1”的首創、“從無到有”的質變，相較于既有理論和技術而言帶有明顯的突破性、顛覆性特征；從創新路徑維度，原創性基礎研究通常伴隨非常規、不連續的復雜工作過程，具有很強的探索性和不確定性；從產出成果維度，原創性基礎研究具有顯著的非共識性特點，在短時間內難以被接受，因此也存在被承認的滯后性。本研究基于上述3個主要方面，凝練并總結原創性基礎研究的主要理論特征（表?1）。 

國外科學資助機構關于原創性基礎研究的定位和資助實踐

國外科學資助機構關于原創性基礎研究的定位

當前，隨著全球科技競爭不斷加劇，世界主要發達國家的科學資助機構愈加重視并加強對原創性基礎研究的戰略布局和資助工作。一般認為原創性基礎研究是一種能改變目前人們對科學、工程、教育等領域認知程度或導致科學范式變革的想法、發現或工具，能夠拓展科學前沿、打破現狀并引發革命性變化，具有變革性、非共識性、高風險性等顯著特點。

變革性。2007?年，美國國家科學基金會（NSF）發布了題為《加強?NSF?對變革性研究支持》的研究報告，認為變革性研究應該包括?2?個特點：能夠徹底改變現有科學（或工程）的概念或教育實踐；能夠有助于創造科學研究新范式或開辟科學、工程、教育的新領域。美國國家科學基金會在支持變革性研究方面主要設立早期概念探索性研究項目（EAGER）、快速響應研究項目（RAPID）、特別創造性延長資助計劃（SCE）、績效追加項目（ABR）。早在?1958?年，美國國防部高級研究計劃局（DARPA）在成立之初就將目標定位于專門研發軍事領域前瞻性和變革性科學技術，并強調技術的廣泛應用帶來的顛覆性影響。2014?年，日本內閣府與日本科學技術振興機構（JST）聯合推出“顛覆性技術創新計劃”（ImPACT），專門支持能夠對科技發展帶來根本性轉變、對未來產業、經濟增長和社會發展具有巨大影響力的顛覆性創新活動。

非共識性。美國國防部高級研究計劃局認為非共識是顛覆性技術的顯著特點，同行評議無法篩選出真正的獨創技術；因此，從技術創意到立項階段其均不采用同行評議，但仍然積極對非共識項目進行資助。美國能源部（DOE）高級能源研究計劃署（ARPA-E）也持類似態度，鼓勵將來自不同科學、技術和商業領域那些本不可能一起工作的人才聚集在一起，組成科學家和工程師聯合攻關團隊；同時，在項目評審環節增設申請人答復反饋環節，提供申請人與評審專家就項目內涵進行溝通交流的機會，幫助評審專家加深對項目的理解并做出合適的判斷，降低原創性研究不被認可或識別的潛在風險。

高風險性。2021?年?5?月，經濟合作與發展組織（OECD）發布了題為《鼓勵高風險/高回報研究的有效資助政策》的研究報告，通過調研主要發達國家關于高風險/高回報研究的資助策略，認為其往往能夠激發科研人員提出比傳統研究更大膽的原創想法，開展非常規和有遠見的研究，促進顛覆性技術突破。美國國防部高級研究計劃局認為原創性前沿技術在具有變革性和顛覆性的同時也具有高風險性，并建立“允許試錯、寬容失敗”的良性容錯機制，對由于技術方案存在潛在風險等客觀因素而導致失敗的研究采取較高寬容度并保持鼓勵態度，通過合理調節評價周期，在短期內允許失敗，長期內期待重要成果。美國能源部高級能源研究計劃署將其使命描述為以高風險、高回報的方式促進能源技術的顛覆革新，旨在支持對能源領域產生重大影響的創新項目。歐洲創新理事會（EIC）專門設置“探路者”（Pathfinder）項目，為突破性創意在早期階段提供支持，資助有可能導致技術突破的前瞻性研究，并主張開展高風險、高收益和跨學科的尖端科學合作，鼓勵對源頭技術的大膽探索。

國外科學資助機構關于原創性基礎研究的資助導向

基于對原創性基礎研究的定位，國外科學資助機構在開展項目評審工作中通常重點評判研究所體現原創思想的新穎性，重視項目對經濟和社會發展的潛在影響，并愈發強調開展目標導向和需求牽引的研究工作。

強調原創思想的獨特性和新穎性。美國國立衛生研究院（NIH）設立的高風險/高回報項目（High-risk, High-reward Research Program）根據學科選擇同行專家對項目科學意義、創新性等內容進行綜合評價。在創新性指標方面，重點關注項目是否利用新理論、新概念、新方法、新途徑或新技術等來挑戰或改變現有研究及應用模式、是否在研究領域或更廣范圍內具有啟發性和創造力。美國能源部高級能源研究計劃署在評審過程中要求申請人展示其研究想法在多大程度上是“獨特”和“原創”的技術方法，包括與現有研究的區別，以及項目實現后可能帶來的理論、技術突破等。美國能源部高級能源研究計劃署資助的微生物工程項目——“利用微生物將二氧化碳轉化為液體燃料”，突破了傳統光合作用方法的思維定式和技術局限，實現了在沒有光照條件下利用氫和二氧化碳制造液體燃料，且比以往依賴光照才能制造的生物燃料效率高?10?倍。值得一提的是，鑒于原創性研究具有顯著的非共識性特點，一些資助機構在評審過程中通常采用答復反饋環節、設置“影子評審組”等機制，以促進評審專家和項目主管更加客觀和深入地了解項目所體現原創思想的獨特性和新穎性，更好甄別潛在的變革性研究。

重視潛在影響力。①對于可能拓展人類認知疆域的研究。美國國家科學基金會專門設置了“變革性研究”資助板塊，旨在支持能夠對現有研究范式產生重大影響或具備開辟科學、工程、教育新領域潛力的研究工作。早在?20?世紀?80?年代末，美國國家科學基金會就開始資助激光干涉引力波天文臺（LIGO）計劃，但直至?2015?年?LIGO?才真正探測證實了引力波的存在。這期間?LIGO?的項目多次面臨經費削減甚至接近取消的危險處境，但是鑒于?LIGO?項目對拓展人類認知疆域具有不可估量的重大意義，美國國家科學基金會還是堅持對其進行了長期支持。②對于可能突破現有技術瓶頸的研究。美國能源部高級能源研究計劃署重點關注和資助那些能夠突破現有技術瓶頸并對美國能源現狀產生巨大潛在影響力的革命性能源技術，其評審專家被要求根據4組標準——“項目影響力，項目總體科學技術水平，項目申請者的資格、經驗和能力，項目管理計劃”對項目申請書進行評估并打分。其中，項目影響力指擬開展研究所涉及的核心技術相對于當前能源領域技術水平的影響，占據總分數的?30％。③對于可能促進社會范式演進的研究。美國國防部高級研究計劃局專注于開拓新興國防科研領域，在項目評審過程中其堅持奉行“海爾邁耶之問”以評估項目可行性，其中就包括以“如果成功了，與現在相比會有什么不同？”這個問題篩選能夠真正影響美國軍事領域甚至引發整個社會范式變革的研究。美國國防部高級研究計劃局早期應軍方需求研發建立的“阿帕網”（apranet）和“導航衛星定時和測距全球定位系統”，后續逐步發展形成如今為人熟知的“互聯網”(internet）和“全球定位系統”（GPS），深刻影響著整個社會的生產方式和經濟運行模式，徹底改變了人類的生活方式。

突出目標導向。美國能源部高級能源研究計劃署主要支持能為能源獨立、溫室氣體排放與氣候變化這三大能源領域問題帶來變革性解決方案的研究，體現出明顯的目標導向特征。為加快推動能源產業的優化升級，美國能源部高級能源研究計劃署將大規模儲能技術作為重點資助方向，其資助開發了一種在接近等溫條件下的空氣壓縮能源儲存系統，即不采用傳統的壓縮空氣存儲能源，不需要通過燃燒煤氣把高壓空氣轉為電能，實現了?100%?可再生和無碳的發電裝置。日本內閣府在?2018?年?12?月?20?日舉行的綜合科學技術創新會議（CSTI）上宣布建立“Moonshot型研究開發制度”，將包括疾病超早期預測、面向地球環境再生的可持續發展資源循環、機器人自主學習行動及與人類和諧共生、通用量子計算機等在內的?7?個問題作為首要研究開發目標。2021?年，拜登政府在美國國立衛生研究院內設立高級健康研究計劃局（ARPA-H），通過資助高風險的創新項目對有望改變醫學和健康關鍵領域的突破性技術和解決方案等提供支持，并宣布計劃初期的資助目標將專注于癌癥、糖尿病和阿爾茨海默病等重大疾病領域的醫療技術突破。 

優化原創探索計劃項目管理工作的建議

在對原創性基礎研究內涵和特征的分析基礎上，結合調研國外科學資助機構關于原創性基礎研究的資助實踐，對優化科學基金原創探索計劃項目管理工作提出如下建議。

明確定位內涵，加強宣傳引導

如前文所述，原創性基礎研究的特征內涵較為豐富，很難對其進行通用的定義。但是要充分認識到，相較于通常所謂的創新，原創性基礎研究可以理解為最高層次的創新，針對科學、技術和社會的重要挑戰開展“首創性”的研究，以及發現新規律、提出新理論、創造新方法、突破新技術等。能以革命性和顛覆性的方式改變現有認知體系、改造當前科學范式、引發新的科學革命，具有高度的獨特性、新穎性、高風險性和目標導向性，對推動經濟產業結構和社會發展形態重大變革能夠產生深遠影響。因而，對原創項目的資助工作，不能將常規項目的“創新性”等同于“原創”，要在充分認識原創特征和內涵的基礎上，引導申請人和評審專家深刻理解并準確把握原創項目的資助定位和目標，并與常規項目之間形成顯著區別。建議參照“四類科學問題屬性”分類申請與評審工作的有益經驗，在考慮充分保護知識產權（或原創思想）的前提下，逐步建立原創項目典型案例庫并通過制作指導性說明文件或視頻擴大宣傳范圍，以幫助申請人和評審專家充分理解原創項目內涵和特征。引導申請人結合自身研究方向和經歷，進一步凝練和解決科學問題，持續提升原創選題和項目申請質量。促進評審專家充分理解評審理念，精準把握資助導向，識別和遴選出真正高水平的原創性基礎研究工作。

拓寬申報渠道，突出目標導向

科學基金原創探索計劃項目自實施以來采用“自下而上”和“自上而下”相結合的申請模式，即分為專家推薦類和指南引導類?2?種類型，同時允許申請人隨時可以提出申請。但是，考慮到原創靈感的誕生通常具有瞬時性、不確定性等特點，以上?2?種模式仍然來源于“被動推薦”和“傳統申請”，這對原創思想的“捕捉”范圍著實有限。建議在目前基礎上建立完善主動發現機制，進一步拓寬項目來源，具體包括：①擴大公開征集范圍。依托“雙清論壇”品牌效應，組織召集產學研各界專家學者開展專題研討，充分進行“頭腦風暴”、跨界交流，最大程度碰撞出原創思想的火花。②鼓勵資深專家主動推薦。賦予具備原創研究經驗和領域重要影響力的專家學者主動推薦原創項目的權限，并逐步建立符合原創項目特點的專家庫。③搭建原創感知平臺。利用人工智能等新一代信息科學技術，結合科學計量分析、文獻情報挖掘等手段，探索發現原創思想早期識別信號，持續跟蹤監測原創性基礎研究的前沿方向。

此外，現代基礎研究愈發呈現出科學系統自身發展內部需求和經濟社會發展需要形成“雙力驅動”的基本特征，目標導向的基礎研究發揮著越來越大的作用。要緊密結合國家戰略和產業發展重大需求，聚焦“卡脖子”問題背后的基礎理論和技術原理，強化指南引導類項目的戰略導向，通過加強關鍵科學問題的凝練和前瞻部署，引導科研人員開展問題導向、需求牽引的原創性基礎研究，加快實現關鍵領域技術突破和自主創新能力提升。

壓實管理責任，優化遴選機制

針對原創性基礎研究的高風險性、非共識性等特點，自然科學基金委引入了預申請、雙盲評審、評審意見反饋答復等新的評審機制，更加突出研究本身的原創性和科學性，同時給予申請人與評審專家討論交流的機會。但有的申請人和評審專家反映部分原創項目評審流程較為復雜，且受理申請的時間不固定，不利于原創思想的及時轉化。建議自然科學基金委各科學部結合實際資助工作經驗持續完善更加符合本科學部研究領域特點的遴選和管理機制，適當簡化不必要的審批程序；對于形成共識的具有重要影響力的原創研究工作，探索建立快速審批的綠色通道。

同時需要注意，原創思想的形成不僅是個復雜的過程，原創思想的影響力也有不同的層次。因此，要針對不同層次的原創思想，逐步建立并完善分層次、分階段支持機制。具體而言，要著重做好原創項目和其他項目的銜接。例如，自然科學基金委對面上項目和青年科學基金項目中“鼓勵探索、突出原創”類項目，通過強化績效評估及時發現收集具備潛在影響力的原創思想并予以支持。對執行期內取得突出成果并有望在后續取得重大突破的原創項目，要制定合理的延續資助方案，并統籌考慮與重大項目、重大研究計劃等進行妥善對接。

營造良好氛圍，激發創新活力

聚焦鼓勵原創思想、加強原創性基礎研究，歸根結底是要依靠一批充滿原創活力、具備原創能力、富有原創影響力的創新人才隊伍；要通過持續營造具有足夠吸引力和充分保障的成長環境，不斷優化人才發展生態，鼓勵他們潛心開展研究，激發更多靈感火花競相涌現。①建立寬容失敗的保障機制。考慮原創性基礎研究高風險、不確定性的特點，對客觀條件下的項目失敗，要保持足夠包容度和容忍度，重點放在對失敗經驗的總結和分析；對項目負責人、項目推薦專家、項目承擔單位、管理機構和項目主任予以免責，以營造鼓勵大膽探索的創新氛圍，形成基于信任的創新氛圍。②建立符合原創項目特點的評價體系。在項目評審中突出原創性和潛在影響力，營造有利于突出原創價值、能力和貢獻的學術生態。③建立項目動態調整機制。允許項目負責人在不降低預定目標的前提下，靈活調整研究計劃，激勵原創思想快速迭代。

（作者：鮑錦濤 北京大學科學研究部；鄭毅、彭一杰，北京大學光華管理學院；趙英弘、郝紅全、鄭知敏，國家自然科學基金委員會計劃與政策局；《中國科學院院刊》供稿）

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