习近平总书记指出:“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”。这是对科技发展客观规律深刻认识,同时他也明确看到我国基础科学存在的差距:“我国基础科学研究短板依然突出,企业对基础研究重视不够,重大原创性成果缺乏,底层基础技术、基础工艺能力不足,工业母机、高端芯片、基础软硬件、开发平台、基本算法、基础元器件、基础材料等瓶颈仍然突出,关键核心技术受制于人的局面没有得到根本性改变”。
上述对基础科学研究客观规律的深刻把握和对当前现状的清醒认识,是指导开展基础科学研究的重要方针。
什么是基础科学研究?
关于基础科学研究的定义有很多,但总的概括起来基础科学研究一般有以下几个基本特点:(1)没有强烈的应用或使用目的;(2)主要依靠科学家自由探索,具有灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性;(3)短期效益不明显,需要长期积累;(4)探索失败是常态,失败的探索也是成功的基础;(5)需要自由和安全的环境保障科学家的创造性思维;(6)具有原创性,一般认为是技术进步的源头和基础。
从分类上看,基础研究包括纯基础研究和应用基础研究两类。近年来,以需求为导向的应用基础研究逐渐受到各国科学资助机构的重视,更加强调科学问题的来源而不仅仅兴趣驱动产生的科学成果也逐渐得到诺贝尔科学奖的青睐。
基础科学研究的意义?
基础科学研究是科学体系的源头,没有雄厚的基础研究就不可能实现科技的跨越式发展,更不可能真正成为世界科技强国。历史上历次科学中心的转移无不伴随着基础科学研究的重大突破。
如果把整个科学技术体系比喻为参天大树,基础研究就是大树的土壤和立足之处。我们现在享有的很多科技成果,如电力、计算机、通讯等,大都是基于19—20世纪量子科学、相对论等重大科学理论的突破。著名科学家李政道说,科学如水,技术如鱼,只有科学上率先突破,才能实现技术、开发和产品的创新,惠及人们的日常生活。
当前,我国面临高科技产业发展面临的一系列“卡脖子”问题,正是基础研究不强的一个直接表现。技术、产业发展需要各领域、各学科的基础研究齐头并进,一个方面的短板往往成为限制发展的决定性因素。解决短期的“卡脖子”问题,更要解决长期发展的“心腹之患”,要求我们必须厚实各领域基础科学研究,勇于进入“无人区”,这是我国实现经济高质量发展,引领全球发展的必然选择。
如何开展基础科学研究?
加大对基础科学研究的投入。基础研究是公益性事业,从世界各国经验看,政府公共财政投入是主体,我国基础研究经费占研发经费的比例只有5%,而美国一直保持在15%以上。除了总量上的不足,结构性的问题也亟待解决,我国企业对基础研究的投入严重不足,类似华为对基础研究投入的强度在中国企业中屈指可数。调动企业投入基础研究的积极性,不仅对企业做大做强有重要意义,更是对基础科学的发展方向有重要的引导作用。
营造良好的基础研究环境。基础研究的探索性强,失败率高,需要资助者和社会的良好包容性,宽容失败,鼓励探索。在科技评价、人才培养等多方面要研究制定针对基础研究的特殊管理方式。只有给科学家一个安全可预期的研究环境,不被碎片化、任务式的课题牵着鼻子走,才能激发出创造的潜力,而这种创造力正是实现基础科学突破的最重要因素。给科学家营造好研究环境和条件,实现基础科学的全面突破只是时间问题。
正确处理基础科学与经济社会发展的关系。科学不是存在于真空中,基础科学研究要较好较快发展需要国家和社会的支持,同时,基础科学研究也要服务国家需求。做好基础研究需要提出好的科学问题,好的科学问题有两个重要来源,一是在前人研究基础上按照科学逻辑提出的未知领域探索;另一个就是生产实践中遇到的问题,针对这种问题映射到科学理论上,提出的一类科学问题。第一类问题往往产生渐进式、修补式的科学发现,而第二类问题则会更多酝酿着重大的科学发现和理论突破。