基礎(chǔ)研究,于無(wú)人處更進(jìn)一步(一線調(diào)研·加強(qiáng)基礎(chǔ)研究)
習(xí)近平總書(shū)記在中共中央政治局第三次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào):“加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,是實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的迫切要求,是建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)的必由之路?!?/p>
基礎(chǔ)研究處于從研究到應(yīng)用、再到生產(chǎn)的科研鏈條起始端。目標(biāo)導(dǎo)向和自由探索是基礎(chǔ)研究的“兩條腿”。如何把世界科技前沿同國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)結(jié)合起來(lái),凝練基礎(chǔ)研究關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題?怎樣更好地尊重科研人員好奇心,鼓勵(lì)自由探索式研究?本版今起推出策劃“一線調(diào)研·加強(qiáng)基礎(chǔ)研究”,傾聽(tīng)一線科研人員的心聲,解碼目標(biāo)導(dǎo)向和自由探索如何支撐基礎(chǔ)研究。
——編 者
自己到底適不適合研究數(shù)學(xué)?劉鋼動(dòng)搖過(guò),沮喪過(guò)。
攻讀博士期間,在一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題上耗費(fèi)18個(gè)月,毫無(wú)進(jìn)展;正式進(jìn)入學(xué)術(shù)圈前,怎么找到有興趣且有意義的項(xiàng)目,又掙扎許久……
如今再回首,這位華東師范大學(xué)80后數(shù)學(xué)教授云淡風(fēng)輕,“做科研,一定會(huì)經(jīng)歷這些事情。有些成果需要走很長(zhǎng)一段荒蕪之路才能得到?!?/p>
劉鋼的研究方向是微分幾何和復(fù)幾何,很難用幾句話解釋清楚。那些看起來(lái)無(wú)比枯燥的數(shù)與形,是他樂(lè)此不疲的追逐與享受。越鉆研,越美妙。
2022年,他和十幾位中國(guó)數(shù)學(xué)家受邀在國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)上作學(xué)術(shù)報(bào)告。如此規(guī)模的中國(guó)“群星”閃耀“數(shù)學(xué)奧運(yùn)會(huì)”,還是首次。
數(shù)學(xué)被視為基礎(chǔ)科學(xué)中的基礎(chǔ),看似“無(wú)用”,卻堪大用。不管是醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué),還是人工智能、量子計(jì)算,無(wú)一離得開(kāi)數(shù)學(xué)。既基礎(chǔ)又前沿,既嚴(yán)謹(jǐn)又純粹,遨游此間,尤需自由。
正是這樣的自由探索,與目標(biāo)導(dǎo)向共同構(gòu)成我國(guó)基礎(chǔ)研究的重要組成部分。雙輪驅(qū)動(dòng),行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
自由暢想
不預(yù)設(shè)、不確定,“腦洞大開(kāi)”造就從無(wú)到有
時(shí)針回?fù)艿?002年,數(shù)學(xué)家田剛登上國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)的演講臺(tái),作為中國(guó)大陸首位“一小時(shí)報(bào)告人”,受邀分享最新研究成果。
一樣的舞臺(tái),不一樣的光景。歲月的腳步走過(guò)20多個(gè)年頭,田剛也見(jiàn)證了我國(guó)數(shù)學(xué)領(lǐng)域的長(zhǎng)足進(jìn)步。一批中青年人才活躍在國(guó)際前沿,一批高水平成果產(chǎn)生不小影響力。
現(xiàn)在,他是中科院院士、北京國(guó)際數(shù)學(xué)研究中心主任,既研究數(shù)學(xué),也培養(yǎng)人才。但自由探索的起點(diǎn)沒(méi)有改變:基于自己的興趣,從問(wèn)題本身出發(fā),沒(méi)有直接功利性的目的?!皵?shù)學(xué)仍然有許多關(guān)鍵問(wèn)題有待研究。解決的思路在哪兒?需要數(shù)學(xué)家積極思考,發(fā)現(xiàn)新的路?!碧飫傉f(shuō)。
無(wú)用、自由、純粹,曾被古希臘人視作科學(xué)真正的精神?;厥卓茖W(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn),從元素周期表到細(xì)胞,從青霉素到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),不少科學(xué)家的“腦洞大開(kāi)”,在螺旋式上升中釋放意想不到的勢(shì)能,影響科學(xué)界,也改變世界,擦出人類(lèi)文明的火花。
據(jù)說(shuō),古希臘物理學(xué)家阿基米德洗澡時(shí)靈光乍現(xiàn),想出測(cè)量皇冠體積的方法,驚喜地大喊“尤里卡”(古希臘語(yǔ)“我發(fā)現(xiàn)了”之意)。
自由探索中不乏類(lèi)似的“尤里卡”時(shí)刻。
北京大學(xué)教授陳鵬,錨定化學(xué)與生命科學(xué)的交叉前沿領(lǐng)域。生物正交反應(yīng),是能夠在生物體系中進(jìn)行的一類(lèi)“外源”化學(xué)反應(yīng)?!盀槭裁创蠹叶荚谧鰞蓚€(gè)官能團(tuán)連接在一起的成鍵反應(yīng)?化學(xué)家同樣擅長(zhǎng)把化學(xué)鍵切開(kāi)?!膘`感突至,他和學(xué)生逆向突圍,提出基于化學(xué)鍵斷裂的生物正交剪切反應(yīng)。就像電腦程序突然按下回車(chē)鍵——一條新路,跑通了。
“真正的原創(chuàng)突破,‘從0到1’,我認(rèn)為是突發(fā)奇想,不能計(jì)劃,一定是訓(xùn)練有素的科學(xué)家在融會(huì)貫通之后,也許是吃飯、走路的時(shí)候,也許是跟朋友聊天的一瞬間,也許是像我一樣在講課時(shí)突然想到了一個(gè)主意?!敝锌圃涸菏?、西湖大學(xué)校長(zhǎng)施一公深有感觸。
靈感瞬間性、方式隨意性、路徑不確定性,注定了自由探索是無(wú)垠的拓荒。仿佛千山獨(dú)行,于無(wú)人處更進(jìn)一步,需要無(wú)窮的好奇心,無(wú)限的熱愛(ài)與堅(jiān)持。
對(duì)科學(xué)家而言,這卻構(gòu)成了科研的無(wú)盡魅力。提出問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)前人未及的蛛絲馬跡;靈光一現(xiàn),收獲意料之外的豁然開(kāi)朗;同臺(tái)競(jìng)技,找到獨(dú)特的研究道路……“非常有價(jià)值,不僅自己的好奇心得到滿足,對(duì)人類(lèi)文明也有所貢獻(xiàn),不管大或者小?!敝锌圃涸菏?、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授董晨說(shuō)。
只不過(guò),每個(gè)看得見(jiàn)的“尤里卡”時(shí)刻背后,是看不見(jiàn)的漫長(zhǎng)蓄勢(shì)。陳鵬的成果,從有想法到實(shí)施只用了半年,但積累花了5年,失敗每天上演。劉鋼發(fā)現(xiàn),有時(shí)靈感的到來(lái)并不能解決問(wèn)題,仍要繼續(xù)“爆破”。不管是借助精密儀器的實(shí)驗(yàn)研究,還是大腦之內(nèi)的理論推理,靈感,都是必然中的偶然。
自由探索難免“迷途”,但薛其坤不愿把這些“迷途”定義為失敗。這位中科院院士、南方科技大學(xué)校長(zhǎng),深耕物理領(lǐng)域數(shù)十年,“想要登上頂峰,可能有10條路可以走,證明一條路走不通,也是了不起的事?!?/p>
這同樣是自由探索的應(yīng)有之義。接受不確定性,避免急功近利,才有可能創(chuàng)造更多“從0到1”,再到無(wú)窮大。
大膽假設(shè)
不功利、不打擾,讓治學(xué)環(huán)境再“沉浸”一些
重視,進(jìn)步。許多科學(xué)家這樣形容近年來(lái)我國(guó)的基礎(chǔ)研究。
全國(guó)基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)5年增長(zhǎng)1倍;加快建設(shè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等創(chuàng)新平臺(tái);發(fā)布基礎(chǔ)研究十年規(guī)劃……從政策到投入,從硬件到軟環(huán)境,變化顯而易見(jiàn)。
然而,放眼世界,我們的基礎(chǔ)研究水平整體上還沒(méi)有達(dá)到領(lǐng)先水平,原始創(chuàng)新還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。地基不穩(wěn),高樓難以拔地而起。夯實(shí)基礎(chǔ),迫在眉睫。
山有小口,仿佛若有光。便舍船,從口入。初極狹,才通人。復(fù)行數(shù)十步,豁然開(kāi)朗……《桃花源記》中,寥寥幾筆,漁人便得見(jiàn)世外桃源。而對(duì)科研人員來(lái)說(shuō),想要抵達(dá)自由探索的“桃花源”并不容易。天分、努力、支持、運(yùn)氣……是“幫手”,也可能是“對(duì)手”。
在諸多不確定性中,一些確定的痛點(diǎn)亟待解決。
“外在的、盡快出成果的壓力,各種‘帽子’和項(xiàng)目的評(píng)比,使得年輕人很難沉下心來(lái)開(kāi)展研究,這實(shí)際上是干擾科研的,因?yàn)榛A(chǔ)研究很需要時(shí)間?!碧飫偙硎?。
曾有數(shù)學(xué)家比喻,數(shù)學(xué)中絕大多數(shù)影響深遠(yuǎn)的貢獻(xiàn),往往出于“慢功”而非“快功”??鞎r(shí)代,基礎(chǔ)研究卻急不得,不能用發(fā)表了多少篇論文、產(chǎn)生多少效益來(lái)衡量。把好度,讓功利性的傾向再減少一些;不打擾,讓治學(xué)環(huán)境再“沉浸”一些。
近年來(lái),科技減負(fù)專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)等相關(guān)政策的出臺(tái)為科研人員松了松綁,但科研配套服務(wù)仍有待完善??蒲泄ぷ髦獾拿γβ德悼梢栽偕傩?,切實(shí)有效的支持保障可以再多些。
“科學(xué)家應(yīng)該經(jīng)常坐在蘋(píng)果樹(shù)下‘胡思亂想’,科研的果實(shí)才有可能掉落。”董晨認(rèn)為,要發(fā)現(xiàn)有才能的人,給予充足的科研經(jīng)費(fèi),使他們能夠?qū)W⒂谧约鹤钌瞄L(zhǎng)的事。
薛其坤關(guān)注生活層面的保障?;A(chǔ)研究難度大、風(fēng)險(xiǎn)高、耗時(shí)長(zhǎng)。部分年輕人可能出于現(xiàn)實(shí)考慮,轉(zhuǎn)而做其他工作。為此,既需要?jiǎng)?chuàng)造好的科研平臺(tái),提供展示才能的舞臺(tái),也呼喚更有針對(duì)性的舉措,減少后顧之憂。薛其坤認(rèn)為:“既有遠(yuǎn)大理想,又有生活保障,才能全身心長(zhǎng)期投入科研?!?/p>
科學(xué)前沿?zé)o盡,探索未有窮期。人,是科技創(chuàng)新的第一要素。很多基礎(chǔ)研究的重大突破,往往非常依靠科研人員的品位和判斷力。也正因如此,腳踏實(shí)地的保障、支持試錯(cuò)的環(huán)境、鼓勵(lì)探索的氛圍,對(duì)“打地基”的人尤為重要。
將視線放長(zhǎng)遠(yuǎn),從科研生態(tài)到創(chuàng)新文化再到社會(huì)氛圍,同樣需要更大范圍、更長(zhǎng)周期的培育。
“更多基礎(chǔ)研究在做默默無(wú)聞的奉獻(xiàn)。提高公眾對(duì)科學(xué)的認(rèn)知,提高社會(huì)對(duì)基礎(chǔ)研究的認(rèn)知,還需要做很多工作。”田剛說(shuō)。
不少專(zhuān)家學(xué)者利用新媒體進(jìn)行科學(xué)普及、弘揚(yáng)科學(xué)精神。神秘如宇宙起源,精微如物質(zhì)粒子,越來(lái)越貼近公眾生活。
社會(huì)的合力也不可小覷。不管是科普?qǐng)鏊慕ⅰ⒔逃A段的啟蒙,還是科學(xué)思想的培養(yǎng)、社會(huì)力量的參與,都能以更多元的方式提升關(guān)注、助推發(fā)展。
厚培科學(xué)土壤,靜待創(chuàng)新花開(kāi)。
認(rèn)真求證
更多元、更靈活,支持科學(xué)家大膽去闖
今年1月,首批新基石研究員揭曉。來(lái)自數(shù)學(xué)與物質(zhì)科學(xué)、生物與醫(yī)學(xué)科學(xué)兩大領(lǐng)域的58位科學(xué)家,將連續(xù)5年,每人每年獲得最多500萬(wàn)元的社會(huì)資助。陳鵬、劉鋼也獲評(píng)入選。
10年,100億元。新基石科學(xué)基金會(huì)由騰訊出資成立,希望通過(guò)長(zhǎng)期穩(wěn)定的支持,尋找原始創(chuàng)新的“基石”。不設(shè)置明確的研究任務(wù)、不考核論文數(shù)量、不限定拿出成果的期限,選人不選項(xiàng)目的“新基石”,在科學(xué)圈引起廣泛關(guān)注。
當(dāng)有創(chuàng)造力的科學(xué)家得以放手“天馬行空”,研究計(jì)劃精彩且富有前瞻性。理解混沌現(xiàn)象,探究中微子質(zhì)量奧秘,拓展植物遠(yuǎn)緣雜交,激活腫瘤免疫……評(píng)審“新基石”人選時(shí),施一公印象深刻,“一些科學(xué)家絞盡腦汁在想,怎么樣基于研究現(xiàn)狀進(jìn)入我們從來(lái)沒(méi)有想象過(guò)的一些學(xué)科,很不可思議的想法躍然紙上?!?/p>
陳鵬覺(jué)得,自己靠“基礎(chǔ)加創(chuàng)新”打動(dòng)了評(píng)審,不是在之前工作上的簡(jiǎn)單延伸,而是嘗試提出一個(gè)全新的方向,嘗試為解決一個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題發(fā)展新的技術(shù)。
在中科院院士、物理學(xué)家朱邦芬看來(lái),財(cái)政經(jīng)費(fèi)資助的模式更具計(jì)劃性,更加考慮學(xué)科的全面布局,而“新基石”這樣的模式可以起到很好的補(bǔ)充作用,“比較靈活,更有利于創(chuàng)造力強(qiáng)的科學(xué)家大膽去闖?!?/p>
我國(guó)基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)絕大部分來(lái)自國(guó)家財(cái)政,如何完善多元支持機(jī)制,成為擺在眼前的課題?!吧鐣?huì)多元化投入很重要,這也是科技發(fā)達(dá)國(guó)家推動(dòng)科技創(chuàng)新發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)?!笨萍疾炕A(chǔ)研究司副司長(zhǎng)鄭健表示,這不僅是經(jīng)費(fèi)投入的一個(gè)渠道,更是社會(huì)、企業(yè)關(guān)注和參與基礎(chǔ)研究的重要體現(xiàn),代表全社會(huì)重視基礎(chǔ)研究的氛圍正在形成。
事實(shí)確實(shí)如此。阿里成立達(dá)摩院,華為成立戰(zhàn)略研究院,未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)、科學(xué)探索獎(jiǎng)等民間科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)立,越來(lái)越多社會(huì)力量的身影活躍于基礎(chǔ)研究。近日,科技部印發(fā)《社會(huì)力量設(shè)立科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)管理辦法》,鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)外的組織或者個(gè)人設(shè)立科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng),對(duì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步活動(dòng)中作出貢獻(xiàn)的組織和個(gè)人給予獎(jiǎng)勵(lì)。
在上海,一個(gè)基礎(chǔ)研究“特區(qū)”引人好奇。“特”在哪?允許自由選題、自行組織科研、自主使用經(jīng)費(fèi),并在科研組織模式和管理體制機(jī)制上給予充分的改革探索空間。
2021年10月,上海市在首批試點(diǎn)單位復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、中科院上海分院實(shí)施“基礎(chǔ)研究特區(qū)計(jì)劃”。3家單位主要負(fù)責(zé)人掛帥“區(qū)長(zhǎng)”,第一年資助經(jīng)費(fèi)為每家單位各2000萬(wàn)元,試點(diǎn)單位以不少于1∶1的經(jīng)費(fèi)比例共同投入。2022年,又?jǐn)U充了同濟(jì)大學(xué)、華東師范大學(xué)、華東理工大學(xué)3家試點(diǎn)高校。
周斌,中科院上海分院首批入選該計(jì)劃的37位科學(xué)家之一。他潛心研究“遺傳譜系示蹤技術(shù)”十余年。這好比在人體體內(nèi)的微環(huán)境破譯細(xì)胞之間的“接頭暗號(hào)”,揭示細(xì)胞的“前世今生”,是生命科學(xué)中基礎(chǔ)又前沿的領(lǐng)域。
“‘特區(qū)’沒(méi)有硬性要求我們做什么、匯報(bào)什么,沒(méi)有工程化的指標(biāo)盯著,也不需要每年都撰寫(xiě)研究進(jìn)展報(bào)告,我感受到了寬松和自由,可以專(zhuān)注于自己喜歡、擅長(zhǎng)的領(lǐng)域探索研究?!?/p>
基礎(chǔ)研究主要靠縱向科研經(jīng)費(fèi),一些重點(diǎn)課題頻繁、多頭的進(jìn)展匯報(bào)和成果總結(jié),容易打亂正常的科研時(shí)序。瞄準(zhǔn)痛點(diǎn),“基礎(chǔ)研究特區(qū)計(jì)劃”以5年為周期,減少各類(lèi)申報(bào)所耗費(fèi)的時(shí)間精力,給予充分穩(wěn)定的經(jīng)費(fèi)保障。
這股新風(fēng)也給基層科研帶來(lái)機(jī)制之變。復(fù)旦大學(xué)首批“特區(qū)計(jì)劃”入選者平均年齡37歲,最年輕的入選者是一位剛結(jié)束博士后工作、入職復(fù)旦大學(xué)的青年科研人員。在過(guò)去,這樣剛剛邁入獨(dú)立研究階段、科研基礎(chǔ)不太強(qiáng)的科研人員,很難競(jìng)爭(zhēng)到數(shù)百萬(wàn)元額度的項(xiàng)目?!霸谥С止膭?lì)青年科研人員勇闖基礎(chǔ)研究‘無(wú)人區(qū)’上,‘基礎(chǔ)研究特區(qū)計(jì)劃’起到了指導(dǎo)性、風(fēng)向標(biāo)的作用?!睆?fù)旦大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院基礎(chǔ)研究處處長(zhǎng)王浩說(shuō)。
讓不敢想變成敢去做,讓有能力、愿意做得以放手做。從這個(gè)角度看,不管是社會(huì)力量的參與,還是“特區(qū)”的試水,抑或是國(guó)家自然科學(xué)基金委對(duì)自由探索一如既往的支持,都指向同一個(gè)目標(biāo)——期待更多的“從0到1”。
舉步入荒徑,只為少人行。
面對(duì)自然和世界,我們依然有太多未知。從未知到已知,從不確定到確定,基礎(chǔ)研究是必由之路,自由探索是硬核驅(qū)動(dòng)。許多幾十年甚至數(shù)百年前的自由探索,直至今日,依然影響著我們。從無(wú)到有,一定不是坦途。但無(wú)論時(shí)光如何流轉(zhuǎn),這條路上,一定有人在前行。他們錨定目標(biāo),心存熱愛(ài);他們遙遙相伴,孜孜以求。
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