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中国网/中国发展门户网讯 基础研究是科技创新的源头活水。党中央、国务院高度重视基础研究,十八大以来先后作出一系列重大决策部署,推动我国基础研究取得长足进步。当前,世界正经历百年未有之大变局,新一轮科技革命与产业革命蓬勃兴起,我国进入新发展阶段,国际环境发生深刻复杂变化,国家发展和安全各领域对源头创新不断提出新需求。新形势下,全面加强基础研究,提升原始创新能力,既是有效应对外部风险挑战,实现科技自立自强的迫切要求,也是我国面向长远发展构建先发优势,建设世界科技强国,实现中华民族伟大复兴的重要战略支撑。
认真学习领会习近平总书记重要讲话精神,深刻把握基础研究发展规律和趋势
习近平总书记高度重视基础研究,指出“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”,“加强基础研究是科技自立自强的必然要求,是我们从未知到已知、从不确定性到确定性的必然选择”;强调“基础研究要勇于探索、突出原创,推进对宇宙演化、意识本质、物质结构、生命起源等的探索和发现,拓展认识自然的边界,开辟新的认知疆域。基础研究更要应用牵引、突破瓶颈,从经济社会发展和国家安全面临的实际问题中凝练科学问题,弄通‘卡脖子’技术的基础理论和技术原理”;要求“科技界要坚定创新自信,坚定敢为天下先的志向,在独创独有上下功夫,勇于挑战最前沿的科学问题,提出更多原创理论,作出更多原创发现,力争在重要科技领域实现跨越发展,跟上甚至引领世界科技发展新方向”。这些重要论述为我国基础研究发展指明了方向,提供了根本遵循。
充分认识基础研究重要作用
基础研究是科技自立自强的根本前提。习近平总书记在2021年中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会、中国科协第十次全国代表大会上提出,要加快建设科技强国,实现高水平科技自立自强。世界科技发展历史证明,要实现这一战略目标,必须夯实基础研究根基,大幅提升原始创新能力。二战期间原子弹、雷达等的发明和青霉素的使用帮助美国赢得战争胜利,并使美国政府意识到科技的重要性。从此,美国开始改变之前依靠欧洲科学成果的发展模式,组建美国国家科学基金会等科研管理机构,持续加大基础研究投入,大力引进全球高端人才,推动物质科学、生命科学等基础学科快速发展,为最终成为头号科技强国奠定了基础。20世纪70年代起,日本因对欧美技术引进受阻,开始改变“科技追赶”战略,实施“科技立国”方针,不断加强基础研究和原创技术研发,基础研究投入强度长期保持在15%左右;日本诺贝尔自然科学奖获奖人数在21世纪迎来井喷,达到20人,远远超过英、法、德等强国。
基础研究是科技革命和产业变革的发端。基础研究的重大突破往往会催生颠覆性创新,带来生产力的跨越式进步,深刻改变人类经济社会面貌。20世纪60年代,DNA双螺旋结构的提出使人类对生命奥秘的解析进入分子生物学时代。以此为发端,DNA重组技术、单克隆抗体、基因编辑等一批现代生物技术不断涌现,催生的生物医药产业规模快速壮大,2020年约达1.3万亿美元;强力拉动经济增长的同时,也显著改善了人类生活和健康水平。20世纪40年代,晶体管效应的发现,使大规模集成电路的出现成为可能,以此为源头信息技术飞速发展,人类进入信息化时代。如今,集成电路作为“工业粮食”支撑了几乎所有高技术领域发展,融入现代人类日常生活的方方面面。
深刻把握基础研究规律特点
基础研究是认识自然现象,揭示自然规律,获取新知识、新理论和新方法的研究活动,以提出科学问题为根本前提,解决科学问题为核心目标。基础研究具有灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性等特点,进程往往无法事先计划,结果也无法提前预知,很多重大科学发现需要较长时间积累才能取得突破,更多时候需要更长时间才能看到应用价值。基础研究是最具探索性、创造性的人类智力活动,要求科研人员具备深厚的专业积累、超强的创新潜质和甘于寂寞、长期坚守的奉献精神。
基础研究包括自由探索和目标导向两类。前者以科学家探索世界奥秘的好奇心驱动,往往没有明确的应用目标。例如,牛顿在探索天体运行规律时发现了万有引力定律,法拉第和麦克斯韦从对电流和磁场规律的兴趣出发创立了电磁学理论,普朗克在研究黑体辐射过程中奠基了量子力学。后者通过国家需求中重大科技问题带动,以支撑经济社会发展和国家安全为最终目标。例如,费米等人在探寻大规模利用原子能的有效方式时发现了核裂变和链式反应,拉比等人在研制雷达过程中对量子理论的发展催生了核磁共振、微波激射器和原子钟。总的看,无论是自由探索还是国家需求导向,基础科学领域的重大突破都将为后续的技术创新和产业变革提供强劲源头动力。
准确研判基础研究发展趋势
当前基础研究发展呈现出许多新的特点。①基本科学问题孕育重大突破。物质科学向宏观拓展、微观深入和极端条件发展,对暗物质和暗能量奥秘的揭示,可能颠覆人们对大尺度宇宙和微观物质的认知。生命科学快速发展,对生物大分子和基因的研究进入精准调控阶段,从认识生命、改造生命走向合成生命、设计生命。②学科交叉融合不断深化。学科界限更加模糊,跨学科研究和多学科交叉不断开拓出新的研究领域,形成新的学科生长点和革命性创新。③科研范式迎来深刻变革。大数据和智能化成为继实验科学、理论分析和计算机模拟后的新范式。科学研究的内容、方法和范畴正在发生实质性变化,传统科学研究获得发展的机会越来越少。④科学、技术与工程的界限日益模糊,基础研究成果转化周期明显缩短。材料、信息等领域的科学成果正迅速在新产品中应用。⑤基础研究进入大科学时代。重大科学研究的复杂性、艰巨性程度越来越大,需要整合全球创新资源,建造重大科学基础设施,汇聚全球科学家共同参与并开展网络式分布式研究。