基礎研究、應用基礎研究好比科技創新的“深蹲助跑”,決定了科技創新能跳多遠。當前,我國很多產業問題歸根結底還是基礎研究能力相對不足,我國也將持續加大對基礎研究的支持力度。
數據顯示,“十三五”期間我國的基礎研究經費投入增長了約1倍,2019年達到了1336億元,占全社會研發支出的比例首次突破了6%,預計2020年超過1500億元。今年的政府工作報告提出,“十四五”時期,全社會研發經費投入年均增長7%以上。在部署今年重點工作方面,報告提出,基礎研究是科技創新的源頭,要健全穩定支持機制,大幅增加投入,中央本級基礎研究支出增長10.6%。
在穩定支持基礎研究的背景下,基礎研究應該投向哪些領域?近日,中科院院士、紅外物理學家、半導體物理和器件專家褚君浩在錄制第一財經《頭腦風暴》節目時給出了兩大方向,一是原創性科學研究的投入,二是基礎原材料、基礎元器件的投入。
褚君浩表示,目前我們的模仿創新、集成創新很多,從0到1的原創性還不夠,所以這是要重點投入的地方。此外,對于原材料、元器件的研究投入,也應該重視和加大。
他舉例道,目前我們的高端手機里大約有1000多個微型電容器都是進口的。他說,做電容器很簡單,尤其是一般的電容器,但是高端的電容器我們就需要進口,包括其中涉及的材料。因此,核心材料、核心元部件、核心器件、核心儀器設備,這些科學技術的基礎問題都要投入,而這些往往是被忽視的地方。“這方面的基礎研究如果不重視,被卡脖子的問題就解決不了。”
在褚君浩看來,基礎研究一般在當下還看不到它的用處,但是在以后會有很多應用。比如,量子力學最初并沒有什么用處,但是有了它才有固體能帶理論,這也對半導體以及半導體晶體管、集成電路的發展有著不可忽視的作用。
同時,研究技術規律的應用基礎研究也一樣重要,“比如我們在做的碲鎘汞半導體材料研究就屬于應用基礎研究,目前風云衛星氣象報告之所以非常準,就是因為衛星上有照相機在觀察風云,這個相機白天夜晚都可以看,晚上主要就依靠紅外。而紅外的眼睛,就是用一種特殊的材料——碲鎘汞半導體材料來做的。”
褚君浩認為,我國基礎研究的投入還存在一些問題,例如重復投入。他說,目前我們投入產出比不高,主要就是重復投入導致的。“基礎研究需要有一個合理的布局,過去一段時間我們有點無序競爭,一個項目一來大家都去投,這就導致了低水平重復,同時也對科研工作者自身發展不好。”
所以在他看來,基礎研究需要穩定的支持,并要分兩類方式投入。一類是固定的,比如認定你是做基礎研究的之后,就從學科角度給予穩定的支持,這樣一來就不需要一天到晚申請項目。另一類是目標導向明確的基礎研究,就用項目制。“相信這些問題解決了以后,我們的基礎研究投入水平就上去了。”褚君浩說。
褚君浩還建議,應緊密結合應用問題做基礎研究。他說,基礎研究分為兩個方向,一個是從學科出發的規律研究,還有一個是應用提出來的基礎科學問題,即應用基礎研究。
“舉個例子,大家普遍在用的LED可以發出藍光、紅光,但不能發黃光。想要發出白光,一般是用藍光照在熒光粉上來獲取。如果能發出黃光,那么黃、紅、藍三個光組合在一起就成為白光了。這就提出了一個問題,要做黃光的LED。隨之而來的就需要研究材料,并提出新的模型,這就屬于應用需求提出來的應用基礎研究問題。”
褚君浩說,目前從基礎研究、技術發明再到產業應用的周期越來越短。比如量子力學相對論幾十年后才開始應用。而相對量子力學,石墨烯獲得諾貝爾獎并沒有多少時間,“十年前得諾貝爾獎的石墨烯現在已經普遍在用了,這個周期變得越來越短。所以這就特別需要把基礎研究、應用基礎研究跟它的應用密切地結合起來。”
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