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这个陌生科技名词,如何担当“捅破天”?
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来源:上观新闻 作者:彭德倩 俞陶然 李蕾 2020-11-26 15:54
摘要:很多“卡脖子”技术问题,根子是基础理论研究跟不上,源头和底层的东西没有搞清楚。

应用基础研究,连日来科技新闻中,这个“陌生词组”出现频度极高。

习近平总书记对浦东的下一步创新提出了一系列具体要求,其关键是“四个面向”——面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,加强基础研究和应用基础研究。大众对后者,有些好奇。

知道基础研究,应用研究,这个“应用基础研究”是两者的中间地带吗?它对于我国未来科技发展的作用,处于何种位置?

并非“仰望星空”的自由探索

上海市科学学研究所战略规划研究室主任朱学彦介绍,根据国家有关部门给出的定义,基础研究是一种不预设任何特定应用或使用目的的实验性或理论性工作,其主要目的是为获得已发生现象和可观察事实的基本原理、规律和新知识。基础研究可分为纯基础研究和应用基础研究,前者是不谋求成果应用,只是为增加新知识而开展的基础研究;后者则是为当前已知的或未来可预料问题的识别和解决而提供某方面基础知识的基础研究。“也就是说,应用基础研究不是‘仰望星空’的自由探索,而是为识别和解决那些有一定方向的问题提供基础知识。”

如今,一大批关键核心技术有待我国科研人员攻关。在此过程中,应用基础研究扮演着重要角色,因为很多关键核心技术的突破需要原理端、基础端知识的支撑。正如习近平总书记在科学家座谈会上所说,我国面临的很多“卡脖子”技术问题,根子是基础理论研究跟不上,源头和底层的东西没有搞清楚。

“我们看到下围棋的人工智能Alphago,近几年水平的突飞猛进,来源于算法中新加入的概率论某一纯数学基础定理,”复旦大学数学学院院长陈猛教授认为,而应用基础研究理论大发展,有可能对现实或未来几十年直接产生深远影响。

以数学学科为例,从宏观上看,整个科学的体系的最底层,由最基础学科支撑,数学学科当仁不让是其中之一。由基础,到应用,层层积淀,支撑创新体系,下面的基础不牢靠,就像大树根子营养不足,很快会枯萎。

陈猛看来,信息技术发展大背景下,许多领域的研究呈现海量数据的模型化趋势。计算工具的功能强化令模型更加精确,方程更加复杂,这一过程中蕴藏着对数据处理应用科学基础理论的重大需求,科研人员对此如何解答,可能影响今后几十年的应用场景。

一线科学家如何理解这三类研究

基础研究、应用研究、应用基础研究,身处一线的科学家和科研管理者,是如何理解这三者的呢?

上海理工大学科技发展研究院院长张大伟介绍,在应用物理方面,上理工以光学工程为学科基础,在基础研究、应用基础研究和应用研究这三个层次,都有一定的探索。因为光学工程虽然是工程大类,但相关的基础学科是光学,属于物理学范畴,因此具有学科的天然优势,能在三个层次都有所涉及。

在基础研究方面,从光学的基本属性出发,在光场的调控原理,光学成像等方面进行了基础研究,比如纳米光子学、矢量成像、超快及非线性光学、量子光学等。而应用基础就是从基础研究开始,把这些成果推向应用。上海理工大学针对特种激光机制的研究,打破了激光传统的三要素,形成了空气激光,这一项研究成果已经在顶尖期刊上连续发表十多篇论文。在应用研究方面,研究自主知识产权的科学仪器是一个方向。上理工在医用光学仪器设备方面,推出了系列的光学医用仪器、快速PCR仪器、快速核酸检测仪器等,特别是全自动核酸检测设备,实现了整个核酸检测过程不需要人工干预的全自动检测。

中国工程院院士、上海理工大学光电学院院长庄松林教授强调,光学工程要“顶天立地”,“顶天”就是要有基础研究,要有创新高度;“立地”是指成果能落地,能推动经济发展,能解决人类工作和生活需求。

加强具有重大战略导向的应用基础研究

当前,如何加强具有重大战略导向的应用基础研究?朱学彦认为,要发挥新型举国体制优势,在市场经济条件下集中各方力量开展科技攻关。这方面的具体举措可包括:推动企业和高校、科研院所合作共建一大批联合实验室和协同创新中心,聚焦各个产业的关键核心技术,从源头和底层开始研究,同时高效地将研究成果转化为现实生产力;充分利用税收杠杆,激励企业投入应用基础研究,给予企业研发费用加计扣除、研发费用补贴、捐赠基金税收减免等优惠政策;以重大项目为载体,更有效地推动关键核心技术领域的应用基础研究。

“项目经费包干制、项目专员制是上海正在探索的重大项目体制机制创新,希望给科学家松绑,也为科研团队提供更专业的指导和评估。”朱学彦说。这两种创新制度都有利于应用基础研究结出硕果,项目经费包干制以信任为前提,赋予科研人员更大的经费使用自主权;项目专员制借鉴了发达国家的科研管理制度,聘请高水平的同行专家跟踪重大项目,对项目承担团队给予全程指导和学术评估,对项目实施的技术路线和管理路线进行把关,扮演重大项目“高参”的角色。

张大伟认为,需要加大对基础研究的投入,政府部门需要扩大对基础研究的包容度。因为,基础研究是需要长时间持续研究的,考核方面不能太过于急功近利。反观现在,更多是关注产业化项目,而对于距产业化有一定距离但却十分重要的应用基础研究却关注甚少。而从学校层面来说,投入和重视度都需要提高,高校也是跟着国家指挥棒走的,资源往哪里倾斜,就跟着往哪里走。因此,学校层面的改变,需要全社会都形成氛围,对基础研究优先进行人、财、物方面的支持。

栏目主编:徐瑞哲 题图来源:徐佳敏 制图
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