在世界百年未有之大變局下,科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)已成為我國(guó)未來(lái)發(fā)展的必然選擇。建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó),離不開基礎(chǔ)研究的源頭供給。客觀認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)研究的內(nèi)涵,科學(xué)遵循基礎(chǔ)研究的特點(diǎn),精心籌劃基礎(chǔ)研究發(fā)展,對(duì)于打造科技核心競(jìng)爭(zhēng)力、構(gòu)筑先發(fā)優(yōu)勢(shì)、蓄積長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展原動(dòng)力,具有重要戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。
基礎(chǔ)研究概念及其內(nèi)涵演化
19世紀(jì)初,美國(guó)出現(xiàn)了fundamental research的概念,最初是在農(nóng)藝學(xué)中提出來(lái)的,是指育種過(guò)程中存在的一些植物生理學(xué)方面的基礎(chǔ)問(wèn)題。基礎(chǔ)研究作為科學(xué)政策的詞匯,則首先使用于英國(guó)1916年新成立的科學(xué)和工業(yè)研究部,目的是更好地促進(jìn)工業(yè)研究。顯然,當(dāng)時(shí)的基礎(chǔ)研究是指服務(wù)于具體目標(biāo)的基礎(chǔ)問(wèn)題,并不是指純科學(xué)。
現(xiàn)代意義上的“基礎(chǔ)研究”概念最早出現(xiàn)于美國(guó)人范尼瓦·布什于1945年發(fā)布的《科學(xué)——無(wú)止境的前沿》報(bào)告。該報(bào)告是遵照羅斯福總統(tǒng)的要求,基于二戰(zhàn)科學(xué)研究與開發(fā)的空前成就,就如何在和平時(shí)期發(fā)揮科學(xué)的作用而組織開展的咨詢研究成果。在該報(bào)告中,基礎(chǔ)研究被描繪為沒(méi)有明確應(yīng)用背景、以好奇心所驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究。布什認(rèn)為基礎(chǔ)研究導(dǎo)致新知識(shí),最終不可避免地導(dǎo)致新的應(yīng)用,因此是技術(shù)進(jìn)步的先行者,并提出了“基礎(chǔ)研究—應(yīng)用研究—產(chǎn)品開發(fā)—生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)”的科學(xué)研究線性模型。
布什關(guān)于科學(xué)研究的線性模型深刻影響了美國(guó)乃至世界各國(guó)制定科學(xué)技術(shù)政策的戰(zhàn)略目標(biāo)?;A(chǔ)研究得到越來(lái)越多的關(guān)注,到現(xiàn)在已經(jīng)被認(rèn)為是科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的動(dòng)力和源泉。例如,我國(guó)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》指出,基礎(chǔ)研究“是高新技術(shù)發(fā)展的重要源泉,是培育創(chuàng)新人才的搖籃,是建設(shè)先進(jìn)文化的基礎(chǔ),是未來(lái)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力”,應(yīng)給予基礎(chǔ)研究高度的重視。
為了更清楚地認(rèn)識(shí)科學(xué)和技術(shù)活動(dòng),經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)曾經(jīng)給基礎(chǔ)研究下了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義:基礎(chǔ)研究是為了獲取現(xiàn)象和可觀測(cè)事實(shí)背后的新知識(shí)所做的沒(méi)有特別應(yīng)用或用途的實(shí)驗(yàn)或理論工作。在此概念下,基礎(chǔ)研究還可以進(jìn)一步細(xì)分為純基礎(chǔ)研究和導(dǎo)向型基礎(chǔ)研究,前者沒(méi)有應(yīng)用方面的考量,而后者有應(yīng)用的背景。然而,這樣的定義太強(qiáng)調(diào)主觀意圖和對(duì)應(yīng)用可能性的判斷,因此并沒(méi)有得到普遍認(rèn)同。
20世紀(jì)80年代以來(lái),各國(guó)政府主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求接軌,在國(guó)家創(chuàng)新體系的框架下將基礎(chǔ)研究與國(guó)家戰(zhàn)略及產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切結(jié)合起來(lái)。在國(guó)家目標(biāo)的指引下,基礎(chǔ)研究的內(nèi)涵得到了豐富,應(yīng)用基礎(chǔ)研究成為各國(guó)政府關(guān)注的焦點(diǎn)。比如普林斯頓大學(xué)教授斯托克斯在“純基礎(chǔ)研究”概念的基礎(chǔ)之上,提出了“應(yīng)用激發(fā)的基礎(chǔ)研究”即“巴斯德象限”的概念。
應(yīng)用基礎(chǔ)研究與基礎(chǔ)研究的區(qū)別,不僅在于前者有明確的應(yīng)用目標(biāo),解決技術(shù)、產(chǎn)品及應(yīng)用背后的基礎(chǔ)性理論和方法問(wèn)題,支撐和引領(lǐng)相關(guān)應(yīng)用的發(fā)展,而后者不考慮應(yīng)用目的,在研究?jī)?nèi)容上也有差別。雖然兩者都研究認(rèn)識(shí)自然界現(xiàn)存規(guī)律,但基礎(chǔ)研究重在對(duì)自然界普遍規(guī)律的認(rèn)識(shí),而應(yīng)用基礎(chǔ)研究則著重把自然界普遍規(guī)律引申到對(duì)某一應(yīng)用目標(biāo)的特殊規(guī)律的研究。
應(yīng)用基礎(chǔ)研究,一方面以基礎(chǔ)研究的理論成果的應(yīng)用、轉(zhuǎn)化為己任,充當(dāng)從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用技術(shù)研究以至開發(fā)研究的橋梁;另一方面,又從應(yīng)用技術(shù)研究、開發(fā)研究中引入新的共性問(wèn)題,把生產(chǎn)實(shí)踐中存在的共性問(wèn)題上升為理論,開展必要的新理論和新知識(shí)的探索,豐富和深化基礎(chǔ)研究工作的內(nèi)涵。
當(dāng)前基礎(chǔ)研究發(fā)展的特點(diǎn)
從現(xiàn)代基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)律和我國(guó)基礎(chǔ)研究工作的現(xiàn)狀來(lái)看,需要重點(diǎn)關(guān)注和準(zhǔn)確把握以下幾個(gè)特點(diǎn)。
一是“雙力驅(qū)動(dòng)”是現(xiàn)代基礎(chǔ)研究的基本特征,目標(biāo)導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。
基礎(chǔ)研究所研究的科學(xué)問(wèn)題包括科學(xué)自身發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展“兩個(gè)來(lái)源”,其發(fā)展受到“雙力驅(qū)動(dòng)”,既有來(lái)自科學(xué)系統(tǒng)自身不斷拓展和深化的內(nèi)部需求動(dòng)力,也有來(lái)自經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的動(dòng)力。從上世紀(jì)開始,開展基礎(chǔ)研究的目的,已逐步從單純滿足科學(xué)家深化對(duì)自然現(xiàn)象和規(guī)律認(rèn)識(shí)的興趣,轉(zhuǎn)向更加注重服務(wù)于人類社會(huì)發(fā)展和國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的需要。因此,在基礎(chǔ)研究管理工作中,一定要準(zhǔn)確全面地理解“雙力驅(qū)動(dòng)”的實(shí)質(zhì)和內(nèi)涵,防止將兩種動(dòng)力因素割裂開來(lái),以更好地促進(jìn)基礎(chǔ)研究的發(fā)展。
二是基礎(chǔ)研究的組織化程度越來(lái)越高,自由探索仍然是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的基本途徑?;A(chǔ)研究具有長(zhǎng)期性、艱巨性,不確定因素多、風(fēng)險(xiǎn)大;通常需要多年以上的持續(xù)探索積累,越重大的突破,孕育時(shí)間可能越長(zhǎng)。同時(shí),基礎(chǔ)研究的成本日漸提高,需要依賴更多的支持,重大科學(xué)成果往往是集體努力的結(jié)晶。平均而言,從20世紀(jì)初到20世紀(jì)末,科研團(tuán)隊(duì)的規(guī)模幾乎翻了兩番,而且這種增長(zhǎng)趨勢(shì)持續(xù)至今。如今很多基礎(chǔ)研究需要更多的技巧、昂貴的科研設(shè)備和龐大的研究團(tuán)隊(duì),才可能取得突破。
在國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略需求已成為基礎(chǔ)研究主要導(dǎo)向的今天,以現(xiàn)有的知識(shí)和技術(shù),難以預(yù)測(cè)在什么時(shí)候、在哪些具體領(lǐng)域出現(xiàn)什么具體的突破,必須依靠科學(xué)家充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力,依靠科學(xué)家對(duì)科學(xué)前沿的敏感性進(jìn)行自由探索。無(wú)論是“自上而下”的選題還是“自下而上”的命題,真正有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)新,都必須保障和依靠科學(xué)家的自由探索。
三是不同學(xué)科都包含基礎(chǔ)研究,同時(shí)其基礎(chǔ)研究體現(xiàn)著相應(yīng)學(xué)科的特點(diǎn)和差異。基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、技術(shù)科學(xué),是對(duì)自然科學(xué)門類的劃分;基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、試驗(yàn)發(fā)展,是對(duì)研究活動(dòng)屬性的劃分。任何門類的科學(xué)都包括這些屬性的研究。基礎(chǔ)研究不僅包括面向?qū)W科發(fā)展(基礎(chǔ)學(xué)科、新興學(xué)科、交叉學(xué)科等)和科學(xué)前沿的研究,也包括面向國(guó)家戰(zhàn)略需求的研究。
同時(shí),不同學(xué)科領(lǐng)域的研究工作在驅(qū)動(dòng)力、選題來(lái)源、團(tuán)隊(duì)規(guī)模、對(duì)資源體量和支撐條件需求、產(chǎn)出形式等方面存在巨大差異。如,純數(shù)學(xué)研究主要依仗研究人員的個(gè)人能力和堅(jiān)持不懈,應(yīng)用數(shù)學(xué)則非常強(qiáng)調(diào)與相關(guān)領(lǐng)域的深度融合;高能物理和天文學(xué)研究非常依賴大型儀器裝置,強(qiáng)調(diào)科學(xué)問(wèn)題牽引的大團(tuán)隊(duì)攻關(guān),平臺(tái)型和工程化特點(diǎn)突出;化學(xué)作為物質(zhì)實(shí)現(xiàn)的中心學(xué)科,輻射產(chǎn)業(yè)的能力強(qiáng),對(duì)研發(fā)支撐條件的要求高等。
四是學(xué)科交叉成為基礎(chǔ)研究重大突破的方向,學(xué)科均衡協(xié)調(diào)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)跨越的科學(xué)基礎(chǔ)。當(dāng)代科技發(fā)展日新月異,研究對(duì)象的復(fù)雜性不斷增強(qiáng),現(xiàn)代科學(xué)研究領(lǐng)域不斷細(xì)分和融合,許多學(xué)科之間的邊界變得越來(lái)越模糊。以學(xué)科為單位的研究正在突破彼此的邊界,各學(xué)科正在以科技前沿問(wèn)題為導(dǎo)向重新聚合,學(xué)科間交叉融合、相互滲透的趨勢(shì)日益明顯。
學(xué)科均衡協(xié)調(diào)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)學(xué)科交叉的基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)跨越的重要條件。建設(shè)比較完備的學(xué)科體系,是實(shí)現(xiàn)交叉與融合、推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新的重要前提。如果各學(xué)科不能均衡發(fā)展,個(gè)別弱勢(shì)學(xué)科或落后學(xué)科就可能制約科技的整體發(fā)展,影響對(duì)復(fù)雜對(duì)象的深入研究,影響對(duì)科學(xué)規(guī)律整體認(rèn)識(shí)的深化。
夯實(shí)科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)的知識(shí)基礎(chǔ)
科技強(qiáng)國(guó)有兩層含義,不僅是指在科技創(chuàng)新領(lǐng)域的世界強(qiáng)國(guó),還體現(xiàn)在通過(guò)科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)國(guó)家強(qiáng)盛的目標(biāo)。科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要從經(jīng)濟(jì)、教育、科研、文化等各個(gè)方面系統(tǒng)推進(jìn)。就基礎(chǔ)研究而言,關(guān)鍵需要突出以下三個(gè)方面的內(nèi)容。
一是突出科學(xué)問(wèn)題引領(lǐng)。科學(xué)問(wèn)題是基于現(xiàn)有科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)、為解決未知而提出的任務(wù)。重大科學(xué)問(wèn)題的提出, 蘊(yùn)涵著問(wèn)題的指向、研究的目標(biāo)和求解的應(yīng)答域,必然會(huì)引發(fā)一大批科學(xué)家去研究、探索和解疑,因此也塑造著科學(xué)發(fā)展的方向,為基礎(chǔ)研究提供動(dòng)力。從來(lái)源上看,科學(xué)問(wèn)題既包括面向世界科學(xué)前沿的原創(chuàng)性科學(xué)問(wèn)題,也包括從國(guó)家安全、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、民生改善的實(shí)踐中凝練的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題。
二是根據(jù)科學(xué)問(wèn)題的來(lái)源不同分類組織。針對(duì)來(lái)源于世界科學(xué)前沿的科學(xué)問(wèn)題,建立高度的競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)機(jī)制,并在此基礎(chǔ)上給予穩(wěn)定持續(xù)支持,通過(guò)與國(guó)際接軌的管理、研究、評(píng)價(jià)、支撐以及人才培養(yǎng)體系,打造有利于原創(chuàng)的生態(tài)環(huán)境。針對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)踐中凝練的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題,將成本、兼容性、時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)等市場(chǎng)約束條件下的技術(shù)需求與科學(xué)理論有機(jī)結(jié)合起來(lái),加強(qiáng)協(xié)同與集成,推動(dòng)科學(xué)家、企業(yè)家和工程師協(xié)同攻克“卡脖子”技術(shù)背后的相關(guān)技術(shù)科學(xué)問(wèn)題。
三是創(chuàng)新科學(xué)研究方法手段,加強(qiáng)科研基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)建設(shè)。加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科與機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能方法的深度結(jié)合,發(fā)展數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型科學(xué)研究的基礎(chǔ)算法模型、復(fù)雜系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬以及相應(yīng)的通用技術(shù)方法,促進(jìn)一批新領(lǐng)域的涌現(xiàn)。強(qiáng)化基礎(chǔ)研究相關(guān)的大數(shù)據(jù)、信息庫(kù)、高端儀器和裝備研制、工具軟件研發(fā)、檢測(cè)和分析平臺(tái)等建設(shè),建立相應(yīng)的共享機(jī)制以及政策保障制度。
來(lái)源:《中國(guó)科學(xué)報(bào)》