丁奎岭院士:推动基础研究高质量发展

选择字号:   本文共阅读 1081 次 更新时间:2026-07-27 18:04

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丁奎岭  

 

推动基础研究高质量发展的战略意义

基础研究是科技创新的源头活水,推动基础研究高质量发展,对于实现高水平科技自立自强、更好应对外部风险挑战、加快培育新质生产力具有重要的战略意义和时代价值。

实现高水平科技自立自强,基础研究是“总机关”。如果没有强大的基础研究,则难以产生原创性、颠覆性技术,高水平科技自立自强将成为无源之水。中国锂电池产业的发展历程便是典型案例。当前,中国磷酸铁锂电池产能占全球99%以上,相关专利申请占全球80%以上,牢牢占据全球主导地位。正是由于基础理论的突破,才让磷酸铁锂技术实现从跟跑到领跑的历史性跨越。这一案例生动体现了产业竞争力与源头创新能力的紧密关联。基础研究薄弱,技术发展就会受制于人;基础研究领先,产业优势才有坚实根基。

应对外部风险挑战,基础研究是“压舱石”。习近平总书记指出,我国面临的很多“卡脖子”技术问题,根子是基础理论研究跟不上,源头和底层的东西没有搞清楚。中国特色社会主义进入新时代,从高端装备的技术封锁、科研合作的“脱钩断链”到创新生态的围堵打压,关键核心技术“卡脖子”问题日益凸显,外部环境更趋复杂严峻。例如,芯片制造受限于材料科学的突破,航空发动机研制受困于燃烧学和高温合金的基础研究,工业软件开发受制于数学算法的原创能力。如果没有基础研究的长期积累,则难以实现关键核心技术的自主可控。因此,加强基础研究不仅是学术问题,更是国家安全问题、发展主动权问题。只有夯实基础研究根基,才能从源头上增强产业链、供应链的韧性和安全水平,实现高质量发展和高水平安全的良性互动。

培育发展新质生产力,基础研究是“动力源”。习近平总书记着眼推动高质量发展全局,创造性提出“新质生产力”这一重大概念。2024年12月,中央经济工作会议提出“以科技创新引领新质生产力发展,建设现代化产业体系”的重点任务。基础研究催生的新原理、新方法、新材料、新工艺,能够开辟新赛道、塑造新动能,进而带来原始性、颠覆性创新突破,为培育发展新质生产力提供关键支撑。以合成生物学为例,这一融合了生物学、化学、工程学、信息科学的前沿领域,正在颠覆传统的生产方式,使人类有可能像“编程”一样设计生命体,将其用于医药、材料、能源、环保等领域。再以量子信息为例,量子力学的基础理论突破催生了量子通信、量子计算、量子测量等新兴产业,正在重塑信息科技的未来格局。由此可见,推动基础研究高质量发展,是加快发展新质生产力的内在动力和关键要求。

深化基础研究体系化布局

习近平总书记强调:“要强化国家战略科技力量,有组织推进战略导向的体系化基础研究、前沿导向的探索性基础研究、市场导向的应用性基础研究,注重发挥国家实验室引领作用、国家科研机构建制化组织作用、高水平研究型大学主力军作用和科技领军企业‘出题人’、‘答题人’、‘阅卷人’作用。”这一重要论述,为高校深化基础研究体系化布局的实践指明了方向。推动基础研究高质量发展,关键在于形成符合科学规律、适应国家需求、激发创新活力的组织框架,既要瞄准世界科技前沿,保持自由探索的活力,又要服务国家重大战略需求,在科学问题、技术问题和发展问题之间建立更加紧密的内在联系。高校要分别聚焦战略导向、前沿导向、市场导向,打造体系化基础研究的“集中区”、探索性基础研究的“自由区”、应用性基础研究的“融合区”,形成有机统一、协同互促的整体,共同构成新型举国体制下基础研究体系化推进的系统布局。

“集中区”主要面向战略导向的体系化基础研究,整合学科资源,集聚各方力量,发挥集中力量办大事的体制优势。解决国家重大战略需求,是高校助力国家综合实力提升有效且急迫的切入点与着力点。高校要在事关国家长远发展和战略安全的关键领域领命先行,充分发挥新型举国体制优势,瞄准“大科学”“大工程”背后的关键科学问题,聚焦集成电路、人工智能、生物制造、先进材料、工业母机、基础软件等重点领域,开展集成性、系统性的有组织科研,推动关键核心技术攻关取得决定性突破。要推进创新资源和要素的统筹布局,建设大科学设施、全国重点实验室、集成攻关大平台等,形成以科技领军人才为带头人,学术骨干、专职科研和工程技术人员构成的创新团队,把高水平研究型大学的学科优势、人才优势和平台优势组织起来,更好服务国家战略需求。近年来,上海交通大学面向海洋强国、健康中国、网络强国、能源强国等国家战略,实施“大海洋”“大健康”“大信息”“大材料”“大能源”等专项行动计划,构建“科学-工程-产业”全链条、系统化的科研格局,加快攻克关键核心技术难题。

“自由区”主要面向前沿导向的探索性基础研究,更有组织、更有保障地鼓励和加强自由探索式研究和颠覆性原始创新研究。科学发现有其自身规律,重大原创性成果往往产生于好奇心驱动,难以通过预先规划和指标考核来框定。“自由区”聚焦合成生物学、分子科学、量子科学、宇宙起源、脑科学等前沿方向,凝练科学第一性问题,致力于打造新型科技创新平台,赋予科研人员更大的选题自主权、经费使用权和成果处置权,鼓励开展高风险、高价值的原创性探索。在制度设计上重点解决“不敢冒险”“不敢创新”的问题,建立以尊重和信任教师为前提的管理机制,注重过程评价和发展性评价,健全长周期的评估机制和非共识项目的遴选机制,使“容忍失败”和“实质贡献”成为考核评价的两个重要关注点,让“奇思妙想”有生长的土壤。高校要发挥自身集聚优秀人才的优势,通过构建世界顶级基础研究机构与高水平交叉研究平台,鼓励教师和科研人员在“独创独有”上下功夫,力争在根本性科学问题的探索方面取得重大突破。

“融合区”主要面向市场导向的应用性基础研究,致力于打通产学研用通道,推动创新链、产业链、资金链、人才链深度融合。习近平总书记强调,推动企业主导的产学研用深度融合,打通基础研究、应用开发、成果转化的创新链条。基础研究不能停留在实验室和论文层面,而应提高科技成果转化和产业化水平,为培育发展新质生产力注入新动能。高校要更有组织、更加主动地加强与区域经济社会发展和行业、产业需求的对接,与行业骨干企业,尤其是科技领军企业之间协同联动,打造“企业出题、高校领题、同题共答、联合判卷”组织新范式,打通从“最先一公里”到“最后一公里”的创新链条,使产业一线的真实问题不断转化为基础研究的科学问题,推动科技创新与产业创新深度融合。要深化科技成果转化体制机制创新,解除束缚科技成果转化的“细绳子”,构建一体化、全链条的科技成果转化生态体系,有基础的高校可以探索布局建设“环高校创新创业带”,推动科技成果就近转化、就地孵化,为加快提升国家创新体系整体效能贡献力量。如位于上海交通大学、华东师范大学闵行校区等高校周边的“大零号湾”科技创新策源功能区,吸引了4000余家硬科技企业集聚入驻,成为上海(长三角)国际科创中心建设的重要组成部分。

基础研究的“集中区”“自由区”和“融合区”形成相互协同的有机体系,旨在让不同类型的创新主体各展所长、协同发力,“集中区”解决“卡脖子”问题,“自由区”催生“爆破点”突破,“融合区”打通“转化链”梗阻,形成推动基础研究高质量发展的强大合力。三者之间不是线性递进关系,而是相互支撑、动态循环的有机整体。“自由区”产生的新原理、新方法可以进入“集中区”进行定向攻关,也可以进入“融合区”快速转化;“集中区”的工程技术难题可以驱动“自由区”开展更深层次的基础研究;“融合区”的市场反馈可以为“集中区”和“自由区”提供问题导向和需求牵引。通过“集中区”的战略攻关、“自由区”的源头发现、“融合区”的市场牵引,形成从理论突破到产业落地的完整闭环,贯通科技创新策源的“最先一公里”以及成果转化和市场应用的“最后一公里”。

人工智能赋能基础研究范式变革

人工智能作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,正在以前所未有的深度和广度重塑基础研究范式。习近平总书记指出,以人工智能引领科研范式变革,加速各领域科技创新突破。人工智能不仅是工具的革命,更是革命的工具,将科研范式从“经验+试错”模式转向数据驱动、智能计算模式,成为科技创新的“破壁者”。

过去,计算机和软件只是科研的辅助手段,人类科学家是知识生产的主体。当前,以大模型为代表的新一代人工智能技术,已经能够在海量数据中发现人类难以察觉的模式和规律,甚至生成新的假设和理论,为加快产出高水平创新成果带来机遇。在生命科学领域,AlphaFold对蛋白质结构预测的突破已经改变了结构生物学的研究范式,过去需要数月甚至数年才能解析的一个蛋白质结构,现在可以在几分钟内完成高精度预测;在化学领域,人工智能驱动的反应预测和分子设计正在加速新药、新材料的研发进程;在物理学领域,人工智能被用于分析粒子对撞数据、预测材料性质、模拟复杂系统。这种范式变革的本质在于人工智能从“被动工具”变成“主动参与者”,甚至在某些环节成为“驱动者”,推动传统学科转型升级与科研范式重塑。

人工智能打破学科壁垒,催生跨学科交叉融合的新范式。长期以来,学科划分作为知识深化的必然产物,是推动教育和科技发展的重要抓手,其生命力体现在能够随着时代和科技的发展而不断演进;若固守传统学科边界,则会成为跨学科创新的制度障碍。人工智能的出现正在改变这一格局,人工智能与各学科的交叉融合催生了智能科学与技术、智能医学工程、智慧环境工程等一系列新兴学科,拓展了学科发展的边界,催生新的学科增长点和研究方向;与此同时,人工智能领域科学家与其他学科科学家组成跨学科团队,聚焦传统方法尚无法突破的高价值科学问题,培育一批具有学术或产业影响力的人工智能驱动科学研究的(AI For Science)成果,探索人工智能驱动的科研新范式,激发交叉创新的“连锁反应”。如上海交通大学人工智能学院与医学院附属新华医院联合研发DeepRare系统,是全球首个智能体式罕见病循证推理诊断系统,展示了人工智能如何将基础医学知识、临床表型数据和基因信息进行深度融合,创造出全新的知识生产模式。

人工智能驱动基础研究范式变革,对科研组织方式提出新要求。首先,要强化平台建设,加快布局智能化重大科技基础设施,建设开源共享的高质量科学数据库和算力平台。其次,要加快培养高素质人才,人工智能时代的基础研究人才,不仅需要深厚的学科知识,还需要掌握人工智能工具和方法,具备跨学科对话能力。再次,要健全评价体系,建立适应人工智能驱动研究新范式的评价机制,既肯定人工智能工具的贡献,又坚持人在科研中的主体地位。再者,要注重伦理治理,针对人工智能在科研应用中可能带来的数据偏见、算法黑箱、责任边界不清等问题,必须以负责任创新理念加以规范。

壮大基础研究人才队伍

习近平总书记强调,“要一体推进教育科技人才发展,全方位做好培养、引进、使用工作,壮大基础研究人才队伍。”“坚持任务牵引、以老带新,大力扶持青年人才。”这一重要论述,揭示了人才在基础研究中的重要地位,为高水平研究型大学一体推进教育科技人才发展、更好培养和汇聚人才提供了根本遵循。加强基础研究,归根结底要靠高水平人才,人才问题是科技创新的核心、根本问题之一。离开了高水平人才队伍,再先进的设备、再充足的经费也难以产生一流的成果。青年人思维活跃、敢于创新、不怕失败,是基础研究中极具活力的群体。高校要以更大的决心、更实的举措,给青年教师和科研人员更多机会、更大舞台、更稳定支持,让他们成为开创未来的先锋,这是实现基础研究高质量发展的重中之重。

深化人才体制机制改革,全面释放人才创新活力。一是探索设立面向博士研究生、博士后和青年教师的专项基金,支持他们开展高风险、高价值的探索性研究,推动原创性、颠覆性成果不断涌现。二是优化人才差异化评价体系,破除“唯论文、唯帽子、唯职称、唯学历、唯奖项”的倾向,建立以创新价值、能力、贡献为导向的评价机制,特别是对从事基础研究的青年人才,要延长考核周期,不急于求成、不拔苗助长。三是畅通成长通道,在项目申报、经费使用、职称评定等方面向青年人才倾斜,落实“让年轻人挑大梁、当主角”的要求,支持青年人才担重任。四是立足基础研究周期长、不确定性强等特点,为基础研究拔尖人才建立超常规支持机制,让优秀人才能够“坐得住冷板凳”,在一个方向上持续深耕。

统筹多样化资源,构建“既聚焦又立体”的资助体系。“聚焦”就是要集中资源支持重点领域、重点团队、重点人才,避免“撒胡椒面”。“立体”就是要形成国家、地方、高校、企业、社会多方主体投入的格局,满足不同类型、不同阶段基础研究的需求,打好“组合拳”。高校要积极整合学校、企业、政府资源,持续完善基于基础研究规律和科技人才成长规律的自主支持模式,落实科研自主权推进“放管服”,营造健康良好的科研生态环境。资助体系既要瞄准重大基础科学问题和关键核心技术、聚焦“从0到1”原始创新的“大项目”,也要覆盖从事前沿创新领域研究,具有高风险、非共识、颠覆性特点的“小众项目”,支持科学家“提出真问题、真解决问题”。同时,要因地制宜结合自身学科特点建立人才梯队培育计划,形成涵盖不同阶段、不同层次、不同群体的资助体系,鼓励基础研究领域人才勇闯“无人区”、敢啃“硬骨头”。

坚持走基础研究人才自主培养之路,造就规模宏大的基础研究后备力量。强国建设、民族复兴对基础研究人才数量、质量、结构有着全方位的需求,如何提升人才自主培养能力,源源不断地造就规模宏大的基础研究后备力量,是一项事关长远的紧迫课题。高校特别是“双一流”高校作为基础研究人才培养主力军,要紧紧围绕国家战略和经济社会发展需求,不断调整和优化学科布局,前瞻布局未来学科和新兴交叉学科。遵循人才成长规律,积极推进教育教学理念、方法、技术全面更新,打造科教融汇、产教融合、学科融通的创新人才培养平台,加快构建面向未来的基础研究拔尖创新人才培养体系。

结语

建设科技强国,基础研究是根基,而基础研究的活力源自制度创新与人才汇聚。面向未来,推动基础研究高质量发展,要坚持以新型举国体制为保障,有组织推进战略导向的体系化基础研究、前沿导向的探索性基础研究、市场导向的应用性基础研究,促进从自由探索到有组织科研、从基础研究到产业化的顺畅衔接;坚持以人工智能为赋能,深化人工智能赋能科学研究布局,围绕生物医药、海洋科学、先进制造等重点领域开展系统性集成攻关;坚持以高水平人才为支撑,构建青年人才长周期支持机制,让科学家能够“坐得住冷板凳”,营造开放包容、宽容失败的创新环境;加强对基础研究的支持保障,形成基础研究多样化投入格局,健全符合基础研究特点的分类评价体系,主动融入全球创新网络,提升我国基础研究的国际影响力和话语权,在实现高水平科技自立自强、推进中国式现代化的征程上持续发力、久久为功。

 

上文略有删减

选自《学术前沿》杂志2026年第13期

作者:上海交通大学党委副书记、校长,中国科学院院士 丁奎岭

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