大国如何保持基础研究活力

2018-11-05 18:39:30  来源: 新华网

历经13亿年旅行,宇宙中两个黑洞合并产生的引力波抵达地球,于2015年9月14日被美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)捕捉到。这一发现填补了爱因斯坦广义相对论验证的最后一块“拼图”,是人类探索自然的又一个里程碑。

美国领衔的引力波探测,为20世纪下半叶以来“沉寂”的基础研究带来新活力,也显示了美国的科研实力。基础研究是整个科技体系的源头,是创新驱动发展的原动力。面对日益激烈的科技竞争,各大国如何保持基础研究活力?哪些经验值得借鉴?

引导企业参与

基础研究往往短时间看不到“产出”。爱因斯坦1905年提出狭义相对论质能方程时,并未预见它在40年后会成为核能的理论基础。如今,为使基础研究成果尽快见效益,一些发达国家吸引企业也参与进来。

比如美国,特朗普政府执政近两年来,加大了对前沿领域的引导和投入,在人工智能、量子技术、下一代半导体等多个领域推出国家战略,明确了探月和深空探测路线图,努力在超算等领域保持领先。

美国政府推动的科学战略一大特点是“政府-研究机构-企业间的互动”。以今年9月公布的《量子信息科学国家战略概述》为例,该战略提出成立美国量子联盟,将学界和产业界组织起来,通过公私联合融资等方法,跨越量子科学基础设施和技术上的鸿沟,确保美国在量子计算的领先地位。

自己的科学发现被其他国家抢先商业化,英国科技史上曾多次吃这样的亏,电话、青霉素、单克隆抗体等都是如此。为了在新一轮产业革命中不再错失机遇,英国政府斥资6100万英镑,在曼彻斯特大学建立国家石墨烯研究所,推动石墨烯材料的研发及应用。目前,该机构从英国政府和欧盟获得资金支持,与超过80家企业建立合作关系。

进入21世纪,日本年均产生一位诺贝尔科学奖项得主。北京大学生命科学学院副院长王世强教授认为:“日本基础研究取得如此大的成就,得益于选题时就注重解决实际应用。”比如,2014年三位日本科学家凭借“蓝光二极管”获诺贝尔物理学奖,获奖者之一中村修二就在美国创立了自己的企业,研究和生产发光二极管。

科研资助“跟人”

在科研立项、人才及成果评价方面,发达国家有一套完善的“同行评议”机制。“英国一直采用‘霍尔丹原则’——由研究人员而不是官员决定科研经费的使用,这非常重要。”英国帝国理工学院常务副校长伊恩·沃姆斯利说。

美国杜克大学教授王小凡认为,美国科研政策最值得借鉴的是“以人为本”的资助方式。为什么美国科学家能静下心做原创性研究?一个重要原因是政府对有创新思想的个人给予滚动式支持,而这一机制的基础是同行评议的水准。

王小凡介绍,美国科研项目评议除了评成果,还要评科研人员的研究记录,并设立一部分资金,对具有创新想法的人给予5到7年的较长期支持,根据分档次的动态评价确定滚动年限。如霍华德·休斯医学研究所,全部资助都“跟人”,国家癌症研究所和“脑计划”等一些大科学项目也有类似机制。

比利时2016年启动“卓越科学”计划,在4年内出资约1.2亿欧元资助一些杰出的基础科研项目。比利时法语国家科学研究基金会秘书长阿卢安介绍,为了项目初选,他们“动用了1200位国际专家,最后由一批知名科学家组成的评选小组确定38个项目”,涉及生物学、医学、人文科学以及跨学科领域。

基础研究具有不可预知性,立项时往往不知道哪些方向会出成果,资金滚动式“跟人”符合科研投入“不把鸡蛋放在一个篮子里”的思路。比如,美国量子计算战略就提出向各家研究机构小额投入并支持竞争,认为“新应用和平台可能来自还未发明出来的协议和方法,因此政府应该保持活跃和多样性的平台”。

国际合作升级

2017年,LIGO项目组因引力波探测成果荣获诺贝尔物理学奖。作为一个开放的组织,它吸引了世界各国1100余名优秀科学家,被称为“最强大脑旗舰队”。按照一系列复杂的章程,该项目组通过委员会协调众多机构和科学家工作。

这代表了一些大科学项目的组织模式:通过升级创新的多边合作解决耗资大、周期长、多学科交叉的科学难题。“大项目需要做的事情特别多,相互合作、取长补短才能推动科研的进展,碰撞的火花才会层出不穷。”LIGO项目组成员、加州理工学院物理学教授陈雁北介绍。

数据显示,20世纪90年代以来,各国政府和国际组织牵头,在各科学领域组织实施的具有代表性的大科学国际合作计划有50多个,包括国际热核聚变实验反应堆、平方公里阵列射电望远镜、欧洲非相干散射雷达等,中国参与20多个。下一步,中国将从大科学项目的“参与方”走向“主导者”,牵头“太阳风-磁层相互作用全景成像卫星”、新一代巨型光学反射望远镜“三十米望远镜”等国际项目。

除了多边科研合作,名目繁多的各国双边合作也发挥着重要作用。比如,印度作为科技后发国家,通过与发达国家合作“搭快车”,近年在分子生物、农业、医学、燃料、航天以及人工智能等前沿学科都取得显著成效。

(编辑:WB0001)
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