为切实解决我国基础研究缺少“从0到1”原创性成果的问题,充分发挥基础研究对科技创新的源头供给和引领作用,3月初,科技部、发展改革委、教育部、中科院、自然科学基金委印发《加强“从0到1”基础研究工作方案》(以下简称《方案》)。

基础研究的重要性毋庸置疑,而要实现“从0到1”的突破,取得重大开创性的原始创新成果,到底该怎么做?

做基础研究绝对不能跟风

“不通过基础研究把科学原理搞清楚,技术的开发就是无源之水,无根之木。”中国科学院院士、南京大学教授祝世宁在接受记者采访时说,一定是先有原创性的想法和科学发现,才会有技术创新,“先有科学发现,通过技术创新,最后走向实际应用。”

加强“从0到1”的基础研究,开辟新领域、提出新理论、发展新方法,取得重大开创性的原始创新成果,是国际科技竞争的制高点。《方案》指出,“从0到1”原创性突破,既需要长期厚重的知识积累与沉淀,也需要科学家瞬间的灵感爆发;既需要对基础研究进行长期稳定的支持,也需要聚焦具有比较优势的领域,进一步突出重点。

祝世宁认为,基础研究有两种,一种是自由探索的基础研究,一种是目标导向的基础研究,两种基础研究都需要。“特别是在国家遇到‘卡脖子’问题,信息技术国际竞争越来越激烈的时候,目标牵引就很明确,尽快通过基础研究实现关键核心技术的突破就显得尤为迫切。”

“基础研究就像盖房子所需的一块块砖头,虽然你不知道某一块砖有什么用,但如果把这块砖抽掉,房子就会坍塌。”中科院院士王贻芳说,由于起步较晚,中国基础科学研究跟欧美的发达国家还存在一定差距,教科书中也很少有用中国人名字命名的公式、定理等。我们国家必须产生更多的重大成果,而不仅仅是一般成果,这才是质的转变!而质的转变不可能一蹴而就,必然要经历这样一个路径:从几乎为“零”开始到出现大批一般成果,然后才是重大成果。《方案》鼓励科学家围绕重要方向开展长期研究,不追热点,把冷板凳坐热。鼓励和支持科学家敢于啃硬骨头,敢于挑战最前沿科学问题,在独创独有上下功夫。

祝世宁说,基础研究之路很长,要取得突破,最基本的特征就是一个团队长期不懈的积累和坚持。“从少有人了解和支持的冷门方向,坚持研究二十年,我们团队才获得了国家自然科学一等奖,从那时候起,我们初步将材料体系建立起来。基础研究就是如此,不能今天追这个热点,明天追那个热点,而是要把原来不被关注的领域,通过自己的科学的判断,长期不懈地坚持下去,把冷门做成热门,做成国际的前沿。”

做基础研究,绝对不能跟风。“现在美国一大半的科研经费都用于生命科学的研究,超过一半的院士都在从事生命科学研究,所以有的人觉得我们也应该大力发展生命科学,而不是发展物质科学。”王贻芳表示,物质科学是一切自然科学的基础,美国也是从探索物质科学的路上走过来的,如果我们跳过了物质科学阶段,直接参与到生命科学的竞争中,就会带来一个很严重的结果:只能买国外的仪器设备。我国目前各种科学仪器主要依靠进口,反映了物质科学研究水平及人才不足的缺陷,需要大大加强。

加强支持基础学科,优化基础研究投入结构

王贻芳概括了基础研究的三个特征:有一定的规律性,反映了自然界的基本规律;不能直接应用到实际中,但它是解决实际问题的基本原理;基础科学内部还有层次性,数学在基础研究里更为基础。

作为基础科学中的“最基础”,加强对数学学科的支持再次被提及。《方案》指出,稳定支持一批基础数学领域科研人员围绕数学学科前沿问题开展基础理论研究,夯实发展基础。针对重点领域、重大工程等国家重大战略需求中的关键数学问题,加强应用数学和交叉研究。

数学学科的振兴计划已经启动。2月底,南京大学联合东南大学牵头组建的江苏应用数学中心获批,成为国内首批13个国家应用数学中心之一。记者了解到,中心坚持以科技前沿的问题与产业应用需求为导向,围绕智能算法和数据科学等研究领域,开展跨区域跨专业团队协作的应用数学和数学的应用研究。

现代信息科学技术诸多领域中存在很多共性基础性数学问题,江苏应用数学中心将提出、凝练和解决一批国家重大科技任务、重大工程、区域及企业发展重大需求中的数学问题,为我省信息科学技术发展及应用提供突破性、引领性的数学理论支撑。

优化基础研究投入结构,也是《方案》所涉及的要点。《方案》要求,依托国家重点实验室和国家科技计划等,对关系长远发展的基础前沿领域加大稳定支持力度。

“基础研究经费投入不足,科技经费资助比例有待优化。”在今年江苏省两会上接受记者采访时,中国科学院苏州医工所所长唐玉国就曾提出,加强基础科学研究,应改革科技投入制度,建立健全基础研究科研人员的长效支持机制;应改革考评制度,给科研人员营造宽松稳定的科研环境同时,建立多元化、符合科学研究客观规律的考评制度。

激活基础研究人才的“源头活水”

人才是第一资源,怎样激活基础研究人才的“源头活水”?《方案》鼓励自由探索,赋予科研人员更多学术自主权;提出建立健全基础研究人才培养机制,加快培养一批在国际前沿领域具有较大影响力的领军人才;重视培养基础研究领域的青年人才,实施青年科学家长期项目,在国家科技计划中支持青年科学家。

为发挥顶尖人才的科研引领作用,我省启动实施的“前沿引领技术基础研究专项”,均由院士、国家杰青等顶尖科学家领衔。祝世宁院士担任领衔科学家,主持“面向光子芯片研发的核心材料及关键技术基础”项目;中国药科大学王广基院士担任领衔科学家,主持“面向精准治疗的创新生物药和高端制剂成药性评价的共性关键技术研究”项目;南京航空航天大学朱荻院士作为领衔科学家,主持“金属微结构特种能场微纳制造技术研究”项目等。

“专项赋予了首席科学家充分自主权,由领衔科学家自主确定研究方向,自主设置研究课题,自主选聘科研团队,自主安排经费使用,这是一个很大的体制机制突破。”祝世宁说,在专项的支持下,他和团队有信心在5—10年内让研究成果在国计民生领域得到广泛应用。

为激励在科学研究中取得杰出贡献的优秀科技人员,2019年度江苏省科学技术奖中首次增设基础研究重大贡献奖和青年科技杰出贡献奖。近日该奖项揭晓,南京航空航天大学宣益民院士、南京大学祝世宁院士获基础研究重大贡献奖,10名青年科技人才获青年科技杰出贡献奖。

中青年时期是实现原创性突破的峰值年龄,《方案》提出依托国家科技计划培养青年人才,在重点研发计划中加大对35岁以下青年科学家的支持。我省积极参与国家基础研究工作部署,通过省自然科学基金支持优秀青年科研人才开展与我省经济社会发展需求和区域战略定位密切相关的基础研究工作,形成鼓励支持基础研究、原始创新的体制机制,在基础科学和前沿技术领域打造江苏发展的核心竞争力,为加快建设高水平创新型省份提供有力支撑。“十二五”以来,我省基础研究累计投入省财政经费26亿元,其中80%以上的经费用于支持青年科技人员开展创新研究,累计资助青年科研人才8076名,覆盖我省78%的学科领域,涉及730多个学科。青年科研人员承担国家自然科学基金超过20000项,科研经费超100亿元,产生国家杰青325位,国家优青326位,位居各省份第一。

记者 蔡姝雯 杨频萍