编者按：7月23日，中国数学家邓煜、王虹双双获得菲尔兹奖。这是中国籍数学家首次获此殊荣，对中国数学发展具有里程碑式的意义，更印证了中国基础研究正从“量”的积累向“质”的飞跃转变。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”。当前，新一轮科技革命和产业变革加速突破，全球科技竞争更加聚焦基础前沿领域，原创性颠覆性创新的重要性日益凸显。谁能在基础研究上抢占先机，谁就能在百年变局中赢得优势、赢得主动。何为基础研究？我国基础研究现状如何？怎样以更大力度更实举措加强基础研究？围绕这些问题，本刊邀请专家学者从不同角度进行研究阐释，以飨读者。
访谈嘉宾
中国科学院科技战略咨询研究院研究员 万劲波
北京理工大学公共管理系主任、研究员 尹西明
国家自然科学基金委员会交叉科学部研究员 董 超
主 持 人 本刊记者 马 丽
记者：前不久，两位中国籍数学家斩获菲尔兹奖的消息刷屏全网，令国人振奋、令世界关注。双星闪耀，照见了中国数学发展的历史性突破，展现了国家深耕基础学科的标志性成果，也让大家真切感受到基础研究带来的成就感与自豪感。纵观世界科技发展史，几乎所有重大科技变革都来源于基础研究的突破，全球科技强国无不拥有深厚的基础研究底蕴。那么，什么是基础研究？与应用研究有什么关系？为什么要加强基础研究？
尹西明：邓煜、王虹获得的菲尔兹奖，是国际数学界最高荣誉之一。邓煜与合作者共同完成长时间尺度下硬球粒子系统到玻尔兹曼方程的严格推导，建立从牛顿硬球动力学到玻尔兹曼方程再到纳维—斯托克斯方程的推导链条，在希尔伯特第六问题上取得关键性进展。正是依靠他们的工作，从经典粒子系统到玻尔兹曼方程、再到宏观物理系统之间长期存在的严格数学鸿沟，在一个重要方向上取得了突破，同时还为研究其他复杂粒子系统提供了全新的工具。王虹与合作者运用精细的多尺度归纳方法，证明了困扰数学界逾百年的三维挂谷猜想。挂谷猜想推动了几何测度论这一分支的发展，同时与数学中调和分析领域的多个核心问题密切相关，是探索这些难题的重要基础。数学是自然科学的基石。科技创新离不开基础研究，而数学研究是基础中的基础，做强数学基础研究就是筑牢国家科技创新的基础。两位数学家问鼎菲尔兹奖，是我国一以贯之重视基础教育、加强基础研究结出的硕果。
所谓基础研究，主要是指人类认识自然现象、揭示自然规律，获取新知识、新原理、新方法的研究活动。基础研究以“认识世界”为出发点，以探索自然规律为目的，遵循好奇取向，且其成果作为公共知识具有显著的非排他性特征。应用研究以“改造世界”为出发点，遵循目标导向和任务取向，旨在将新知识应用于解决特定的实际问题。两者虽有区分，却也动态交织，没有绝对界限。比如，应用基础研究介于纯基础研究和纯应用研究之间，带着应用需求去挖掘底层原理，既要搞懂“为什么”，又要解决“怎么用”。随着科学研究和技术创新从经典的线性模式向复杂科学、复杂问题乃至智能驱动的科研范式跃迁，涌现出越来越多由应用需求驱动的基础研究，即用尖端的基础科学解决特定的现实问题。当前，企业日益成为科技创新的重要主体，由科技领军企业或企业中的科学家牵头提出产业前沿问题，并与高校科研院所联合凝练科学问题，形成“产业出题、科学答题”的新型应用导向型基础研究，成为基础研究与应用研究互促并进的一种趋势。
万劲波：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。基础研究处于从研究到应用、再到生产的科研链条起始端，地基打得牢，科技事业大厦才能建得高。没有基础研究“源头活水”，应用研究、技术创新只能原地改良，难以实现原创性突破，更谈不上颠覆性创新、引领性创新。一些发达国家均是抓住历次科技革命和产业变革的历史机遇，依靠强大的基础研究和原始创新能力，催生重大科学发现，带动技术突破和产业变革，从而跻身世界科技强国、经济强国之列。当前，全球科技竞争格局深度重塑，博弈焦点高度集中于基础前沿与底层理论领域，实现核心技术的自主可控、创新体系的安全可靠，迫切需要夯实基础理论、突破底层技术瓶颈。只有不断解决基础原理和基础理论难题，加强原始创新和关键核心技术攻关，筑牢基础研究根基，才能把科技命脉掌握在自己手中，夯实国家创新体系根基、提升科技创新综合能力。
基础研究孕育着未来产业和竞争新优势，前沿技术突破无不依赖于相关基础研究的重大进展，谁在基础研究上领先，谁就更有可能定义和引领未来科技和产业方向。我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，技术创新能力从“以跟跑为主”转向“跟跑、并跑和领跑并存”。但与世界科技强国相比，我国基础研究和原始创新能力、支柱产业带动能力、新兴和未来产业培育能力仍显不足，迫切需要进一步强化科学研究、技术开发的原始创新导向。只有把基础研究摆在更加突出、优先发展的位置，贯通“理论突破—技术转化—产业升级”的链条，既为技术突破提供理论支撑，又为产业升级注入持续动力，才能抢占新一轮科技革命和未来产业发展制高点，为培育发展新质生产力、推动高质量发展提供新动能、开辟新赛道。
记者：的确，基础研究水平决定着一个国家科技创新的底蕴和后劲。从跟跑到并跑、领跑，从与科技革命失之交臂到成为科技革命先锋，请具体谈谈我国基础研究经历了怎样的发展历程，具有哪些鲜明特征？
尹西明：总的来看，我国基础研究发展的主线，是从追赶世界科技前沿、建立较为完整的科研体系，逐步转向自主提出重大科学问题、开辟新的知识领域、主动引领塑造未来产业和国家发展优势，体现了从“有没有”向“好不好”、从“打基础”到“强引领”的历史性跨越。大体可以概括为四个阶段：
一是新中国成立后的体系奠基期。面对经济基础薄弱、科技资源匮乏和国家安全压力，我国基础研究具有鲜明的国家任务导向。党中央发出“向科学进军”的号召，逐步建立中国科学院、高等学校和国防科研机构相互支撑的科研体系，广大科技工作者自力更生、艰苦奋斗，取得“两弹一星”关键科学问题、人工合成牛胰岛素、多复变函数论突破、哥德巴赫猜想证明等重大基础研究成果。这一时期的突出特点是任务牵引、集中组织、重点突破，解决的是我国基础研究体系“从无到有”的问题。
二是改革开放后的恢复重建和制度探索期。随着“科学的春天”到来，科研秩序逐步恢复，国家自然科学基金设立，“攀登计划”、“973计划”等相继实施，国家重点实验室和基础学科体系不断完善，国际学术交流明显扩大。我国开始形成以竞争性项目资助为重要支撑、自由探索与国家目标相结合的基础研究制度，发展重点开始转向扩大科研规模、积累知识和培养人才等方面。
三是创新驱动发展战略下的能力提升期。基础研究不再只是科技体系中的一个前端环节，而被置于提升自主创新能力、突破关键核心技术的战略位置。国家持续增加基础研究投入，布局重大科技基础设施和重大科学工程，在量子科技、空间科学、生命科学、材料科学等领域形成一批重要成果。基础研究的组织方式也由相对分散的学科和项目支持，逐步转向重大科学问题、国家任务和有组织科研相结合。
四是面向科技强国的战略性、前瞻性、体系化引领期。从《国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见》明确三步走的发展目标和重点任务，到《国家自然科学基金条例》修订后进一步发挥基金促进基础研究发展的作用，再到“十五五”规划纲要强调的“统筹推进目标导向和自由探索的基础研究”，一系列纲领性文件和专项政策接续出台，表明我国基础研究正在发生深层转变：战略目标由缩小知识差距、支撑创新驱动发展转向原创突破和打造国家科技先导能力，资源配置由单项支持转向战略性、前瞻性、体系化布局，组织主体由高校院所相对单向供给转向多元战略科技力量一体化协同，创新过程由基础研究、应用研究和成果转化相互分割转向全链条贯通。
董超：党的十八大以来，我国基础研究发展迈上新台阶、实现新飞跃，并呈现出以下几个鲜明特点。一是充分体现了科学与技术的融合发展。基础研究并非脱离实际的理论研究，其重大突破往往源于解决实际问题的迫切需要，而技术突破又会反过来为基础研究提供更精密的工具、更丰富的现象和更强大的手段，形成持续的螺旋上升。二是充分体现了自由探索与目标导向的协同发力。所谓“两条腿走路”，就是把世界科技前沿同国家重大战略需求和经济社会发展目标结合起来，统筹遵循科学发展规律提出的前沿问题和重大应用研究中抽象出的理论问题，凝练基础研究关键科学问题。三是充分体现了科研范式的深刻变革。基础研究迎来密集突破的关键阶段，推进学科交叉融合和跨学科研究，成为探索基础研究科研范式的重要路径。特别是随着人工智能广泛融入基础研究，极大提升科研效率，使得科学智能成为未来科研范式的一种重要选择。
记者：从“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录，到“嫦娥”探月开启星辰大海探索新篇……今天的中国已跃升为全球创新重要一极。我国基础研究取得了哪些重要成果？存在哪些短板和差距？
董超：我国基础研究和原始创新不断加强，一些关键核心技术实现突破。其一，取得了一批基础研究领域原创性成果。2012年至2025年，我国全球创新指数排名从第34位升至第10位，科技创新实现从“技术追随”到“全球重要贡献者”的重大跨越。我国在化学、材料、物理等基础学科领域发展规模已走在世界前列，主要体现在国际科技论文的数量领先和质量提升。特别是越来越多的中国数学家站上国际领奖台，表明中国数学正成长为世界数学的重要力量。同时，在凝聚态物理、量子科技、人工智能等领域也取得了一批具有重要国际影响力的成果。今年，亚洲首台第四代同步辐射光源全面试运行，全球最大聚变堆环向场超导磁体研制成功，水稻防晒增产新机制被破解，“九章四号”量子计算继续领跑世界。我国在物质结构、宇宙演化、生命起源等基础前沿领域不断拓展认知边界，为颠覆性技术突破提供源头供给。在勇攀科学高峰的征程上，我国基础研究正在实现多点突破。
其二，实现了一批高质量源头创新成果应用化、规模化、产业化。坚持把科技创新与经济发展紧密结合，加强创新链产业链融合，以关键核心技术突破带动产业向中高端发展，在一些战略性产业方向强化基础研究，为建设现代化经济体系提供了更高质量源头科技供给。新一代信息技术、新能源汽车、光伏、高铁等新兴产业取得的技术进步，离不开对信息科学、材料科学、化学、物理、机械等方面基础研究难题的长期攻关；创新采用“能动和非能动”相结合安全系统及双层安全壳等技术，成功将具有完全自主知识产权的三代核电“华龙一号”机组投入商业运行，成为我国核电走向世界的“中国名片”；基于信息超材料的新架构无线通信系统，为6G技术提供了前瞻性的基础支撑；纳米限域催化理论在煤炭高效清洁转化中实现工业应用，对我国能源安全和实现“双碳”目标具有重要价值。
其三，建成了一批具有国际一流水平的重大科技基础设施。持续推动一批大科学装置完成建设布局，有力支撑前沿探索与产业创新。“中国天眼”发现了超千颗脉冲星，远超其他国家发现数总和；散裂中子源解决了大型装备无损检测的难题；核聚变、光源等设施建设推动超导产业发展壮大。国家科学数据中心建设成效显著，为创新发展提供有力数据支撑。同时，面向集成电路、生物育种、先进高分子材料和智能制造等重点领域，布局建设一批国家技术创新中心、国家产业创新中心、国家工程研究中心，以及一批概念验证中心、新型研发机构等平台，推动产学研协同创新、大中型企业融通创新，促进科技成果持续涌现、高效转化。
尹西明：虽然我国基础研究取得显著进步，但对标建设科技强国的目标要求还存在一定差距。具体来说，一是重大原创成果的持续供给能力还不够强。我国在部分前沿领域已经进入世界前列，但总体上，能够改变学科范式、开辟全新方向、支撑新技术路线的重大原创成果偏少，自主提出重大问题的能力还需增强。真正的差距不只在于国际奖项数量，而是能否持续形成自己的原创理论、科学方法和知识体系。二是基础研究投入结构仍需优化。我国研发投入的总量差距正在缩小，下一步需要解决结构、效率和长期稳定性问题。特别是企业研发活动仍主要集中在产品开发、工艺改进和试验发展等，真正具有持续开展基础研究、组织产业共性科学问题攻关能力的企业还不够多。三是国家战略科技力量之间协同不足。我国已经拥有一批高水平大学、科研机构、实验室和科技企业，但科研任务、重大平台、数据资源、关键人才和产业场景之间仍存在分割。有的合作停留在单个项目和合同层面，缺乏围绕重大问题的长期共建；有的科研平台与产业一线距离较远，企业拥有的数据和场景又难以进入科研体系。主体都在创新，并不等于创新体系就具有高效能，关键在于不同主体之间能否形成清晰分工和稳定接口。四是产业问题向科学问题转化的机制不畅。一些企业提出的产业基础研究项目常被简单归入一般“横向课题”，在科研评价中的认可度有限；有的科研人员能从学术文献中寻找问题，却未必深入了解产业场景；有的企业能够发现工程困难，但不一定具备把困难进一步提炼为科学问题的能力。由此容易出现两种脱节：一种是论文已经完成，产业底层问题仍未解决；另一种是某项技术实现了工程替代，但基础机理和通用能力尚未形成。五是对科研工具和新科研范式的自主掌控能力仍显不足。人工智能正在改变科学研究的方法，数据、模型、算力、科学软件、高端仪器日益成为基础研究的战略资源。如果关键仪器、底层软件和数据平台长期依赖外部体系，即便研究经费投入和人员规模较大，也难以形成独立、持续的原创能力。
记者：世界已经进入大科学时代，技术创新进入前所未有的密集活跃期。机遇与挑战并存，未来我们应从哪些方面重点布局、推动基础研究实现高质量突围？
董超：立足“十五五”这个科技强国建设的关键攻坚期，我们必须明确需要重点部署的领域，把基础研究工作持续抓下去，不断抓出新成效。一是瞄准新一轮科技革命和国际竞争前沿。前沿技术呈现加速突破、交叉融合和群体跃升态势，正在催生新的生产方式、产业形态和发展模式。应坚持“四个面向”战略导向，进一步明确基础研究的主攻方向和重点领域，优化基础研究系统布局。加快推动量子科技、生物科技、脑机接口等科技和产业发展，加强前沿技术和颠覆性技术趋势研判，促进产出“从0到1”的原始创新成果。聚焦战略必争领域和产业链供应链薄弱环节，采取超常规措施，全链条推动集成电路、工业母机、高端仪器、基础软件、先进材料、生物制造等重点领域关键核心技术攻关取得决定性突破。二是瞄准服务国家经济社会发展与国家安全。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，鼓励和规范发展新型研发机构，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，强化国家战略科技力量。加强基础研究与产业创新的深度融合，通过梳理重点领域面临的科学问题，推动实现基础研究选题与技术创新瓶颈问题有效衔接，从源头和底层解决关键技术问题，进一步赋能新质生产力发展。同时，统筹发展与安全，加强布局诸如资源安全、粮食安全、农业安全、生态安全、数字与网络安全、人工智能安全、人机共融安全、防灾应急等重点领域。三是瞄准“极宏观、极微观、极端条件、极综合交叉”四个方向。向极宏观拓展，重点布局天文、空间科学、地球系统科学领域；向极微观深入，重点布局量子科技、粒子物理、纳米技术、精准医学等领域；向极端条件迈进，重点布局深海、深空、深地、极地等领域；向极综合交叉发力，重点布局物质创制、智能科学与智造、生命健康、科学工具等领域。四是瞄准科学智能发展。加快建设智能化科研平台系统，重点布局高质量科研数据集、自动化实验室、机器人科学家以及面向材料、生命、能源和气候等领域的专用模型，推动人工智能参与文献分析、科学假设形成、实验设计和机理验证等。
尹西明：基础研究的高质量突围，在于其不仅能够回答世界提出的问题，也能率先提出影响世界的问题，定义未来科学技术创新方向和研究范式。正如爱因斯坦所言，“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步”。基础研究的问题来源，包括科学家根据好奇心和学科前沿提出的原创问题，国家重大任务和经济社会挑战提出的使命问题，科技领军企业从产业瓶颈和场景需求中提出的产业基础科学问题，等等。基于此，我们可以从几个方面强化主动定义问题的能力。
一是提高战略预见和重大科学问题凝练能力。国家科技先导能力强调战略预见、前瞻洞察、实时捕捉和引领变革，其要义不是准确预测哪一项技术必然成功，而是能够识别可能改变未来竞争格局的关键科学问题，并提前进行知识、人才和平台储备。这就要求紧跟全球科技与学科发展前沿，敏锐捕捉颠覆性、变革性创新动向，聚焦关乎国家长远发展、关乎科技自立自强的基础性、根本性原创科学命题，布局基础研究，塑造先手优势。二是推动企业成为“产业创新要提出科学问题”的主导者。所谓企业出题，不是提出短期产品需求，而是由最了解技术瓶颈、用户需求和工程条件的科技领军企业发挥牵引作用，提出具有共性和长期价值的科学问题，深度参与基础研究选题立项，并通过产学研联合答题、市场和场景阅卷，综合考察科学原创性、技术突破性、工程可行性和产业带动性，特别是科创成果解决现实问题、破解发展瓶颈的实际效能。企业能够从场景中发现问题，能够整合资金、人才、数据和平台，能够推动中试和工程验证，能够组织上下游企业形成创新生态，从而可构建“企业出题、产学研答题、市场和场景阅卷”的协同机制。三是立足应用场景凝练关键技术问题和科学难题。场景驱动创新是把真实问题和未来需求前置，形成“场景问题凝练—科学技术攻关—解决方案供给—真实环境验证—新的问题生成”的循环。立足重大工程建设运营、深空深海深地勘探开发、生命起源、地外空间探测和极端气候变化等复杂场景涌现的技术难题，驱动研究者不断从表层故障向底层机理追问，从而定义基础研究问题，发现科学探索前沿，并通过应用反馈修正研究方向。场景因此不仅是成果转化的终点，也成为由问题牵引新一轮基础研究的起点。四是发挥科学智能的辅助功能。充分运用科学大模型、自动化实验、科研智能体等识别数据、整理文献、发现问题方面的优势，帮助研究者注意到有价值的重大科学问题，为基础研究开辟全新的问题来源与发现路径。
记者：基础研究是在科技“无人区”的艰苦跋涉，需要深耕不辍、久久为功，离不开强有力的人才支撑和制度保障。如何培育壮大基础研究人才队伍？如何营造鼓励探索、宽容失败的创新环境？
万劲波：习近平总书记强调，“加强基础研究，归根结底要靠高水平人才”。邓煜、王虹两位青年数学家的成长，既印证了中国基础教育的厚实根基和育人潜力，也带来了关于如何引导更多优秀学子深耕基础研究的现实思考。近年来，我国深入实施人才强国战略，深化人才体制机制改革，取得显著成效，但基础研究人才队伍仍有明显短板。必须下气力打造体系化、高层次基础研究人才培养平台，让更多基础研究人才竞相涌现。一是完善青年人才支持机制。一体推进教育科技人才发展，立足基础研究发展阶段特征与青年人才成长内在规律，把培育国家战略人才力量的政策重心放在青年科技人才上，把教育的基础性支撑作用、科技的关键性牵引作用、人才的根本性驱动作用有机统一起来，引导更多有志趣、有天赋、有潜力的优秀青年学生投身基础研究，源源不断培养基础研究后备力量。二是深化科技评价改革。强化创新能力、质量、实效、贡献导向，突出长期学术积淀与原创突破，推动人才“帽子”、人才称号回归学术性、荣誉性本质。建立信任为前提、诚信为底线的科研管理机制，构建科学绩效评价体系，完善分级责任担当机制，激励科研人员敬业报国、潜心研究、攻坚克难。三是做好人才引育留用工作。构建全方位、长周期、贯通式人才培养、引进、使用体系，建强结构合理、梯队接续、青蓝相继的基础研究人才队伍，建立健全创新容错纠错机制，充分释放自由探索、大胆创新的科研活力，着力培育战略科学家和卓越工程师。持之以恒整治学术不端、科研浮躁等不良风气，坚决破除“圈子文化”，营造公平公正、开放合作、风清气正的学术环境。
尹西明：基础研究往往需要以“十年不鸣”的沉潜换“一鸣惊人”的超越。只有提供更好条件保障，营造良好科研氛围，让研究者能潜下心来把“冷板凳”坐热，才能助力基础研究跑出“加速度”。在财力保障上，持续优化经费投入结构，加大财政资金对基础研究的支持保障，鼓励社会资本、公益基金、行业协会等社会力量广泛参与基础研究，加快形成多元化投入格局与长周期支持体系。完善竞争性支持和稳定支持相结合的投入机制，为自由探索类基础研究提供持续性、兜底式资金保障。充分发挥高水平研究型大学基础研究主力军、人才主阵地作用，持续提高校内经费用于基础研究的比例，积极争取横向科研经费、社会捐赠科研经费，不断拓宽基础研究资金来源渠道。在物力配置上，立足“从有到强”，更加突出“适度超前”和“前瞻布局”，加快建设技术领先、运行高效、创新活跃的重大科技基础设施体系，强化高端科研仪器、科学数据、科技期刊等基础条件自主保障，推进人工智能赋能科学研究，夯实科研基础底座。
开展基础研究既需要物质保障，更需要精神激励。我国几代科技工作者通过接续奋斗铸就的“两弹一星”精神、西迁精神、载人航天精神、科学家精神、探月精神、新时代北斗精神等，共同塑造了中国特色创新生态，成为支撑基础研究发展的不竭动力。新征程上，要广泛宣传基础研究等科技领域涌现的先进典型和事迹，传承老一辈科学家以身许国、心系人民的光荣传统，大力弘扬科学家精神，引导广大科研人员志存高远、爱国奉献、矢志创新，把论文写在祖国大地上，把科研成果应用在全面建设社会主义现代化国家的伟大事业中。加强国家科普能力建设，深入实施全民科学素质提升行动，在全社会形成尊重知识、崇尚创新、尊重人才、热爱科学、献身科学的浓厚氛围。同时，悉心守护科研工作者的好奇心，激发自由探索的内生动力。科学研究特别是基础研究的出发点往往是科学家探究自然奥秘的好奇心。达尔文发现不同岛屿上的同一类鸟表现出喙部的差异，好奇心驱使其深入研究这一现象，促进了生物进化论的诞生；“在数学里，我可以自由建造任何东西”，支撑王虹走到数学界最高领奖台的，正是她对数学长久不衰的兴趣。因此，要遵循科学发现自身规律，以好奇心、想象力、探求欲来驱动基础研究，鼓励自由探索和充分的交流辩论，为大胆假设、认真实证、勇于创造、敢于质疑提供土壤，特别是对非共识、高风险、颠覆性想法要积极支持、宽容失败，鼓励更多科研人员甘坐冷板凳、勇闯无人区，积蓄更多“从0到1”的力量，获得更多如“菲尔兹奖”般的历史性突破。
