遵循全球基礎(chǔ)研究發(fā)展新趨勢切實提升我國基礎(chǔ)研究能力

■文/曲婉 吳博 林曉鋒（國家發(fā)展和改革委員會創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展中心）

2023年中央經(jīng)濟工作會議強調(diào)，要加強應(yīng)用基礎(chǔ)研究和前沿研究，強化企業(yè)科技創(chuàng)新主體地位?；A(chǔ)研究是關(guān)鍵核心技術(shù)和顛覆性技術(shù)的源頭活水，是建設(shè)世界科技強國的必由之路。世界進入大科學(xué)時代，主要創(chuàng)新型國家紛紛強化基礎(chǔ)研究投入，基礎(chǔ)研究呈現(xiàn)典型的導(dǎo)向型、建制化、融合化發(fā)展態(tài)勢。但與美國等主要創(chuàng)新型國家相比，我國基礎(chǔ)研究仍存在頂層設(shè)計不足、投入相對偏低、支持方式待優(yōu)化、開放合作生態(tài)待健全等問題，亟須加強基礎(chǔ)研究前瞻性、戰(zhàn)略性、系統(tǒng)性布局，突出原創(chuàng)、鼓勵自由探索，推動基礎(chǔ)研究高質(zhì)量發(fā)展。

一、全球基礎(chǔ)研究發(fā)展呈現(xiàn)三大突出特征

世界已進入大科學(xué)時代，基礎(chǔ)研究發(fā)展呈現(xiàn)科學(xué)問題高度復(fù)雜、跨學(xué)科跨領(lǐng)域交叉融合、研究試驗條件特殊、研究活動規(guī)模巨大等特征，科學(xué)對經(jīng)濟社會的基礎(chǔ)性、支撐性作用愈發(fā)凸顯，世界主要創(chuàng)新型國家紛紛強化基礎(chǔ)研究投入，推動重大原創(chuàng)成果持續(xù)涌現(xiàn)。

（一）主要創(chuàng)新型國家保持高強度基礎(chǔ)研究投入，需求導(dǎo)向型基礎(chǔ)研究發(fā)展較快

從經(jīng)費總量看，美國、英國、法國等國家基礎(chǔ)研究經(jīng)費保持快速增長，2020年美國基礎(chǔ)研究經(jīng)費達1 086億美元，是2000年的2.3倍，同期英國、法國分別增長到2倍和1.6倍。從投入強度看，主要創(chuàng)新型國家基礎(chǔ)研究投入占全部研發(fā)經(jīng)費投入的比重保持在15%～20%之間，2021年法國、美國、日本基礎(chǔ)研究經(jīng)費占R&D（研究與試驗發(fā)展）經(jīng)費比重分別達23.0%、14.8%和12.7%（見圖1）。從投向領(lǐng)域看，科學(xué)在推動社會發(fā)展進程中日益走向中央位置，理論與應(yīng)用、科學(xué)與工程相互促進，周期縮短，需求導(dǎo)向型基礎(chǔ)研究進入發(fā)展快車道。例如，《科學(xué)》期刊評選出的2023年十大科學(xué)突破中，僅有2項突破屬于面向世界科技前沿的自由探索，1項屬于社會學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究，其余7項都是聚焦生命健康、先進能源、超算和人工智能、氣候變化等重大需求的目標(biāo)導(dǎo)向型基礎(chǔ)研究。

圖1 部分國家基礎(chǔ)研究投入占研發(fā)經(jīng)費的比重（2012—2021年）

（二）有組織、建制化基礎(chǔ)研究成為主流，穩(wěn)定性支持是通行做法

基礎(chǔ)研究進入建制化、系統(tǒng)性推進的大科學(xué)時代，重大突破更加依賴于體系化的任務(wù)分工、極限化的研究手段、規(guī)模化的科研團隊，以及持續(xù)性的長期投入。例如，2022年12月發(fā)射升空并有望取得顛覆性成果的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，耗資100億美元，前后持續(xù)30年，由來自15個國家的數(shù)千名科學(xué)家和工程技術(shù)人員共同研制完成，先后有258家學(xué)術(shù)機構(gòu)、企業(yè)和相關(guān)政府機構(gòu)參與。穩(wěn)定性經(jīng)費為主的支持方式是主要創(chuàng)新型國家支持基礎(chǔ)研究的通行做法。美日等創(chuàng)新型國家通常通過年度預(yù)算方式對基礎(chǔ)研究進行穩(wěn)定支持，競爭性經(jīng)費與穩(wěn)定性經(jīng)費的比例一般為3∶7甚至2∶8，如美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）絕大部分經(jīng)費來自聯(lián)邦政府穩(wěn)定支持，美國能源部（DOE）下屬國家實驗室80%以上經(jīng)費來自能源部。

（三）學(xué)科交叉、主體融合成為重大突破主戰(zhàn)場，大設(shè)施成為重要極限研究手段

在大科學(xué)時代，開展學(xué)科交叉研究成為實現(xiàn)重大突破的科研范式。當(dāng)前科學(xué)界普遍認(rèn)同，解決復(fù)雜系統(tǒng)問題離不開交叉學(xué)科研究。因此，多領(lǐng)域、多主體的交叉融合，是科學(xué)共同體開展基礎(chǔ)研究的典型做法。例如，為推動量子科技發(fā)展，美國白宮成立國家量子協(xié)調(diào)辦公室（NQCO）和國家量子倡議咨詢委員會（NQIAC），統(tǒng)籌包括英特爾、谷歌、洛克希德·馬丁等企業(yè)，麻省理工學(xué)院、馬里蘭大學(xué)等高校，以及費米國家加速器實驗室等國家實驗室的戰(zhàn)略力量，推動跨數(shù)學(xué)、信息學(xué)、物理學(xué)、計算機科學(xué)等不同領(lǐng)域的融合研究。重大科技基礎(chǔ)設(shè)施成為基礎(chǔ)研究前沿突破的關(guān)鍵平臺，超高溫、超高壓、超臨界、超計算量等極限條件，成為加速前沿科學(xué)理論突破的重要物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。例如，截至2023年底，美核聚變點火裝置已經(jīng)成功實現(xiàn)4次點火，為實現(xiàn)商業(yè)核聚變發(fā)電打下堅實基礎(chǔ)。

二、與美國相比我國基礎(chǔ)研究存在四大問題

近年來，我國投向基礎(chǔ)研究的經(jīng)費有較快增長，持續(xù)涌現(xiàn)一系列突破性重大成果。但與美國相比，我國仍存在投入差距大、系統(tǒng)布局弱、競爭性經(jīng)費比例相對偏高、開放合作生態(tài)遭遇挑戰(zhàn)等問題。

（一）基礎(chǔ)研究前瞻性、戰(zhàn)略性、系統(tǒng)性布局仍待強化

大科學(xué)時代的一個核心問題在于，把碎片化的知識整合重構(gòu)，從而產(chǎn)生巨大的科學(xué)價值。但與美國相比，我國基礎(chǔ)研究體系化布局仍有待強化，科學(xué)問題凝練上體系化設(shè)計仍顯不足。美國則持續(xù)加強基礎(chǔ)研究的頂層設(shè)計，例如《2022年美國芯片與科學(xué)法案》對糧食、能源、水系統(tǒng)、材料、化學(xué)、生物、地球科學(xué)等基礎(chǔ)領(lǐng)域進行系統(tǒng)部署，并由美國國家科學(xué)基金會（NSF）、DOE、NIH等部門進行系統(tǒng)支持。此外，我國科技力量仍需進一步統(tǒng)籌優(yōu)化，形成基礎(chǔ)研究強大合力。目前，高校、科研院所、企業(yè)雖然都產(chǎn)生了大量論文、專利，但由于統(tǒng)一大戰(zhàn)略目標(biāo)下的統(tǒng)籌部署不足，創(chuàng)造的科學(xué)知識散落在各領(lǐng)域各環(huán)節(jié)，難以形成“1+1＞2”的合力。而美國各創(chuàng)新主體則從基礎(chǔ)研究環(huán)節(jié)就有系統(tǒng)性分工與合作，以ChatGPT為例，通過將高校、科研院所、企業(yè)在基礎(chǔ)原理、基礎(chǔ)算法、算力設(shè)施、數(shù)據(jù)要素等基礎(chǔ)層面協(xié)同融合，推動了全世界人工智能領(lǐng)域研究水平的進步。

（二）基礎(chǔ)研究投入與美國存在“3個10”差距

一是我國基礎(chǔ)研究經(jīng)費占R&D經(jīng)費總量比重與美相差10個百分點（見圖2）。2022年我國基礎(chǔ)研究經(jīng)費為1 951億元，支出占研發(fā)經(jīng)費總量比例為6.32%，比美國低近10個百分點。尤其，近年來美國大幅增加基礎(chǔ)研究投入規(guī)模，《2022年美國芯片與科學(xué)法案》提出，五年內(nèi)向國家科學(xué)基金投入810億美元，用于開展前沿基礎(chǔ)研究探索。二是我國基礎(chǔ)研究累計投入為美國的1/10。2001—2020年間，我國基礎(chǔ)研究經(jīng)費投入累計達1萬億元，而美國約為1.4萬億美元（約10萬億人民幣）。三是我國企業(yè)基礎(chǔ)研究投入不足美國企業(yè)的1/10。2021年我國企業(yè)基礎(chǔ)研究經(jīng)費支出約為200億元，美國企業(yè)約為350億美元（約2 400億人民幣）。尤其，相比美國，我國企業(yè)從事基礎(chǔ)研究時間短、底子薄、能力弱，從歷史看，美國基礎(chǔ)研究發(fā)端于企業(yè)成立的內(nèi)部工業(yè)實驗室，早在100多年前，美國企業(yè)就通過內(nèi)部研發(fā)機構(gòu)、資助大學(xué)等方式開展基礎(chǔ)研究探索，但我國企業(yè)早期多以制造中心形態(tài)出現(xiàn)，從事基礎(chǔ)研究的歷程相對較晚，基礎(chǔ)研究投入規(guī)模也遠(yuǎn)低于美國企業(yè)。

圖2 中美基礎(chǔ)研究投入情況（2012—2021年）

（三）支持方式上不利于重大成果突破

基礎(chǔ)研究屬于“十年磨一劍”，重大成果突破有賴于研究人員心無旁騖坐穩(wěn)“冷板凳”，長周期、持續(xù)性付出。與美國相比，我國基礎(chǔ)研究支持渠道相對單一，競爭性經(jīng)費比例相對偏高。當(dāng)前，中央財政資金是我國基礎(chǔ)研究投入的主要來源，通常以國家自然科學(xué)基金、重點研發(fā)計劃等形式予以資助，競爭壓力較大。而美國基礎(chǔ)研究資助渠道多元，非營利機構(gòu)、大學(xué)和企業(yè)承擔(dān)了美國40%以上的基礎(chǔ)研究投入，NSF、NIH等機構(gòu)均設(shè)置長期性/延續(xù)性基礎(chǔ)研究資助計劃，如NIH的R01資助計劃（見表1），部分科研人員的同一項目可被連續(xù)資助40多年。此外，我國基礎(chǔ)研究項目評價方式相對單一，基礎(chǔ)研究人員需要在較短時期出成果來滿足考核需要，存在“一定時間內(nèi)沒有產(chǎn)出，板凳就被抽走了”的情況。目前，我國對基礎(chǔ)研究項目普遍采用項目周期評價，對青年基礎(chǔ)研究人才普遍采用“非升即走”式考核，在3～6年的考核評價期內(nèi)，必須有拿得出手的考核成果，導(dǎo)致基礎(chǔ)研究人員傾向于追逐熱點、趨向于短平快的短期產(chǎn)出。

表1 NIH競爭性項目資助時間及金額占比情況 占比：%

（四）基礎(chǔ)研究國際開放合作面臨新挑戰(zhàn)

從科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢看，當(dāng)前和未來一段時間，我國面臨的全球性挑戰(zhàn)和共同發(fā)展難題更加復(fù)雜多變，必須依靠國際合作和開放共享去破解。但當(dāng)前，國際科技合作面臨少數(shù)國家單邊主義、保護主義的沖擊，技術(shù)管控有從戰(zhàn)略高技術(shù)向基礎(chǔ)研究蔓延的趨勢。例如，近年來美國在特定基礎(chǔ)研究領(lǐng)域收緊中國等部分國家留學(xué)生赴美學(xué)習(xí)專業(yè)限制，尤其在機器人、量子計算、半導(dǎo)體、人工智能等領(lǐng)域嚴(yán)格限制中國留學(xué)生簽證，近幾個月來，每月均有數(shù)十名包括留學(xué)生在內(nèi)的中方赴美人員被美方強制遣返，不利于基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的國際開放合作。

三、切實加強基礎(chǔ)研究的對策建議

未來一段時期，建議進一步強化基礎(chǔ)研究總體布局，加強“從0到1”的基礎(chǔ)研究，夯實開辟新領(lǐng)域新賽道的源頭活水，為加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力提供強大基礎(chǔ)支撐。

（一）“政府”“市場”相結(jié)合，多元化擴大資金池

建議以大幅增加基礎(chǔ)研究有效投入為導(dǎo)向，充分發(fā)揮政府和市場作用，建立基礎(chǔ)研究多元化投入機制。一是進一步強化中央和地方政府對基礎(chǔ)研究的支持，聚焦國家長遠(yuǎn)發(fā)展、戰(zhàn)略安全領(lǐng)域，“小步快跑”方式穩(wěn)步增加經(jīng)費投入。二是支持有條件的地方面向區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展需要加大投入力度，設(shè)立基礎(chǔ)研究專項，探索中央和地方聯(lián)合出資、協(xié)同推進重大基礎(chǔ)研究任務(wù)的新方式。三是改革國有資本投入機制，在國有企業(yè)考核中強化基礎(chǔ)研究導(dǎo)向，提高基礎(chǔ)研究投入、重大原創(chuàng)成果等指標(biāo)權(quán)重，引導(dǎo)國有資本更多地投向應(yīng)用導(dǎo)向基礎(chǔ)研究和新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域。四是創(chuàng)新企業(yè)投入基礎(chǔ)研究的新模式，鼓勵企業(yè)以眾包眾籌、設(shè)立基礎(chǔ)研究獎項、與自然科學(xué)基金會設(shè)立聯(lián)合基金、與高校院所共建實驗室等方式，擴大企業(yè)基礎(chǔ)研究有效投入、提高資金使用效率。

（二）“前沿”“戰(zhàn)略”相結(jié)合，有組織推進協(xié)同攻關(guān)

順應(yīng)大科學(xué)時代特征，以強化國家戰(zhàn)略科技力量為抓手，協(xié)同推進目標(biāo)導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究和自由探索的基礎(chǔ)研究，抓好戰(zhàn)略性、探索性、應(yīng)用性基礎(chǔ)研究。一是聚集國家戰(zhàn)略需求強化基礎(chǔ)研究體系化布局，系統(tǒng)推進大規(guī)模、前沿交叉、戰(zhàn)略性重大基礎(chǔ)研究任務(wù)的統(tǒng)籌設(shè)計和組織實施，進一步發(fā)揮中國特色國家實驗室引領(lǐng)性策源功能，強化國家科研機構(gòu)、研究型大學(xué)建制化組織實施作用。二是圍繞前沿交叉方向強化探索性基礎(chǔ)研究，聚焦前沿交叉科學(xué)方向，支持高水平研究型大學(xué)完善研究實驗條件，加快前沿基礎(chǔ)學(xué)科布局，優(yōu)化前沿科學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究平臺和產(chǎn)教融合平臺建設(shè)，強化跨學(xué)科基礎(chǔ)研究能力提升和拔尖人才培養(yǎng)。三是面向市場需求強化應(yīng)用性基礎(chǔ)研究，充分發(fā)揮科技領(lǐng)軍企業(yè)作為國家戰(zhàn)略科技力量的重要作用，支持其牽頭并聯(lián)合上下游、產(chǎn)學(xué)研，開展前瞻性強、應(yīng)用性廣、協(xié)同度高的行業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)研究活動，推動優(yōu)勢創(chuàng)新資源集聚，支持科技領(lǐng)軍企業(yè)成為凝練重大科學(xué)問題的“出題人”、開展聯(lián)合攻關(guān)的“答題人”、評價科技成果價值的“閱卷人”。

（三）“穩(wěn)定”“靈活”相結(jié)合，全鏈條優(yōu)化支持機制

遵循基礎(chǔ)研究規(guī)律和人才發(fā)展規(guī)律，深化基礎(chǔ)研究支持機制改革，為基礎(chǔ)研究人員靜下心來“十年磨一劍”創(chuàng)造良好環(huán)境。一是保持穩(wěn)定基礎(chǔ)研究支持與競爭性支持的適度平衡，采用小規(guī)模、長周期、滾動支持方式，加強對基礎(chǔ)研究人員的長期穩(wěn)定支持，提高應(yīng)用性基礎(chǔ)研究的競爭性經(jīng)費支持強度，采用“平行資助”等方式，確保重大成果盡快產(chǎn)出。二是深化基礎(chǔ)研究項目組織管理全鏈條改革，對戰(zhàn)略性、探索性、應(yīng)用性基礎(chǔ)研究項目實施分類管理，結(jié)合不同類型基礎(chǔ)研究特點優(yōu)化組織形式、申報評審方式、決策機制，完善與基礎(chǔ)研究長周期相匹配、基于國際國內(nèi)同行評議的里程碑評價和驗收機制。三是在基礎(chǔ)研究優(yōu)勢區(qū)域設(shè)立基礎(chǔ)研究特區(qū)，給予特區(qū)內(nèi)創(chuàng)新主體高強度、長期穩(wěn)定集中支持，賦予基礎(chǔ)研究人員充分科研自主權(quán)，探索建立非共識創(chuàng)新項目遴選制度、項目專員制度、評價制度、容錯機制等，鼓勵形成更多引領(lǐng)性創(chuàng)新成果。

（四）“開放”“自主”相結(jié)合，全方位深化國際合作

堅持科學(xué)無國界，實施更加開放、更為包容的基礎(chǔ)研究合作戰(zhàn)略，拓展全球基礎(chǔ)研究開放合作網(wǎng)絡(luò)。一是進一步加大基礎(chǔ)研究國際合作投入，充分發(fā)揮重大基礎(chǔ)研究平臺、項目拓展深化作用，聚焦氣候變化、資源能源、重大疾病、生物安全等全球性難題，牽頭組織實施國際大科學(xué)計劃和大科學(xué)工程，設(shè)立面向全球的科學(xué)研究基金，推動重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)研究平臺充分開放共享。二是鼓勵民間科技合作交流，推動高?？蒲性核?、民間科學(xué)團體、民間科技智庫、企業(yè)等采用國際研討會、聯(lián)合研究、人員互派等多種形式，拓展基礎(chǔ)研究合作領(lǐng)域和“朋友圈”。