来源:《学术前沿》2026年第13期
【摘要】加强基础研究,是实现高水平科技自立自强的迫切要求,是建设世界科技强国的必由之路。新时代加强基础研究战略性、前瞻性、体系化布局,是统筹国家战略需求、科技发展规律和创新体系建设的重大部署。基础研究战略性布局锚定国家重大需求,强化基础研究服务国家战略能力;前瞻性布局聚焦未来科技发展方向,培育颠覆性创新和原创性突破;体系化布局构建协同高效创新网络,提升国家创新体系整体效能。三者相互支撑、协同发力,共同构成新时代基础研究高质量发展的基本框架,为加快实现高水平科技自立自强、建设世界科技强国提供重要支撑。
【关键词】基础研究 科技自立自强 科技创新体系 科技强国 高质量发展
【作者简介】陈劲,清华大学经济管理学院教授、博士生导师,清华大学技术创新研究中心主任。研究方向为技术创新管理、科技创新政策、创业管理,主要著作有《科技创新:中国未来30年强国之路》《新质生产力:创新中国的时代引擎》《整合式创新——新时代创新范式探索》等。
当前,新一轮科技革命和产业变革深入发展,人工智能、量子信息、合成生物学、清洁能源等前沿领域相互交织、深度融合,科技创新的频率之快、影响之广前所未有。全球科技竞争的重心正从技术应用层面向基础前沿延伸,世界主要国家纷纷将基础研究作为国家战略资源配置的关键方向,持续强化原创性、引领性科技布局,以抢占未来科技竞争制高点。面对国际科技竞争格局深刻调整,加强基础研究、提升原始创新能力,已经成为实现高水平科技自立自强、建设世界科技强国的必然要求。
习近平总书记强调,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。[1]《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》(以下简称《纲要》)提出,“加强基础研究战略性、前瞻性、体系化布局,统筹推进目标导向和自由探索的基础研究”。[2]这一战略部署体现了我国基础研究发展理念正由注重规模投入向更加突出战略引领、前沿布局和系统协同转变,为新时代基础研究高质量发展指明方向,并提出新的理论命题和实践要求。面对日趋激烈的国际科技竞争态势,如何以更高站位、更宽视野、更强力度推进基础研究布局优化,已成为当前科技战略制定必须回答的重大命题。本文从战略性、前瞻性、体系化三个维度,结合深海探测、脑机接口、能源科技三个领域的典型案例,探讨基础研究高质量发展的实践路径及其内在逻辑,以期为完善新时代基础研究治理体系、提升国家创新体系整体效能提供参考。
基础研究高质量发展的结构性瓶颈
我国基础研究正从量的积累向质的提升系统演进,但仍存在投入结构、原始创新、科研选题、评价体系、人才培育等深层次结构性矛盾与体制机制堵点。正确认识这些挑战,是推进基础研究战略性、前瞻性、体系化布局的逻辑前提。
研发投入结构失衡,多样投入体系尚未成型。从投入总量看,2025年我国基础研究经费已达2778亿元,占全国研究与试验发展(R&D)经费支出比重7.08%,[3]一批重大科技成果持续涌现。然而,与主要科技强国15%以上的基础研究投入占比相比,我国仍有明显差距。更为关键的是投入结构问题。政府投入占比较高,企业作为科技创新主体,基础研究支出仅占其研发总支出的1%,存在“预期不稳不愿投”“风险难担没钱投”“能力不足不会投”等难题。中国科学技术发展战略研究院发布的《国家创新指数报告2024》数据显示,我国企业基础研究经费占全社会基础研究经费比重仅为6.5%,而韩国为58.25%、日本为47.83%、美国为31.67%、英国为35.73%。[4]企业研发投入“重应用、轻基础”特征突出,考核机制短期化进一步加剧这一倾向。此外,竞争性项目经费占比较高,导致一些科研人员倾向“短平快”产出,难以潜心开展长周期、高风险探索。长线前沿领域的稳定资助渠道供给不足,使得一些重要但非热点的领域难以获得持续投入。
原始创新能力有待提升,重大原创性成果偏少。当前,我国高被引热点论文数量位居全球首位,但顶级学术成果产出距离科技强国目标仍有提升空间。基础科学研究短板依然突出,数学等基础学科仍是发展薄弱环节。底层基础技术、基础工艺能力不足,重大原创性成果偏少。整体来看,我国科研正处于从“跟跑并跑”向“领跑”跨越的关键阶段,总量优势尚未完全转化为原创优势。重大理论创新、颠覆学科范式的成果尚不多见;应用研究中,高端芯片、工业软件等“卡脖子”领域仍需依赖国外底层技术。实用主义倾向导致科研工作容易聚焦短期成果与实际应用,低估基础研究与原创探索的长远价值。
选题质量有待提高,科学问题凝练不足。科研选题质量影响基础研究整体效能,当前我国部分科研选题存在浅层化、同质化、脱离产业刚需等问题。其一,自由探索类研究存在“浅而短”的倾向,一些研究以申报项目、发文章为导向,缺少实质性、引领性创新。其二,目标导向类研究“大而不真”的问题值得关注,从重大工程、关键核心技术和产业实践中精准提炼底层科学问题的能力尚显不足,不少“卡脖子”问题背后的共性机理未被准确识别。从技术难题向底层原理追溯的“反向应用基础研究”,在组织实施、任务布局和稳定支持方面仍较薄弱,尚未形成系统化推进机制。其三,研究选题的同质化问题日益突出,一些研究追逐短期热点、堆砌新概念,导致科研成果高度同质化。如何建立有效机制,引导科研人员聚焦战略性前瞻性技术,凝练高风险、高价值科学问题,是当前基础研究体制改革亟待破解的现实课题。
评价机制与科研规律存在一定程度的错位,创新生态亟待优化。现行科研评价体系与基础研究发展规律难匹配,是长期存在的体制性问题。一是分类评价落实不够到位。自由探索、目标导向、应用导向三类基础研究规律各异,实践中存在共用“同一标尺”的情况,导致评价逻辑与科研规律错位。二是资源分配存在“马太效应”。项目与资源向已有优势团队、知名学者集中,对青年科研人员资助相对不足。评审机制更看重已有成熟理论支持的研究方案,高风险、非共识项目较难获得资助。热门学科资源相对集中,部分基础理论学科、冷门学科及新兴交叉学科支持力度有待加强。长周期、稳定支持类项目不足,使得科研人员更倾向于选择风险较低、成果预期性较强的“短平快”课题。三是短期考核催生功利化倾向。科研评价体系是科技创新的“方向盘”,直接影响科研人员的时间分配与课题选择,传统单一化、量化式的评价标准,难以适配基础研究长周期、高不确定性的创新规律,致使一些科研人员更倾向追逐短期易产出的热点课题,规避深耕长线原创研究的“冷板凳”工作。此外,基础研究与产业应用衔接不畅、供需脱节的“两张皮”问题仍然存在,科研成果转化率有待进一步提高。
青年科研人员成长通道受限,顶尖战略人才储备不足。当前,我国基础研究人才队伍建设仍存在制度性制约,亟待完善的培养机制与评价体系、资源配置与激励保障机制,共同影响青年科研人员的成长空间。青年科研人员在资源竞争中处于弱势,成长通道受限。在现行科研考核机制下,一些考核导向过度强调论文数量与人才头衔,导致青年科研人员在选择研究方向时易产生急功近利倾向,难以潜心开展周期长、风险高的原创课题。同时,部分科研项目组织形式零散,青年科研骨干缺少在国家级重大科研攻关中历练成长的机会。此外,如何有效引育并长期留住全球顶尖人才,也是亟待破解的重要课题。
上述问题虽然表现各异,但归根到底集中体现为基础研究战略引领不足、未来布局不够超前、创新体系协同不够高效三个方面。立足上述结构性矛盾,《纲要》提出“加强基础研究战略性、前瞻性、体系化布局”的战略部署,旨在通过系统性的制度创新破除各类体制障碍,推动我国基础研究实现从数量积累向质量跃升的重要转变。
战略性布局:锚定国家重大需求,以基础研究支撑科技自立自强
战略性布局的关键在于,以“四个面向”为战略导向,即面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,将科学研究与国家发展全局性、长远性重大发展需求深度耦合,在关键领域实现原创性突破。这一战略逻辑的确立根植于对科技实力与国家命运关系的深刻认知。习近平总书记指出:“从某种意义上说,科技实力决定着世界政治经济力量对比的变化,也决定着各国各民族的前途命运。”[5]当前,科技实力和创新能力越来越成为国家的核心竞争力,成为决定国家前途命运的关键变量。稳固、系统的基础研究供给是持续产业技术迭代、掌握国际竞争主动权的前置条件。新时代我国加强基础研究战略布局,应更加突出国家战略需求牵引和新型举国体制优势。
中国特色社会主义进入新时代,以习近平同志为核心的党中央围绕基础研究的战略定位、使命任务与实施路径,形成一系列系统性重要论述,为统筹推进基础研究战略性、前瞻性、体系化布局提供根本遵循。其一,明确基础研究的“源头”和“总机关”定位。从认识论层面确立基础研究优先发展的战略序位,深刻揭示基础研究在整个科技创新链条中的根基性地位。其二,明确基础研究的战略使命。习近平总书记强调:“基础研究更要应用牵引、突破瓶颈,从经济社会发展和国家安全面临的实际问题中凝练科学问题,弄通‘卡脖子’技术的基础理论和技术原理。”[6]其三,明确基础研究的战略路径。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”,[7]意味着我国基础研究组织方式由规模扩张逐步转向更加突出战略导向和分类布局。从科学社会学视角看,战略性布局本质上体现国家对基础研究方向和创新资源配置的战略选择:既要保障科学家的学术自主探索空间,又要通过制度引导实现研究方向与国家战略相契合。
深海探测正是战略性导向的典型实践样本。2020年11月10日,我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,下潜深度达10909米,创造中国载人深潜的新纪录,填补国际同类作业空白。2024年,科研团队搭乘“奋斗者”号潜入距离海面9000多米的海洋深处,发现地球最深的动物生态系统,改写人类对极端环境生命的认知。中国科学院深海科学与工程研究所研究员杜梦然因此入选国际顶级学术期刊《自然》2025年度“十大科学人物”。“奋斗者”号的成功标志着我国在全海深载人深潜领域实现历史性跨越,代表着国家在深海科技领域的战略决心和持续投入的成果,其中每一项关键技术的突破均是对基础材料科学、力学、电化学、通信工程等学科的深度检验与推动。深海探测的实践表明,战略性布局的关键要义在于,面向国家最需要的领域持续投入基础研究,以科学突破支撑技术自主、以技术自主保障战略主动。
在科学发现层面,“奋斗者”号的探索成果同样具有深远的战略价值。科学团队在深渊俯冲带探明全球已知最深的泥火山,证实地下十余公里深部生物圈可稳定存续;在万米海底识别此前未被认知的全新岩栖动物区系。关于地球早期生命的起源,有学说认为地球早期的生命体发生在深海深渊——俯冲带深部的高温高压水岩反应释放氢气和二氧化碳,进一步生成甲烷及有机小分子,为早期生命提供关键碳质基础。这些基础科学发现不仅关乎人类对生命起源的认知边界,更关乎国家在深海资源、深海安全等战略领域的主动权。深海探测实践清晰印证基础研究战略性布局的内在逻辑:以国家现实需求牵引科学前沿攻关,以原创科学成果回应国家长远发展诉求。然而,仅有战略方向还不足以形成持续竞争优势,还需依托前瞻性布局预判前沿趋势、抢占未来科技赛道。
前瞻性布局:抢占科技竞争前沿,以颠覆性创新引领未来发展
前瞻性布局的关键在于,洞察科技发展的前沿趋势,在可能产生颠覆性影响的方向上超前布局,抢占未来竞争的制高点。这一理论命题源于对当代科技发展规律的深刻把握。当前,科学研究正向极宏观、极微观、极综合交叉、极端条件的方向发展,技术迭代周期持续压缩,全球竞争格局的转换速度显著加快。前瞻性布局的科学哲学基础在于,对科学发现“非预测性”特征的认识论自觉。重大科学突破具备不可精准预判的非确定性特征,恰恰是这种不确定性,决定了超前布局的必要性——前瞻性布局并非对既定技术路径精准推演,而是在广泛探索中识别最具潜力的变革方向,对高价值未知领域给予持续性资源保障。
从科技创新的生命周期来看,前瞻性布局关注的是处于“萌芽期”甚至“概念期”的技术方向,这些方向往往尚未形成成熟评价标准和明确产业化路径,却蕴藏重塑产业与国际格局的变革潜力,对传统科研管理思维形成挑战。与之匹配,前瞻性布局要求建立区别于常规科研活动的特殊支持机制:设立高风险高回报的探索基金、实行长周期资助、建立非共识评审机制、为青年科学家开辟独立探索空间等。这些机制的共同特征是,在评价导向和资源分配上,向不确定性高但潜在突破价值大的方向倾斜,从制度文化层面包容阶段性失败、鼓励长周期探索。
脑机接口技术是基础研究前瞻性布局的典型实践领域。《纲要》将脑机接口列为前瞻布局的未来产业之一。中国科学院郑海荣院士团队长期深耕无创脑成像与调控领域,率先提出“无创脑机接口成像”技术理念,并系统验证成套体系。在技术路线上,团队跳出以美国Neuralink公司为代表的侵入式路线,借助超声机械波无创刺激颅内深部脑区,通过光声电磁成像等外部物理手段,在不破坏颅骨的前提下对全脑神经信息进行“读取”乃至“写入”。这一技术路线的选择本身就是前瞻性布局的体现。无创光声电磁技术凭借无创安全、全脑可及、动态可控等优势,有望成为下一代脑机接口的主流发展方向,这充分展现出依托长期趋势研判提前布局前沿赛道的前瞻思维。
基础研究层面,郑海荣院士团队破解了超声波精准穿透颅骨并安全调控深部脑区的科学难题,攻克高密度面阵列换能器这一“卡脖子”技术,研发出国内首套千通道级智能神经调控系统。在临床应用上,团队针对难治性癫痫、抑郁症等疾病开展研究,受试癫痫患者的发作频率明显下降,抑郁症患者的情绪症状获得实质性改善,在十余例意识障碍患者中超半数被成功唤醒。更具前瞻意义的是,郑海荣院士提出“脑际通讯”前沿构想,主张脑机接口应朝着“增强”人类自身能力的方向进发,实现无需语言中介的意念直连。脑机接口的案例表明,前瞻性布局的本质是在技术路线尚未收敛之时,以基础研究的深厚积累为依托,选择最具潜力的方向持续深耕,推动科研发展实现从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的跨越。
体系化布局:构建协同高效创新网络,以有组织科研提升整体效能
前瞻性布局只有依托完善的体系化布局,才能真正转化为持续创新能力。体系化布局的关键在于,破除创新主体之间的壁垒,构建从基础研究到应用研究再到产业化的全链条协同创新网络,其深层理论逻辑在于对当代科学研究复杂性本质的深刻回应。随着大科学时代的到来,科学研究已从个体科学家自主探索的“小科学”模式,转向多主体协同、多学科交叉、大规模协作的“大科学”组织模式。科学社会学家齐曼提出的“后学院科学”理论精准阐释了这一转型趋势:现代科学研究不再是科学家个人的自由探索,而是深度嵌入社会经济系统的有组织活动。整体而言,知识生产方式正从单一学科的知识积累转向多学科交叉的知识创造,从个体科研转向组织化科研,从知识发现转向知识协同生产。
在这一背景下,体系化布局的基本逻辑可以概括为“三个贯通”:一是贯通创新链条,弥合基础研究、应用攻关与产业转化之间的鸿沟,有效破解科技创新成果难以落地的“死亡之谷”问题;二是贯通创新主体,消解高校、科研院所、企业与政府之间的“孤岛效应”,构建多方主体联动协同、优势互补的创新格局;三是贯通创新要素,实现人才、平台、数据、资金等资源的高效配置。从创新系统理论的视角审视,体系化布局的关键在于克服“系统失灵”,即打破各创新主体之间的互动障碍和制度壁垒。伦德瓦尔和弗里曼等国家创新体系理论的奠基者强调,一国的创新能力不仅取决于各主体的个体能力,更取决于主体之间互动协作的效率。体系化布局正是通过制度设计提升这种“互动效率”,完善知识生产、扩散和应用之间的反馈回路,全面提升基础研究整体创新效能。
中国石油天然气集团有限公司(以下简称“中国石油”)的基础研究体系化建设,为理解这一维度提供实践样本。在平台体系层面,中国石油建成覆盖基础研究、技术研发和工程应用的国家级创新平台体系,包括全国重点实验室、国家工程技术研究中心等,形成梯次衔接的创新载体,为基础研究持续开展提供稳定支撑。在组织模式层面,企业扎实推进国家战略科技力量建设,打造递次衔接的创新平台体系,探索“两院五所”一体化统筹研发模式,并围绕前沿领域布局新型研究机构,推动基础研究、应用研究和产业创新深度协同。在制度保障层面,中国石油以长效规划与创新机制激活基础研究内生动力,牵头制定重大基础研究十年行动方案,围绕国家能源安全需求布局重点方向,创新建立“自上而下战略牵引”与“自下而上自由探索”相结合的项目生成机制,推行“揭榜挂帅”“赛马制”等科研组织模式,持续激发创新活力。依托体系化布局,中国石油在超深层天然气、陆相页岩油、深层煤层气等领域取得一批重大标志性成果,并建成深地塔科1井等标志性重大工程。实践表明,体系化布局依托层次化的平台体系、协同化的组织模式、系统化的制度保障三重支撑,有效破解创新要素分散、主体协同不足、成果转化不畅等难题,推动基础研究、应用攻关和成果转化形成良性循环,为产业领域基础研究高质量发展提供重要借鉴。
战略性、前瞻性、体系化布局的内在逻辑
新时代基础研究高质量发展,离不开战略性、前瞻性、体系化布局三者协同推进,三者并非各自独立,而是有机统一、相互支撑的有机整体,共同构成新时代基础研究布局的内在逻辑。三者分工清晰、功能互补:战略性布局是价值坐标,回答“为何研究”的方向问题;前瞻性布局是认知坐标,回答“研究什么”的判断问题;体系化布局是方法坐标,回答“如何组织”的效率问题。从内在机理来看,三者形成“战略方向—前沿研判—系统落地”的闭环系统:战略性布局为前瞻性布局提供价值锚点,没有对国家战略需求的深刻把握,前瞻性布局就可能沦为脱离实际需求的“空中楼阁”;前瞻性布局为战略落地提供科学认知支撑,缺失前沿趋势预判的战略布局将趋于固化滞后,难以适配科技迭代规律;体系化布局则为战略性布局和前瞻性布局提供制度保障,唯有依托高效协同的创新体系,才能将顶层战略定位、前沿科学预判有效转化为实质性创新产出与现实生产力。任何一个维度的缺失,都可能削弱国家创新体系整体效能。
从时间维度看,三者构成覆盖“短期—中期—长期”的完整时间谱系:战略性布局着眼于当下的国家需求,前瞻性布局着眼于未来的竞争格局,体系化布局贯穿于从当下到未来的全过程。从空间维度看,三者形成“点—线—面”的递进关系:战略性布局聚焦关键领域的“点”上突破,前瞻性布局着眼前沿方向的“线”上延伸,体系化布局致力于创新生态的“面”上构建。点上的突破为线的延伸提供基础,线的延伸为面的构建提供方向,面的构建又反过来支撑更多的点突破和线延伸,形成迭代升级、良性循环的基础研究发展格局。
三个案例进一步印证了这一内在规律。“奋斗者”号深潜探测、郑海荣院士团队脑机接口研究以及中国石油基础研究实践,分别体现了国家意志型、前沿探索型和产业支撑型等不同创新模式,无一不是战略引领、前瞻布局和体系支撑协同作用的结果。不同领域、不同发展阶段,三者发挥主导作用的侧重点有所差异,但协同推进基础研究高质量发展的内在逻辑始终一致。这说明,战略性、前瞻性、体系化布局的辩证统一不仅适用于某一领域或某一阶段,而是新时代基础研究发展的普遍规律。
结语
习近平总书记指出:“世界上没有放之四海而皆准的具体发展模式,也没有一成不变的发展道路。”[8]基础研究战略性、前瞻性、体系化布局同样需要在实践中不断探索、不断调试、不断改革。面向未来,需加快完善与科技强国相适应的基础研究体系,坚持以“四个面向”为战略导向,在前瞻性上加强学科交叉融合,在体系化上健全自主保障体系、完善科研治理、构筑开放平台。唯有如此,才能不断提升我国基础研究整体实力和原始创新能力,加快实现高水平科技自立自强,为建成世界科技强国提供更加坚实的科技支撑。
(本文系国家自然科学基金“产业数字化转型的质效提升机制与协同政策研究”的阶段性成果,项目编号:72541022)
注释
[1]《以更大力度更实举措加强基础研究 进一步打牢科技强国建设根基》,《人民日报》,2026年5月1日,第1版。
[2]《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》,《人民日报》,2026年3月14日,第1版。
[3]国家统计局:《中华人民共和国2025年国民经济和社会发展统计公报》,《人民日报》,2026年3月1日,第4版。
[4]中国科学技术发展战略研究院编:《国家创新指数报告2024》,北京:科学技术文献出版社,2025年。
[5]习近平:《在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上的讲话(2014年6月9日)》,《人民日报》,2014年6月10日,第2 版。
[6]习近平:《在中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会、中国科协第十次全国代表大会上的讲话》,《人民日报》,2021年5月29日,第2版。
[7]习近平:《加强基础研究 实现高水平科技自立自强》,《求是》,2023年第15期。
[8]习近平:《必须坚持自信自立》,《求是》,2024年第14期。