來源:光明網(wǎng)-《光明日報》
當(dāng)前,世界正孕育著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,我國也處在全面建設(shè)小康社會和創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵時期。在新的形勢下,我國必須實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,重視自主創(chuàng)新能力、尤其是原始創(chuàng)新能力的提升。
1、 當(dāng)今世界科學(xué)發(fā)展呈現(xiàn)新的特征
科學(xué)向縱深發(fā)展,知識創(chuàng)新日新月異。經(jīng)過科學(xué)家們的不懈探索和長期積累,重大科學(xué)成果不斷涌現(xiàn),大大拓展了人類認識的疆域。希格斯(Higgs)粒子的疑似發(fā)現(xiàn),使人類的認識更加逼近物質(zhì)本元和宇宙起源。首個“人造單細胞生物”的創(chuàng)造,標(biāo)志著生命科學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展到合成生物學(xué)時代。開始對神秘的量子世界實現(xiàn)調(diào)控,反映了量子力學(xué)的發(fā)展進入到新的階段。
學(xué)科交叉融合更加緊密,不斷催生新的領(lǐng)域和方向。生命科學(xué)與信息科學(xué)融合形成生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等方向。納米科學(xué)與眾多學(xué)科交叉融合形成納米電子學(xué)、納米生物學(xué)等新方向。關(guān)于全球變化機理及其響應(yīng)的探索,正成為匯聚生態(tài)、環(huán)境、能源、氣候、海洋、水文、植被、冰川、凍土等多學(xué)科的綜合交叉研究。
南非境內(nèi)已建好的SKA項目部分蝶形天線
重大實驗裝置創(chuàng)新對于重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的支撐作用愈加顯著。大型強子對撞機(LHC)的建成和運行,為研究宇宙起源和物質(zhì)質(zhì)量來源提供了重要保障。國際空間站、大型地球軌道天文臺等觀測裝置極大增強了人類認識宇宙和地球的能力,為暗物質(zhì)暗能量研究和太空資源開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
開放合作、協(xié)同創(chuàng)新為解決全球性問題發(fā)揮積極作用。人類共同面臨諸如生態(tài)、環(huán)境、糧食、疾病等全球性挑戰(zhàn),迫切需要構(gòu)建全球開放合作研究的大格局,動員全球科技資源,共同攻克難題。目前,已開展的全球?qū)崟r海洋觀測網(wǎng)(ARGO)、全球生物多樣性觀測網(wǎng)絡(luò)(GEO BON)、國際磁約束核聚變計劃(ITER)和平方公里陣列射電望遠鏡(SKA)等,已成為國際大科學(xué)工程新熱點。
2、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略賦予基礎(chǔ)研究歷史使命
近年來,我國科學(xué)研究快速發(fā)展,在量子反常霍爾效應(yīng)、中微子振蕩、高溫超導(dǎo)、誘導(dǎo)多功能干細胞、多光子糾纏、水稻分子育種等科學(xué)前沿探索中,取得多項重大原創(chuàng)性成果,展現(xiàn)了強勁的實力。但是,由于我國現(xiàn)代科學(xué)起步晚、積累少,整體水平落后,原始創(chuàng)新能力依然不足。要成為真正的“科技強國”,必須有持續(xù)的高水平的科學(xué)產(chǎn)出,必須在實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略中高度重視基礎(chǔ)研究。
基礎(chǔ)研究是新技術(shù)的源泉、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的源頭。近年來,在DNA結(jié)構(gòu)、納米效應(yīng)、誘導(dǎo)多功能干細胞等方面的探索,相繼催生了生物經(jīng)濟、納米產(chǎn)業(yè)和再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)的革命式發(fā)展。大量新科學(xué)原理的應(yīng)用,成為新技術(shù)的源頭乃至新的經(jīng)濟增長引擎。當(dāng)前,我國把發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),作為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要內(nèi)容,這里面有大量的科學(xué)問題需要解決。例如,許多共性關(guān)鍵技術(shù)問題如能量轉(zhuǎn)換效率、部件壽命、材料可靠性、振動降躁等亟待解決,需要搞清楚其中的機理;工藝生產(chǎn)過程中的重污染、高能耗、低效率等問題,也需要從基礎(chǔ)研究入手,對工業(yè)設(shè)計、工藝流程、方法等加以改進。
基礎(chǔ)研究是加強創(chuàng)新型企業(yè)競爭力的重要戰(zhàn)略舉措。發(fā)達國家的企業(yè)尤其是跨國公司大都注重基礎(chǔ)研究。2009年美國基礎(chǔ)研究經(jīng)費支出大約22%是來自企業(yè)投入;朗訊科技、輝瑞制藥、三星等公司研發(fā)投入都占營業(yè)收入的10%以上。基礎(chǔ)研究已經(jīng)成為這些企業(yè)維系原創(chuàng)能力,實現(xiàn)專利和標(biāo)準(zhǔn)布局,確保其行業(yè)領(lǐng)先地位的重要舉措。目前,我國企業(yè)對基礎(chǔ)研究的投入僅占企業(yè)R&D活動經(jīng)費的1‰,但一些龍頭骨干企業(yè)已開始注重基礎(chǔ)研究。2012年,華為、中興兩家公司的研發(fā)經(jīng)費投入占銷售收入的比例均超過10%。未來,在逐步成為世界領(lǐng)先企業(yè)的過程中,我國企業(yè)將越來越重視基礎(chǔ)研究。
基礎(chǔ)研究是我國社會發(fā)展和民生改善的關(guān)鍵支撐。現(xiàn)階段,我國社會發(fā)展面臨著前所未有的矛盾和壓力,公共健康、食品安全、生態(tài)環(huán)境、防災(zāi)減災(zāi)等民生問題都亟待解決。農(nóng)作物及畜、禽新品種的選育,各種新發(fā)傳染病、癌癥等重大疾病致病機理的揭示等諸多方面還存在著發(fā)展的瓶頸。破解這些瓶頸的關(guān)鍵,在于科技的不斷突破,特別是需要基礎(chǔ)研究提供更多支撐。
3、深化科技體制改革,推動基礎(chǔ)研究繁榮發(fā)展
基礎(chǔ)研究工作涉及多個部門,要完善宏觀決策機制,明確分工定位,科學(xué)規(guī)劃布局,加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào),促進協(xié)同創(chuàng)新。
國家自然科學(xué)基金要更加側(cè)重基礎(chǔ)、前沿和人才,鼓勵科學(xué)家自由探索,促進學(xué)科發(fā)展。973計劃和重大科學(xué)研究計劃等要凝聚重大戰(zhàn)略需求和科研興趣,明確科學(xué)目標(biāo)導(dǎo)向,組織團隊,著力解決影響未來發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題。國家重點實驗室要用好穩(wěn)定支持和競爭性支持兩個機制,在開放共享、協(xié)同創(chuàng)新方面形成新的科學(xué)研究基地典范。
要積極進行前瞻布局。加強宏觀戰(zhàn)略研究,強化對國際科學(xué)前沿重點領(lǐng)域和方向的謀劃布局,準(zhǔn)確把握科學(xué)發(fā)展趨勢,研究制定發(fā)展規(guī)劃和路線圖。積極瞄準(zhǔn)國際科學(xué)前沿孕育重大突破的熱點問題,如量子科學(xué)、腦科學(xué)、合成生物學(xué)、深海科學(xué)等超前部署。緊緊圍繞經(jīng)濟社會發(fā)展的重大需求和行業(yè)發(fā)展方向,加強對農(nóng)業(yè)、材料、能源、資源環(huán)境、健康、信息、制造與工程等領(lǐng)域的前瞻性部署,集中力量攻克一批制約經(jīng)濟社會發(fā)展的重大科學(xué)問題。
要強化基礎(chǔ)研究投入。繼續(xù)發(fā)揮中央財政在基礎(chǔ)研究投入中的主體和引導(dǎo)作用,調(diào)整投入結(jié)構(gòu),加大基礎(chǔ)研究投入力度。建立和完善多渠道支持格局,制定引導(dǎo)政策和激勵措施,促進地方政府、企業(yè)和社會力量不斷增加對基礎(chǔ)研究的投入,逐步扭轉(zhuǎn)我國基礎(chǔ)研究投入強度偏低的局面。探索穩(wěn)定性經(jīng)費與競爭性經(jīng)費相結(jié)合的配置機制,加大對科研機構(gòu)建設(shè)運行費和基本科研業(yè)務(wù)費的投入力度,不斷提高穩(wěn)定支持的強度。
要支持和引導(dǎo)企業(yè)加強基礎(chǔ)研究。通過研發(fā)費用加計扣除等稅收優(yōu)惠政策和措施,引導(dǎo)有條件的企業(yè)特別是大企業(yè)和企業(yè)化轉(zhuǎn)制院所重視并投入基礎(chǔ)研究,改變企業(yè)R&D投入中基礎(chǔ)研究經(jīng)費比例較低的局面。通過企業(yè)國家重點實驗室建設(shè),鼓勵企業(yè)對行業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)和競爭前共性技術(shù)進行研究探索。通過重點企業(yè)與自然科學(xué)基金建立聯(lián)合基金,促進高校、科研院所向企業(yè)傳播最新科技進展,通過共建研發(fā)機構(gòu)、聯(lián)合實驗室等形式開展產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新,彌補企業(yè)原始創(chuàng)新能力不足的短板。
要繼續(xù)鞏固和加強國際合作。在雙邊和多邊國際合作框架下,圍繞共同關(guān)注的全球性或區(qū)域性問題開展科學(xué)研究,加強政府組織的合作。繼續(xù)鼓勵科學(xué)家之間合作,鼓勵我國科學(xué)家積極參與國際大科學(xué)研究計劃和大科學(xué)工程,在國際學(xué)術(shù)機構(gòu)中擔(dān)任職務(wù),吸引更多國外優(yōu)秀科學(xué)家來華從事科研與交流。支持我國科學(xué)家參與或發(fā)起組織重大國際科技計劃。
要創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)研究氛圍。促進科研機構(gòu)落實改進科技評價方式,克服浮躁和急功近利心態(tài),根據(jù)基礎(chǔ)研究周期長、風(fēng)險大、厚積薄發(fā)等特點,鼓勵開展系統(tǒng)性、長期性的研究,為科研人員,特別是青年科技人員潛心鉆研提供寬松向上的工作和生活環(huán)境。改變單一依靠科學(xué)論文評價科研產(chǎn)出的方式,要以科研工作的內(nèi)在科學(xué)價值和對經(jīng)濟社會發(fā)展的實質(zhì)貢獻作為評價取向。以科學(xué)研究的學(xué)術(shù)意義、創(chuàng)新性和潛在價值等為主要依據(jù)進行評價。積極樹立知識創(chuàng)新的自信。打破思維慣性,鼓勵“奇思異想”“標(biāo)新立異”等具有變革性創(chuàng)新的學(xué)術(shù)思想,鼓勵敢為人先的創(chuàng)意創(chuàng)造,逐步轉(zhuǎn)變跟蹤隨進的思路。
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Peter Higgs 粒子
Peter Higgs 粒子(希格斯玻色子)是上世紀60年代由蘇格蘭物理學(xué)家希格斯(Peter Higgs)最先提出。希格斯認為在137億年前的大爆炸中,是希格斯玻色子賦予了粒子質(zhì)量,如果沒有質(zhì)量,這些粒子將以光速在宇宙內(nèi)穿行,無法結(jié)合在一起形成原子。所以正是希格斯玻色子使恒星和行星都得以誕生,最終孕育生命,它被認為是解釋宇宙起源的最關(guān)鍵的拼圖碎片,也被諾貝爾獎得主李德曼(Leon Lederman)稱為“上帝粒子”。
SKA項目
SKA項目工程使用了大約3000個接收器,它們排列成星系螺旋的樣子。大部分接收器放置在同一個核心的周圍,其余的則被安放在一組有3000公里(約2000英里)長的延伸臂上。光纖纜把每個鏡片聯(lián)結(jié)到一個中央處理區(qū),在這里超級計算機把數(shù)據(jù)整合起來。SKA項目的靈敏度將是目前已有的射電望遠鏡的50倍,它可以探測的宇宙范圍是目前的數(shù)千倍遠。SKA項目將參與到捕獲重力波(阿爾伯特•愛因斯坦在其廣義相對論中把重力形容為空間結(jié)構(gòu)中的漣漪)的研究中。它將探測天體之間的神秘磁場。它使天文學(xué)家可以一瞥宇宙的黑暗時代——宇宙大爆炸后40萬到800萬年時,物質(zhì)冷卻下來并生成了星系和星系團這樣的大尺度天體。它的分辨率還有助于研究太陽系外行星的情況。