于换军:努力提高基础研究水平,加快实现科技自立自强

选择字号:   本文共阅读 1500 次 更新时间:2023-02-15 23:43

进入专题: 基础研究   科技自立自强  

于换军  


基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关。加强基础研究是我国实现高水平科技自立自强的战略途径,也是我国跻身世界科技强国的必然要求。党的二十大报告指出,要加快实施创新驱动发展战略,加快实现高水平科技自立自强。报告特别提到要加强基础研究,突出原创,鼓励自由探索。近年来,我国基础研究取得显著进步,研发经费稳步增长,一些关键核心技术取得突破,载人航天、探月探火、深海深地探测等项目取得重大成果,国际科研地位大幅上升。但是,我国基础研究同国际先进水平相比还存在不小的差距,很多产品面临核心技术短板和“卡脖子”问题。因此,加快提高基础研究水平任务艰巨、挑战巨大。

认识研究的本质,解决“卡脖子”问题必须在基础研究上进行突破

科学研究可以大致分为基础研究和应用研究。基础研究又可以进一步分为纯粹基础研究和应用导向的基础研究。根据《全国科技经费投入统计公报》,基础研究是指一种不预设任何特定应用或使用目的的实验性或理论性工作,其主要目的是为获得(已发生)现象和可观察事实的基本原理、规律和新知识。而应用研究是指为获取新知识,达到某一特定的实际目的或目标而开展的初始性研究。根据美国国家科学基金会(NSF)的定义,基础研究是指“以获取综合性知识或理解所研究专题而没有任何特定应用目的所进行的系统研究”。相反地,应用研究被定义为“以获取知识或者理解以便满足特定的认可的需要所进行的系统研究”。

从研究的本质来看,基础研究成果是对自然规律的认识和一般性知识的发现,其对后续很多领域的创新具有启发推动作用。因此,基础研究是技术进步的引领者,是整个创新过程的动力源泉。美国二战国防研究委员会主任范内瓦?布什在《科学:无尽的前沿》中写到:无论手艺多么娴熟,如果基础科学的新知识依靠他国,该国的工业进步不可能快,在世界贸易中的竞争地位不可能强。习近平总书记指出,我国面临的很多“卡脖子”技术问题,根本原因是基础理论研究跟不上,源头和底层的东西没有搞清楚。因此,要持之以恒地加强基础研究。我国只有切实提高基础研究能力,才能大幅度提高科技创新水平,才能实现高水平的科技自立自强。

把握基础研究特点,必须加大政府投资

基础研究有三个非常重要的特点。一是基础研究的开展没有特定应用目的。如果把科学行为看作一个连续谱系的话,那么应用研究在一端,基础研究在另一端。从应用研究向基础研究移动,不确定性越来越大,且与应用问题的联系越来越模糊,越来越不相关。因此,基础研究通常不太能预测应用方向,其本质是非商业性的。

基础研究的第二个特点是外部溢出效应巨大。基础研究产生的是一般性知识以及对自然规律的理解。尽管其可能无法对任何一个具体问题给出完整明确的答案,但基础研究产生的这种一般性知识提供了解答大量重要实际问题的方法。所以,后续的很多发明可能受到基础研究成果的启发。

基础研究的第三个特点是投资大、投资时间长,风险高。基础研究具有高度不确定性,需要依靠试错推进。可能在长期的巨额投资之后,依然没有实现突破。因此,基础研究具有非常大的投资风险。

基础研究的特点使得私营企业投资基础研究的意愿大大降低。因此,仅靠私营企业投资基础研究难以达到社会需要的最优水平。经济学大师阿罗认为基础研究成果有公共物品的属性,因此需要政府的支持。实际上,在基础研究投资方面,政府可以比企业做得更多。政府有征税的能力,能提供长期资金保障,且是有耐心的投资者,不太关注短期收益,因此更适合长期对基础研究进行投资。美国二战国防研究委员会主任范内瓦?布什在《科学:无尽的前沿》中指出:“政府对基础研究的支持,乃是发展公共福利之必须。”英国《金融时报》副主编兼首席经济评论员马丁?沃尔夫认为“国家是创新的真正发动机”。只有当政府强有力地支持基础研究,企业才有研发动力,其研发效率才会更高。美国联邦政府对基础研究的投入曾经占到90%,上世纪80年代后开始下降。2019年,美国政府资助的基础研究经费占基础研究总经费的41%。2021年5月,美国《无尽前沿法案》的推出,标志着冷战之后美国国家科研战略目标的又一次重大调整,关键科技产业的创新和发展开始重新回到了以政府力量为主导的战略框架下。

加强我国基础研究的政策建议

2018年1月《国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见》指出,我国基础科学研究短板依然突出,数学等基础学科仍是最薄弱的环节,重大原创性成果缺乏,基础研究投入不足、结构不合理,顶尖人才和团队匮乏,评价激励制度亟待完善,企业重视不够,全社会支持基础研究的环境需要进一步优化。针对基础研究的特点和我国基础研究存在的问题,我们提出以下政策建议。

(一)坚持利用政府力量支持基础研究

美国基础研究的经验表明,政府对基础研究的大力支持是美国基础研究领先世界的重要原因。我国要坚定不移利用政府力量支持基础研究,结合新型举国体制优势,加大对基础研究的投入和政策支持力度。加快制定基础科学研究激励机制与实施制度,保障针对基础研究的长期稳定支持。2021年,我国基础研究经费为1817亿元,而美国2020年的基础研究经费为1079亿美元,我国基础研究经费约为美国的1/4,差距明显。根据“十四五”规划和2035年远景目标纲要,我国将重点布局一批基础学科研究中心,争取将基础研究经费投入占研发经费投入的比重提高到8%以上。

(二)纯粹型基础研究和应用导向的基础研究并重

科学的探索往往也是现实问题的驱动。冷战结束后,人类太空科技的进展骤然变慢,二十年几乎毫无进展。20世纪90年代,美国普林斯顿大学的唐纳德·斯托克斯在其著作《基础科学与技术创新:巴斯德象限》中,强调美国不仅需要纯技术研究,即玻尔象限,也要纯应用开发的爱迪生象限,但其更强调应用驱动的基础科学研究。我国目前的瓶颈是政府科研资金的给与要依赖于所申请项目的可预见的有用性,这使得纯粹的基础研究变少了。而很多时候社会的需求往往被那些其他领域非刻意追求的基础研究成果满足。习近平总书记在与科学家座谈时强调,国家不仅要重视科学理论、工程技术的研究,也要重视一些不以应用为目的的纯粹研究。我国《科学技术进步法》也提到,推动基础研究自由探索和目标导向有机结合。所以,要在纯粹基础研究和应用导向的基础研究之间达到一种平衡,太强调应用导向反而可能失去一些重大科学突破的机会。而完全的纯粹基础研究可能在面临具体重大应用问题时束手无策。

(三)推动基础研究投资主体和执行主体多元化

美国基础科学研究投入的日益多元化,对美国保持基础科学研究世界强国地位发挥了重要作用。其基础研究投资主体包括政府、企业、高校和其他社会组织。2019年,美国基础研究资金来源分布如下:联邦政府占比41%,企业占比32.8%,高等教育机构占比13.2%,社会非营利组织占比10.4%。其基础研究执行主体主要是高校、企业和联邦政府。2019年,美国基础研究主要执行主体承担经费分布如下:高校47.8%,企业31.7%,联邦政府11.6%。可以看出,美国高校是基础研究的最大承担者。而企业对基础研究的投入和执行都占有相当大的比例。

与美国相比,我国的基础研究投资主要靠政府,执行主要靠高校和国有研发机构。2020年我国基础研究经费支出总额为1467亿元,高校承付了725亿元,占比49.4%;研发机构承付了574亿元,占比39.1%;企业承付了96亿元,占比6.5%。如果把高校和科研机构的基础研究支出算作政府投资,而企业基础研究研发支出算作企业投资的话,2020年我国基础研究研发支出中政府资金占比为88.5%,而企业资金占比仅为6.5%。因此,我国企业投资基础研究和承付基础研究经费的比例都太低。

尽管由于基础研究的特点,企业投资和从事基础研究的意愿不强。但是,只要企业能从基础研究中获得很高的商业应用利益,就能促使企业进行基础研究。而且,企业做基础研究可能是公司做应用研究所必需的,是对应用方向判断所必需的。开展基础研究是我国企业和全球其他国家企业竞争的关键。我国要营造良好的基础科学研究氛围,采取各种措施调动社会各界,特别是企业投资和从事基础研究的积极性,推动我国基础研究投资主体和执行主体的多元化,这对我国基础研究水平的提升是大有裨益的。

(四)大力发展高等教育,提升基础研究人才储备

党的二十大报告指出,要实施科教兴国战略,强化现代化建设人才支撑。我们必须有大量接受过科学训练的人,才能持续推动新知识的创造和应用。我国基础研究面临着严重的人才危机。习近平总书记指出,人才培养首先要解决基础研究人才数量不足、质量不高的问题。高校特别是“双一流”大学要发挥基础研究人才培养主力军作用。

人才培养靠教育。哈佛大学校长柯南特说过:“在所有可以使用‘科学’一词来指称的领域,人都是其唯一限制因素。我们在某个方向上的进步快慢,皆取决于从事该工作的真正一流人才的数量……所以归根结底,这个国家科学的未来取决于我们的基本教育政策。”美国的科研之所以强大,其依靠的是数量庞大的优秀大学。这些大学为美国提供了大量的科研人才。与发达国家相比,我国教育经费的财政支出占比并不低。我国教育方面的主要短板在于高等教育质量不高,进入世界优秀大学行列的高校不多。根据US NEWS全球大学排行榜(2022),中国只有两所大学进入了世界前100名,而美国有43所大学进入世界前100名。“两弹一星”元勋钱学森认为,“现在中国没有完全发展起来 一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学 没有自己独特的创新的东西 老是‘冒 不出杰出人才 这是很大的问题 ”2015年10月,国务院印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》,提出“到本世纪中叶,我国一流大学和一流学科的数量和实力进入世界前列,基本建成高等教育强国”。我国要实现建成高等教育强国的目标,还需要大力提升高等教育质量,努力培养杰出人才。这需要我们按照教育规律办事,积极推动教育家办教育。加大高校改革力度,引导大学生崇尚科学与真理,努力为学生创造独立思考、勇于创新的环境。在此基础上,加大STEM(科学、技术、工程和数学)人才体系的支持力度,提升基础研究人才储备力量。

(五)尊重科学规律,完善基础研究体制机制

党的二十大报告指出,要深化科技体制改革,深化科技评价改革,加大多元化科技投入,加强知识产权法治保障,形成支持全面创新的基础制度。基础研究是一个长期的过程,如果我们寄希望以短期支持产生即时结果,那么它就不再是基础研究。基础研究需要大量的长期的经费支持。政府提供的基础研究资金必须保持稳定,以便可以推进长期基础研究计划。因此,政府提供的相关基础研究基金应设法使研究机构能够以5年或者更长时间的规划来承付经费。

广泛的科学进步源于学者的思想自由及研究自由,他们应该在好奇心的驱使下去探索未知的领域,自主选择研究方向。贝尔实验室前期的成功和后期的衰落都说明宽松自由学术环境的重要性。妨碍学术研究者的自由只会干扰创新进程,最终削弱新思想的流动,导致新的研究者不愿进入学术界。基础科学应该围绕优秀的科学家群体展开,让科学家拥有最大的自主决策权,减少行政干预。我们目前的科技经费申请和审批、成果考核、资金分配都还存在很多亟待解决的问题。2000年—2021年,日本有20人获得诺贝尔奖,这种现象在我国引起了广泛的关注和讨论。我们应积极借鉴日本重视投入基础研究,并给予科学研究更大自由的做法。习近平总书记指出,要赋予科学家更大技术路线决定权、更大经费支配权、更大资源调度权,放手让他们把才华和能量充分释放出来。在人类经历了几百年的文艺复兴、启蒙运动和科学革命的洗礼之后,我们离真正的科学精神尚有不小的距离。因此,我们应进一步营造全社会崇尚科学的良好氛围和宽松自由的学术环境,大力推动基础研究,提升科技创新能力。

(六)坚持基础科学研究的开放性

历史告诉我们,任何的自我封闭都会导致自己落后。“科学”尤其如此。科学要想更快速地进步,则更需要知识的传播,而不是对现在所掌握的知识进行长久的限制。提高基础研究的开放性,则有助于知识的扩散,从而推动基础研究的良性循环。2021年,拜登政府推出《无尽前沿法案》,2022年推出《芯片与科学法案》。尽管和1945年的《科学:无尽的前沿》报告的目的一样,都是为了振兴美国的科技产业,但其封闭和打压别国的做法却和1945年的无尽前沿报告的科学开放性内涵相去甚远。我们要坚持基础科学的开放性,封闭是不会成功的。现在美国主张中美科技脱钩,我们更要高举科学无国界和知识开放的大旗。限制政策能够阻碍别人的追赶,但它也会阻碍自身的进步。

道阻且长,行则将至。面对世界百年未有之大变局,国家从来没有像现在这样注重基础科学研究,强调核心技术自主可控。行而不辍,我国基础研究未来可期。


作者: 中国社会科学院世界经济与政治研究所 于换军

来源: 《中国发展观察》2022年第12期


    进入专题: 基础研究   科技自立自强  

本文责编:admin
发信站:爱思想(https://www.aisixiang.com)
栏目: 科学 > 科学评论
本文链接:https://www.aisixiang.com/data/140761.html

爱思想(aisixiang.com)网站为公益纯学术网站,旨在推动学术繁荣、塑造社会精神。
凡本网首发及经作者授权但非首发的所有作品,版权归作者本人所有。网络转载请注明作者、出处并保持完整,纸媒转载请经本网或作者本人书面授权。
凡本网注明“来源:XXX(非爱思想网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于分享信息、助推思想传播,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。若作者或版权人不愿被使用,请来函指出,本网即予改正。
Powered by aisixiang.com Copyright © 2023 by aisixiang.com All Rights Reserved 爱思想 京ICP备12007865号-1 京公网安备11010602120014号.
工业和信息化部备案管理系统