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施 嵘 姜 田等 关于“基础研究”的探讨
 发布时间: 2017-08-18  点击数:101

关于“基础研究”的探讨

施  嵘  姜  田  徐夕生
(南京大学科学技术处,江苏  南京  210023)

摘要:改革开放以来我国在世界科学领域的地位得到了极大提升,但仍存在不少问题,有必要对“基础研究”这一概念进行重新审视。通过探讨基础研究的内涵与活动类型及其特征,提出一个国家的基础研究体系一般是投入、人才、基地、研究集群、基础设施、国际合作网络、管理体系、成果、宏观经济状况、评价环境、国民心态等要素互动的结果。通过对我国当代基础研究的投入渠道与主要载体的分析,表明政府是我国基础研究的主要投入渠道,具有导向性作用。为进一步强化创新驱动,我们应不仅强调原创性研究工作,更要重视根基性研究工作,加强基础研究的广度和深度,同时促进企业创新能力的提高。
关键词:基础研究  内涵  体系  载体

基础研究是科技发展的原动力,产业革命的奠基石。牛顿的力学、热力学奠定了18世纪第一次产业革命,将人类社会推进到机械化时代,确立了英国的世界霸主地位。19世纪电磁学的基础研究直接导致发电机、电动机的发明,产生第二次产业革命,使人类社会进入电气化时代,推动美国、欧洲成为发达国家。20世纪量子力学、相对论、基因等领域的基础研究引发了微电子学、电子计算机、原子能、现代生物与医学的诞生,将人类推进到第三次产业革命的信息化时代,造就了美国成为超级大国。
新中国成立近70年来,我国基础研究实现了跨越式发展,正大踏步向世界先进水平赶超。特别是“十二五”以来,我国科学家在不少前沿科学领域取得了众多具有世界先进水平的成果,如量子反常霍尔效应、高温超导、诱导多功能干细胞、多光子纠缠等。但是,我们仍然存在原创能力不足、高端学术成果少、开创新学科和新方向的能力欠缺等问题,需要进一步加强基础研究,强化原始创新。在此情境下,有必要重新审核“基础研究”,厘清相关概念,使其得以更为分明地呈现出来。
 
1 基础研究的内涵与活动类型
国际经济合作与发展组织(OECD)将“基础研究”(Basic Research)定义为Experimental or theoretical work undertaken primarily to acquire new knowledge of the underlying foundations of phenomena and observable facts, without any particular application or use in view。并认为,基础研究包括纯基础研究(Pure Basic Research)与导向型基础研究(Oriented Basic Research)。从基础研究的内容考虑,本文认可上述定义。
而从基础研究的不同性质考虑,我们认为应涵盖原创性研究工作与根基性研究工作两方面,二者在活动主体的范围及水平高度等方面有较大差异。
(1)原创性研究工作。具备较强科学精神与创新能力的活动主体所做的、具有原始创新性的研究工作,能够有力地推动学科发展,开辟新的领域和新的方向。
(2)根基性研究工作。具备一定科学精神与创新能力的活动主体所做的研究实践。它的活动主体范围更为广泛,是原创性研究工作的重要支撑和动力源泉。
一个国家的科技创新事业需要原创性研究工作的引领和带动,但原创性研究工作实质上植根于根基性研究工作的培养与实践。脱离了这一基础,便是无本之木。
从基础研究的活动类型来看,可分为个人自由探索与科技创新团队两类。
(1)个人自由探索。基础研究以认识自然现象,探索自然规律,获取新知识、新原理、新方法等为基本使命,天然地需要活动主体充分发挥想象力和创造力,进行自由探索,形成科学自身不断拓展和深化的内部需求动力。这种类型的基础研究所做的有可能是原创性研究工作,也有可能是根基性研究工作。在科学的早期发展阶段,当大多数人还迷茫于种种自然现象,少数人凭借强烈的好奇心和求知欲“仰望星空”,从而一点一滴地为近现代科学发展累积基石。从埃拉托色尼、阿基米德,到哥白尼、伽利略,到牛顿、法拉第,科学家/自然哲学家个人的天才、热情与勤奋,是取得成就的决定性因素。
(2)科技创新团队。当前学科分类越来越细,而对交叉与合作的需求日益增强,很多重要发现靠单打独斗难以取得,需要团队的力量。这类基础研究应围绕重要科学问题或国计民生中难题的解决,其努力方向是原创性研究工作。科技创新团队可分为单学科创新团队和跨学科创新团队。单学科创新团队的成员来自同一学科,在科研活动中基本没有学术上的沟通障碍。而由于一些课题涉及的问题较为复杂,往往需要多个学科领域的科研人员有组织地开展研究,这便是跨学科创新团队。世界科学前沿领域的研究发展态势表明,在学科的交叉点上往往会产生新的前沿和方向,如纳米科技、功能基因组学与蛋白质组学等,强有力地引导着基础科学的发展,形成许多前沿学科和领域。
 
2 基础研究的特征
(1)先导性。基础研究通过发现和开拓新知识帮助人类更好地认识世界、解释世界,并为应用研究和试验发展提供理论基础。人类社会发展的规律已无可辩驳地表明基础研究在人类社会发展史上的先导作用。
(2)探索性。基础研究是一项长期的、没有特定目标的活动,投入能否得到回报是不确定的,具有较高风险。正由于此特点,政府对基础研究的重视、引导和战略眼光具有决定性作用;而科学家及创新团队则要耐得住积累的过程,不能急于求成。
(3)时代性。基础研究在不同时代、不同阶段,其组织形式、成果获取等方面也有相应差异。随着各种新型媒介的出现以及各种现代交通方式的飞速发展,人们之间的时空距离骤然缩短,交往方式、人的社会和文化形态发生了重大变化,社会生活日益融合。在这样一个地球村,人类社会的可持续发展面临着共通的重大瓶颈问题,如气候变化、能源短缺、粮食安全等。因此,科学研究的国际合作和大型研究项目不断兴起,不同学科间的交叉、渗透的趋势日益增强,显著地扩展了基础研究的范围和复杂程度,基础研究对人类的未来担负起越来越大的责任。
 
3 基础研究体系中的各要素
一个国家的基础研究体系一般是以下要素互动的结果。
(1)投入。包括政府各部门、高校、科研机构、企业、实验室、科学出版社等做出的投入。投入不仅指经费的资助,还包括政策的制定。政府重点投入于某一个科学领域都会在很大程度上影响该国研究活动的方向。
(2)人才。基础研究是一个将现有知识转化为新知识的过程,在此过程中科研人员是关键因素。要有富于创造力的科技工作者和团队进行真正的创新工作。
(3)基地。教育、科学与研究机构,包括高校、科研机构、企业等。作为知识与人力资本的主要来源,其作用主要在于培养具有创新精神与能力的科技工作者、管理人员等。从以美国为代表的发达国家来看,中小型企业是创新主体,在经济发展中扮演着重要的角色。而对于我国这样一个发展中国家,由于企业技术创新的能力总体较弱,高校与科研机构的任务仍很艰巨。
(4)研究集群。在特定研究领域,研究基地或团队进行信息、资源、技术、人员的内外共享与交换,从而发挥出协同效应,并提高自身水平。
(5)基础设施。国家的基础设施为研究活动提供各种资源,并作为研究活动的平台而发生作用。基础设施大体包括:信息基础设施——为研究活动提供重要的工具和沟通交流的平台,特别是在当今大科学时代背景下,全球范围的合作与交流都有赖于计算机、软件、互联网等方面的发展;法律基础设施——确保各项法律和规章制度公平、公正,以及各种资源投入与利用过程中的公开、透明。
(6)国际合作网络。当今世界基础研究越来越离不开国际合作,经济全球化和信息技术的革命为科学研究的国际合作创造了前所未有的良好条件。国际合作已经成为重大科学问题研究和解决全球性问题的主要途径,特别是那些需要巨大投资,依靠大规模设备的研究。
(7)管理体系。一般来讲,运行良好的管理体系包括几个方面:从战略的角度看待科学研究和科学研究的管理,开发和运用有效的实施机制和机构,为研究活动提供支持性的组织环境,建立和维持有效的外部联系等。
(8)成果。基础研究主要输出的是知识价值。其研究成果以学术论文、学术专著为主要表现形式。
(9)宏观经济状况。研究活动在很大的程度上还取决于一个国家的宏观经济状况以及全球的经济发展状况。中国古语云:“仓廪实则知礼节。”人类只有在衣食无忧的情况下才有更多兴趣探索世界,满足精神层面的追求。科学研究的枝苗难以在贫弱的土地上繁茂。
(10)评价环境。良好、合理的评价环境是基础研究健康发展的重要保障,包括评价体系的设计者、实施者、评价对象等几方面,其中设计者对评价环境具有引导作用。
(11)国民心态。一个国家或地区的民众对科学的态度是否积极,对科学是否拥有普遍的未知欲与探索欲,往往决定其能否在社会的主流意识形态中占据重要位置。全社会形成一种鼓励探索、容忍失败的文化是创新活动能够成功的精神支柱。
 
4 我国基础研究的投入渠道与主要载体
基础研究的投入渠道包括来自政府各部门、高校、科研机构、企业、实验室、科学出版社等做出的投入。陈实等通过对美国基础研究的支出数据与中国基础研究预算数据之间的比较,得出两国的主要差距是产生在民间(主要是企业)投入。美国民间基础研究投入强度在工业化第二阶段保持在GDP的0.10%左右并稳步提升,而中国企业的基础研究投入强度只占GDP的0.01%,说明大多数企业对于基础研究的投入微乎其微。
可以说目前我国基础研究的投入渠道较为单一,主要来源于国家及地方政府通过各类科研基金与计划进行财政拨款,特别是国家级的科技计划、国家自然科学基金等,是科研院所获得基础研究经费的主要渠道。因此,从这个角度来看,国家对基础研究更具有导向作用。
新中国成立以来,我国的国立科研机构(主要指中国科学院各院所单位)和高校各自积累了丰富的科技资源,在国家创新体系中发挥着重大作用,是基础研究的主要载体。
中国科学院在草创之初的基本方针是“按人民政协共同纲领规定的文教政策,改革过去的科研机构,以期培养科学建设人才,使科学研究真正能够服务于国家的工业、农业、保健和国防事业的建设。”中央规定,科学院和产业部门研究机构的任务是有区别的。科学院的研究所可以少受眼前生产上比较零星问题的束缚,把主力放在发展新的科学技术领域和基础科学的研究上,担负起探索新方向和寻找新道路的任务。
2006年的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确指出:“大学是我国培养高层次创新人才的重要基地,是我国基础研究和高技术领域原始创新的主力军之一,是解决国民经济重大科技问题、实现技术转移、成果转化的生力军。”高校作为创造和传授新知识的重要基地,学科综合、人才集中等优势明显,是出人才、思想与成果的重要策源地。高校基础研究的目标应在于培养具有科学精神、创新意识与实践能力的人才,促进青年人思维与能力的发展(无论其未来是否从事科研),引领社会求真务实、崇尚理性、重视实践的风气。不论是高校评价机制的设计者、实施者,还是评价对象、舆论环境、国民心态,都应有“风物长宜放眼量”的胸怀,不应唯短期内的科技产出马首是瞻。
我国从目前追赶型的科研到真正能够引领世界的原创科研的根本差别,在于国民对科学的普遍追求欲的形成,这有赖于改变过分功利的指导思想,加强基础研究的广度和深度。即,不仅要看到我们在原创性研究工作上的差距,更应该看到我们在根基性研究工作上的不足。
 
5 结语
筚路蓝缕,创业惟艰。我国科技事业发展至今已建成了门类齐全的学科体系,具备了少数几个科技大国才有的基础科学研究力量,形成了包括高校、科研机构和企业在内的科技力量布局,聚集和培养了大批创新型人才。不仅我们的自身发展要求我们进一步提升在世界科学领域的地位,世界也期待中国能涌现出更多高水平的基础研究成果。我们应该清醒地看到,目前我国基础研究两大载体间缺少交流、各自为政,存在资源不能互通共享、研究方向重合率较大、项目重复率较高等问题。当前和今后一个时期,我国经济面临着外部不确定性因素增加、内部转方式调结构压力加大等挑战。在这些背景下,只有加强创新驱动,我国经济才能不断提高效率,持续健康发展。这一方面需要强调根基性研究工作的重要性,在人才培养的各个阶段都应重视科学精神、创新意识与实践能力的培养;另一方面,也需要越来越多的企业参与到创新事业中来。目前我国的情况是,大中型企业有研发机构的只占25%,只有30%的企业开展研发活动,且大部分企业规模小,缺少企业间的技术联盟,产学研联盟也不紧密。公共研发不一定能承担起满足产业基础研究的使命,为了使国家创新体系成为一个具有高度协同创新能力的网络组织,需进一步加强对我国基础研究战略的研究与布局,政府、高校与科研机构合力推动企业成为创新主体。
 
[基金项目:教育部科技管理战略研究项目2014)]
 
参考文献:
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[4] 王志强.研究型大学与美国国家创新系统的演进[D].上海:华东师范大学,2012.
[5] 陈实,王亮.基于研发统计数据的中国基础研究投入强度判定[J].中国科技论坛,2014(9):5-10.
[6] 中科院确立办院新方针 国家战略性科技问题是重点[EB/OL].http://news.xinhuanet.com/newscenter/2002-01/22/content_249234.htm.
[7]企业成为科技创新的主体的现实思考[EB/OL].http://wenku.baidu.com/view/of16300602020740bele9b3e.html.
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