上海的基础研究如何把握大趋势,下好“先手棋”?在推动基础研究实现高质量发展,上海又将如何在科技创新的赛道上跑出“加速度”?怎样更好地尊重科研人员的好奇心,鼓励自由探索式研究?
上海科技报近期推出《上海基础研究“由大向强”探索与思考系列报道》,从新型研发机构、国家任务与自由探索、科技评价、人才培养等不同维度进行剖析与思考,解码如何把世界科技前沿和国家重大战略需求及经济社会发展目标结合,凝练基础研究关键科学问题;目标导向和自由探索如何支撑基础研究,力求推动上海基础研究在务实、破圈、长远上更加有所作为。
注重战略布局和强化组织实施力度。抓整体系统布局,2021年出台了《上海市人民政府关于加快推动基础研究高质量发展的若干意见》;抓项目组织实施,聚焦数学、物理、化学、生命科学、材料以及交叉科学等领域,持续加强前瞻布局,同时围绕人类表型组、脑与类脑、全脑神经联接图谱与克隆猴模型、量子信息技术等领域,统筹全市资源,有组织布局市级重大专项。近5年来,支持经费总量超过40亿元。
注重发挥国家战略科技力量的引领作用。国家实验室建设取得重要进展,全国重点实验室重组迈出坚实步伐;高能级科技创新平台和机构加快集聚发展,目前上海布局的国家重大科技基础设施共17个,总计投资超过200亿元,覆盖光子科学、生命科学、海洋科学、能源科学等领域,数量约占全国的1/4;坚持平台-人才-项目一体化建设,加快推进李政道研究所、上海脑科学与类脑研究中心、上海清华国际创新中心、上海人工智能实验室等高水平研究机构建设。
更加注重深化改革激发创新活力。实施“基础研究特区计划”,通过探索长期稳定的资助方式,并赋予特区充分自主权,允许自由选题、自行组织科研、自主使用经费,在项目遴选、考核评价等方面开展积极探索,营造有利于科学家和团队潜心开展基础研究的环境。
“求木之长者,必固其根本;欲流之远者,必浚其泉源。”上海,正牢牢把握基础研究这一科技创新的源头活水“总开关”,助推“上海号”巨轮行稳致远。
战略导向体系化基础研究:既关注前沿也关注眼前
无论在哪里吃晚饭,吃完都要回到实验室,工作至夜间10点半前后——这是作为中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员的周斌坚持了数年的习惯。
在周斌研究组不懈坚持下,2022年,揭示“细胞世界也有‘孟母三迁’”这项历时十年的研究成果在《科学》杂志发表,实现了在多种组织中对相邻细胞的精准定位和永久示踪。
不同于“跟随型研究”,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。这股新风也给基层科研带来机制之变。
2022年6月,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心在PI(课题负责人)制基础上,印发《中国科学院分子细胞科学卓越创新中心关于加强团队攻关的实施细则(试行)》,增加并强化了“研究组群”和“科学家工作室”两种旨在进一步加强团队攻关的科研组织模式。研究组群由相同研究方向的若干研究组组成,重在构建协同、兼容、灵活的科研团队,最大化发挥建制化、体系化优势,发挥团队式攻关的战斗力和组织力;而科学家工作室则基于单个研究组设立,重点是给予优秀科学家相对稳定的支持,鼓励开展长周期的研究工作,发挥领军人才的创造力和积极性。
而同样在上海交大,正聚焦战略需求目标导向系统布局科技“集中攻关区”,突出战略需求导向实施“大海洋”“大健康”“大信息”等专项行动计划。其中,战略需求任务导向的集成攻关大平台模式便是上海交大的一大特点。
例如,以“大海洋”为主题,学校以船舶与海洋工程一流学科为核心,深度融合机械、动力、信息、材料等领域优势,依托产业化示范应用,成立了“深海重载作业装备集成攻关大平台”,全力推进上海长兴岛海洋装备研究基地和“深远海全天候驻留浮式研究设施”国家重大科技基础设施的落地,构建了从科学到工程再到产业的全链条系统化科研体系。平台与已成立的海洋装备研究院实行“一套人马、两块牌子”,探索独立人事管理、单设资源统筹、任务导向组织、灵活双聘等新机制。对于集成攻关科研团队,学校采取“协议入驻+年度任务+考核激励”的模式进行管理,平台改变学术论文、课题项目等传统学术评价方式,设立使命导向类科研人员考核评价和晋升通道,充分保障团队成员心无旁骛地开展研究工作。
前沿导向探索性基础研究:是产生颠覆性技术“温床”,也是最大不确定性变量
上海交通大学科学史与科学文化研究院院长李侠曾选取全球1800-2006年间做出基础研究颠覆性产出的40位科学家进行分析,其中包括爱因斯坦、麦克斯韦、海森堡等人。他发现,这40位科学家做出颠覆性成果的平均年龄为36.45岁。这一结论揭示:基础研究颠覆性成果大多是年轻人做出来的。
但与此同时,“基础研究最大的一个特点就是不确定性。研究时间的不确定性,问题正确与否的不确定性,在什么时间用什么手段、什么人、什么机制去实现这些都有不确定性,这个不确定性要求我们一直在工作,有时候需要花费毕生的精力。”说这话的,是全国人大代表、中国科学院院士、南方科技大学校长薛其坤。他正在带领团队打科学楼房这“看不见”的“地基”,其目前攻关的高温超导机理问题,是凝聚态物理的世纪性科学难题。他坦言,“没有人知道哪天能实现。”
可见,基础研究具有复杂性和不确定性等特点,且不同的基础研究活动有不同的特点和要求,在组织机制建设上需要更加开放、灵活、多样化。这是许多科学家的共识。
从“搭框架”向“强功能”迈进,大力发展投资主体多元化、管理制度现代化、运行机制市场化的新型研发机构是上海科创中心建设其中一个重要抓手。如今,李政道研究所、量子科学中心、上海人工智能实验室等数十家代表世界科技前沿发展方向的新型研发机构在黄浦江畔启动建设并加快发展。而在这中间,成立于2016年底的李政道研究所正致力于形成基础科学的“上海学派”,打造前沿基础研究的国家战略科技力量。
在天文与天体物理、粒子与核物理、量子基础科学这物理与天文学科的三大方向开展前沿基础研究、每年举办国际学术会议30余场、接待长短期访问学者约500人……李政道研究所初步摸索出一套“坚持科学为本、借鉴国际惯例、体现中国特色”的运行机制,并由此迅速崛起,成为全球顶尖科学家眼中极具魅力的科研机构。“今天,我国的科研投入总量已达世界第二,基础研究也经历了从‘跟跑’到‘并跑’并逐步在部分领域可以开始‘领跑’的阶段,我们不能再一直做别人‘出题’的基础研究。”李政道研究所副所长、上海交通大学讲席教授丁洪表示,新的历史发展阶段对我国基础科学研究提出了更高的要求,除了选题自由的探索之外,更应有意识地聚焦世界科技最前沿。
市场导向应用型基础研究:跨领域聚合产生“核聚变”
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。新时代的基础研究,必须强化高校与国家实验室、国家科研机构、科技领军企业等各方的协同,推进创新链、产业链、人才链有机融合。
近日,上海科学院激光探测技术研究中心研发的激光雷达进入多家企业,正在取代进口产品,为智能物流领域的AGV(自动导引小车)装上国产“激光眼”。这家研究中心成立于去年10月,成员都来自上海市激光技术研究所。
“激光雷达好比人工智能设备的眼睛,能看到行进路线上的障碍物。”激光探测技术研究中心主任王丽说道,这种将激光作为主动探测源的雷达,可用于智能物流、智能港口、智能安防、自动驾驶等领域。从2018年起,王丽带领团队紧跟市场需求,研发激光雷达并将成果转化为产品。如今,这个有20多名博士和硕士、平均年龄33岁的“尖刀连”,已在单线激光雷达的技术指标上达到国际先进水平。
科研组织力是上海科创中心建设亟需着力锻造的软实力。近年来,上海不断探索建立新型科研组织模式,精准破解事关前沿产业创新发展的重大基础性、战略性问题。以“科研管理”为传统职能的上海科学院正在探索一条全新的管理之路:增强科研组织力,打造新型“科研总部”。用上海科学院党委书记、院长秦文波的话说是:“打造组织科研的科研组织。”上科院成员单位大多从事应用基础研究或应用研究,与产业化的距离比较近。近年来,力求通过体制机制创新,加强对成员单位科研的组织能力,打造新时代科研联合体,提升应用技术策源力、技术成果转化力、高端人才集聚力和科研机构影响力。
如果说基础研究是“从0到1”的突破,那么科研成果产业化就是“从1到10”的跨越。很长一段时间里,这种跨越被称为“死亡之谷”,原因是基础研究阶段,有政府资金支持;产品和技术成熟阶段,有市场化资金支持。但在成果转化的概念验证阶段,因为高风险和不确定性,往往无人问津。
“对于一些高质量的创新型企业,虽然拥有关键的核心技术项目,但早期在融资的时候容易碰到市场‘失灵’的情况。这就需要我们发挥‘改革试验田’的作用,快速推进科研核心技术的产业。”长三角国家技术创新中心副主任、上海长三角技术创新研究院党委书记谭瑞琮介绍,和一些传统产学研机构团队激励不足、政府资金使用缺乏开放性和市场导向不同,长三院大胆探索出一种“拨投结合”方式,即采用混合所有制企业法人,“多元投入、团队控股/持股、轻资产运营”的机制,让政府成为企业的“合伙人”,助推企业迅速走向市场。
截至2023年7月1日,长三院已在上海和江苏布局建设了94家专业研究所,拥有研发人员近15000多人,涉及新一代信息技术、新材料、装备制造、生物医药、能源与环保等领域,转移转化技术成果超9000项,服务企业累计超过2万家。尤其是聚焦前瞻性、引领性、有望填补国内空白的原创性技术,通过“拨投结合”方式培育孵化65个重大产业化技术创新项目,其中9个项目达成研发目标并实现A轮融资,加速技术向产业转化,推动技术实现自主可控。
来源:上海科技