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中國網/中國發展門戶網訊 基礎研究是科技創新的源頭活水。黨中央、國務院高度重視基礎研究,十八大以來先后作出一系列重大決策部署,推動我國基礎研究取得長足進步。當前,世界正經歷百年未有之大變局,新一輪科技革命與產業革命蓬勃興起,我國進入新發展階段,國際環境發生深刻復雜變化,國家發展和安全各領域對源頭創新不斷提出新需求。新形勢下,全面加強基礎研究,提升原始創新能力,既是有效應對外部風險挑戰,實現科技自立自強的迫切要求,也是我國面向長遠發展構建先發優勢,建設世界科技強國,實現中華民族偉大復興的重要戰略支撐。
認真學習領會習近平總書記重要講話精神,深刻把握基礎研究發展規律和趨勢
習近平總書記高度重視基礎研究,指出“基礎研究是整個科學體系的源頭,是所有技術問題的總機關”,“加強基礎研究是科技自立自強的必然要求,是我們從未知到已知、從不確定性到確定性的必然選擇”;強調“基礎研究要勇于探索、突出原創,推進對宇宙演化、意識本質、物質結構、生命起源等的探索和發現,拓展認識自然的邊界,開辟新的認知疆域。基礎研究更要應用牽引、突破瓶頸,從經濟社會發展和國家安全面臨的實際問題中凝練科學問題,弄通‘卡脖子’技術的基礎理論和技術原理”;要求“科技界要堅定創新自信,堅定敢為天下先的志向,在獨創獨有上下功夫,勇于挑戰最前沿的科學問題,提出更多原創理論,作出更多原創發現,力爭在重要科技領域實現跨越發展,跟上甚至引領世界科技發展新方向”。這些重要論述為我國基礎研究發展指明了方向,提供了根本遵循。
充分認識基礎研究重要作用
基礎研究是科技自立自強的根本前提。習近平總書記在2021年中國科學院第二十次院士大會、中國工程院第十五次院士大會、中國科協第十次全國代表大會上提出,要加快建設科技強國,實現高水平科技自立自強。世界科技發展歷史證明,要實現這一戰略目標,必須夯實基礎研究根基,大幅提升原始創新能力。二戰期間原子彈、雷達等的發明和青霉素的使用幫助美國贏得戰爭勝利,并使美國政府意識到科技的重要性。從此,美國開始改變之前依靠歐洲科學成果的發展模式,組建美國國家科學基金會等科研管理機構,持續加大基礎研究投入,大力引進全球高端人才,推動物質科學、生命科學等基礎學科快速發展,為最終成為頭號科技強國奠定了基礎。20世紀70年代起,日本因對歐美技術引進受阻,開始改變“科技追趕”戰略,實施“科技立國”方針,不斷加強基礎研究和原創技術研發,基礎研究投入強度長期保持在15%左右;日本諾貝爾自然科學獎獲獎人數在21世紀迎來井噴,達到20人,遠遠超過英、法、德等強國。
基礎研究是科技革命和產業變革的發端。基礎研究的重大突破往往會催生顛覆性創新,帶來生產力的跨越式進步,深刻改變人類經濟社會面貌。20世紀60年代,DNA雙螺旋結構的提出使人類對生命奧秘的解析進入分子生物學時代。以此為發端,DNA重組技術、單克隆抗體、基因編輯等一批現代生物技術不斷涌現,催生的生物醫藥產業規模快速壯大,2020年約達1.3萬億美元;強力拉動經濟增長的同時,也顯著改善了人類生活和健康水平。20世紀40年代,晶體管效應的發現,使大規模集成電路的出現成為可能,以此為源頭信息技術飛速發展,人類進入信息化時代。如今,集成電路作為“工業糧食”支撐了幾乎所有高技術領域發展,融入現代人類日常生活的方方面面。
深刻把握基礎研究規律特點
基礎研究是認識自然現象,揭示自然規律,獲取新知識、新理論和新方法的研究活動,以提出科學問題為根本前提,解決科學問題為核心目標。基礎研究具有靈感瞬間性、方式隨意性、路徑不確定性等特點,進程往往無法事先計劃,結果也無法提前預知,很多重大科學發現需要較長時間積累才能取得突破,更多時候需要更長時間才能看到應用價值。基礎研究是最具探索性、創造性的人類智力活動,要求科研人員具備深厚的專業積累、超強的創新潛質和甘于寂寞、長期堅守的奉獻精神。
基礎研究包括自由探索和目標導向兩類。前者以科學家探索世界奧秘的好奇心驅動,往往沒有明確的應用目標。例如,牛頓在探索天體運行規律時發現了萬有引力定律,法拉第和麥克斯韋從對電流和磁場規律的興趣出發創立了電磁學理論,普朗克在研究黑體輻射過程中奠基了量子力學。后者通過國家需求中重大科技問題帶動,以支撐經濟社會發展和國家安全為最終目標。例如,費米等人在探尋大規模利用原子能的有效方式時發現了核裂變和鏈式反應,拉比等人在研制雷達過程中對量子理論的發展催生了核磁共振、微波激射器和原子鐘。總的看,無論是自由探索還是國家需求導向,基礎科學領域的重大突破都將為后續的技術創新和產業變革提供強勁源頭動力。
準確研判基礎研究發展趨勢
當前基礎研究發展呈現出許多新的特點。①基本科學問題孕育重大突破。物質科學向宏觀拓展、微觀深入和極端條件發展,對暗物質和暗能量奧秘的揭示,可能顛覆人們對大尺度宇宙和微觀物質的認知。生命科學快速發展,對生物大分子和基因的研究進入精準調控階段,從認識生命、改造生命走向合成生命、設計生命。②學科交叉融合不斷深化。學科界限更加模糊,跨學科研究和多學科交叉不斷開拓出新的研究領域,形成新的學科生長點和革命性創新。③科研范式迎來深刻變革。大數據和智能化成為繼實驗科學、理論分析和計算機模擬后的新范式。科學研究的內容、方法和范疇正在發生實質性變化,傳統科學研究獲得發展的機會越來越少。④科學、技術與工程的界限日益模糊,基礎研究成果轉化周期明顯縮短。材料、信息等領域的科學成果正迅速在新產品中應用。⑤基礎研究進入大科學時代。重大科學研究的復雜性、艱巨性程度越來越大,需要整合全球創新資源,建造重大科學基礎設施,匯聚全球科學家共同參與并開展網絡式分布式研究。