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特稿:大國如何保持基礎研究活力
2018-11-04 12:20:25 來源: 新華網
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  新華社北京11月4日電 特稿:大國如何保持基礎研究活力

  新華社記者張瑩 馮玉婧

  歷經13億年旅行,宇宙中兩個黑洞合並産生的引力波抵達地球,于2015年9月14日被美國“激光幹涉引力波天文臺”(LIGO)捕捉到。這一發現填補了愛因斯坦廣義相對論驗證的最後一塊“拼圖”,是人類探索自然的又一個裏程碑。

  美國領銜的引力波探測,為20世紀下半葉以來“沉寂”的基礎研究帶來新活力,也顯示了美國的科研實力。基礎研究是整個科技體係的源頭,是創新驅動發展的原動力。面對日益激烈的科技競爭,各大國如何保持基礎研究活力?哪些經驗值得借鑒?

  引導企業參與

  基礎研究往往短時間看不到“産出”。愛因斯坦1905年提出狹義相對論質能方程時,並未預見它在40年後會成為核能的理論基礎。如今,為使基礎研究成果盡快見效益,一些發達國家吸引企業也參與進來。

  比如美國,特朗普政府執政近兩年來,加大了對前沿領域的引導和投入,在人工智能、量子技術、下一代半導體等多個領域推出國家戰略,明確了探月和深空探測路線圖,努力在超算等領域保持領先。

  美國政府推動的科學戰略一大特點是“政府-研究機構-企業間的互動”。以今年9月公布的《量子信息科學國家戰略概述》為例,該戰略提出成立美國量子聯盟,將學界和産業界組織起來,通過公私聯合融資等方法,跨越量子科學基礎設施和技術上的鴻溝,確保美國在量子計算的領先地位。

  自己的科學發現被其他國家搶先商業化,英國科技史上曾多次吃這樣的虧,電話、青霉素、單克隆抗體等都是如此。為了在新一輪産業革命中不再錯失機遇,英國政府斥資6100萬英鎊,在曼徹斯特大學建立國家石墨烯研究所,推動石墨烯材料的研發及應用。目前,該機構從英國政府和歐盟獲得資金支持,與超過80家企業建立合作關係。

  進入21世紀,日本年均産生一位諾貝爾科學獎項得主。北京大學生命科學學院副院長王世強教授認為:“日本基礎研究取得如此大的成就,得益于選題時就注重解決實際應用。”比如,2014年三位日本科學家憑借“藍光二極管”獲諾貝爾物理學獎,獲獎者之一中村修二就在美國創立了自己的企業,研究和生産發光二極管。

  科研資助“跟人”

  在科研立項、人才及成果評價方面,發達國家有一套完善的“同行評議”機制。“英國一直採用‘霍爾丹原則’——由研究人員而不是官員決定科研經費的使用,這非常重要。”英國帝國理工學院常務副校長伊恩·沃姆斯利説。

  美國杜克大學教授王小凡認為,美國科研政策最值得借鑒的是“以人為本”的資助方式。為什麼美國科學家能靜下心做原創性研究?一個重要原因是政府對有創新思想的個人給予滾動式支持,而這一機制的基礎是同行評議的水準。

  王小凡介紹,美國科研項目評議除了評成果,還要評科研人員的研究記錄,並設立一部分資金,對具有創新想法的人給予5到7年的較長期支持,根據分檔次的動態評價確定滾動年限。如霍華德·休斯醫學研究所,全部資助都“跟人”,國家癌症研究所和“腦計劃”等一些大科學項目也有類似機制。

  比利時2016年啟動“卓越科學”計劃,在4年內出資約1.2億歐元資助一些傑出的基礎科研項目。比利時法語國家科學研究基金會秘書長阿盧安介紹,為了項目初選,他們“動用了1200位國際專家,最後由一批知名科學家組成的評選小組確定38個項目”,涉及生物學、醫學、人文科學以及跨學科領域。

  基礎研究具有不可預知性,立項時往往不知道哪些方向會出成果,資金滾動式“跟人”符合科研投入“不把雞蛋放在一個籃子裏”的思路。比如,美國量子計算戰略就提出向各家研究機構小額投入並支持競爭,認為“新應用和平臺可能來自還未發明出來的協議和方法,因此政府應該保持活躍和多樣性的平臺”。

  國際合作升級

  2017年,LIGO項目組因引力波探測成果榮獲諾貝爾物理學獎。作為一個開放的組織,它吸引了世界各國1100余名優秀科學家,被稱為“最強大腦旗艦隊”。按照一係列復雜的章程,該項目組通過委員會協調眾多機構和科學家工作。

  這代表了一些大科學項目的組織模式:通過升級創新的多邊合作解決耗資大、周期長、多學科交叉的科學難題。“大項目需要做的事情特別多,相互合作、取長補短才能推動科研的進展,碰撞的火花才會層出不窮。”LIGO項目組成員、加州理工學院物理學教授陳雁北介紹。

  數據顯示,20世紀90年代以來,各國政府和國際組織牽頭,在各科學領域組織實施的具有代表性的大科學國際合作計劃有50多個,包括國際熱核聚變實驗反應堆、平方公裏陣列射電望遠鏡、歐洲非相幹散射雷達等,中國參與20多個。下一步,中國將從大科學項目的“參與方”走向“主導者”,牽頭“太陽風-磁層相互作用全景成像衛星”、新一代巨型光學反射望遠鏡“三十米望遠鏡”等國際項目。

  除了多邊科研合作,名目繁多的各國雙邊合作也發揮著重要作用。比如,印度作為科技後發國家,通過與發達國家合作“搭快車”,近年在分子生物、農業、醫學、燃料、航天以及人工智能等前沿學科都取得顯著成效。(參與記者:周舟、張家偉、譚晶晶、華義、潘革平、趙旭、張毅榮、付一鳴、欒海)

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【糾錯】 責任編輯: 尹世傑
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