2021年12月7日，由和訊網主辦的2021財經中國年會暨第19屆財經風云榜《2022競逐富與強》盛大開啟。中國科學院原院長、中國科學院院士白春禮發表了以《加強基礎研究，推進科技自立自強》的為題的主旨演講。
白春禮指出，目前我國在基礎研究方面短板依然突出，重大原創性和具有世界影響的標志性科技成果不足，理論科學研究明顯落后于實驗科學研究，缺乏開創重要新興學科和方向的靈感和創意，部分領域缺少原創儀器裝備。一些關鍵核心技術底層原理不清，底層基礎技術、基礎工藝能力不足，工業母機、高端芯片、基礎軟硬件、開發平臺、基本算法、基礎元器件、基礎材料等瓶頸仍然突出。
他認為，只有加強基礎研究，大幅提升我國在關鍵技術和顛覆性技術方面的創新突破能力和水平，才能有效解決科技領域的“卡脖子”問題，產生新的強大內生動力。
白春禮表示，“加強基礎研究，推進科技自立自強”可以從以下六個方面出發：一是鼓勵自由探索，通過自由探索產出從無到有、“從0到1” 的原創性成果；二是高度重視數據積累對基礎研究的推動作用，超前布局相關科研數據采集工程；三是有效發揮企業在基礎研究中的作用；四是進一步完善基礎研究績效評價體系；五是緊緊圍繞國家重大需求，優化組織模式、推進創新主體協同合作；六是要弘揚科學家精神，加強科技創新人才培養。
演講全文如下：
各位來賓，女士們、先生們：
大家上午好。非常高興參加財經中國2021年會，和各界人士一道展望全球和中國經濟、社會、科技發展趨勢，共同交流探討中國與全球發展的機遇和挑戰。
黨中央、國務院高度重視基礎研究工作。習近平總書記多次對加強基礎研究作出重要指示批示，強調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，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，為加強基礎研究指明了戰略方向，提供了根本遵循。
因此，準確把握基礎研究的內涵、前沿發展態勢及新規律新特點，對于推進科技自立自強，建設世界科技強國具有重要意義。我今天的報告，圍繞基礎研究談幾點認識和思考，與大家交流探討。
一、基礎研究的內涵及其新特點
關于基礎研究的概念和內涵。1945年，美國人范內瓦•布什發布《科學—無盡的前沿》，將基礎研究描繪為沒有明確應用背景、以好奇心所驅動的科學研究。布什認為基礎研究導致新知識，最終不可避免地導致新的應用，因此是技術進步的先行者，并提出了“基礎研究—應用研究—產品開發—生產經營”的科學研究線性模型。布什的報告深刻地影響了美國乃至世界各國科學技術政策的制定和國家科技戰略目標的方向，報告中提到的由政府設立國家科學基金來資助科學研究這一舉措，有力地促進了基礎研究的全面發展。它使得美國迅速擺脫對于歐洲基礎研究以及科研人才的依賴，一定程度上成就了美國今日的科技強國地位。當然，布什的報告也存在一定爭議和討論，主要是對基礎研究不考慮實用目的、基礎研究與應用研究分離以及線性模型觀點的爭議。
20 世紀80年代以來，各國政府主動引導學術研究與產業發展需求相接軌，在國家創新體系的框架下將基礎研究與國家戰略及產業發展密切結合起來。在國家目標的指引下，基礎研究的內涵得到了豐富，應用基礎研究成為各國政府關注的焦點。1997年，普林斯頓大學教授斯托克斯在“純基礎研究”概念的基礎之上，提出了“科學研究的象限模型”。他的模型是一個二維的坐標體系，橫軸是該項科學研究在多大程度上是面向應用的，縱軸為該項研究在多大程度上是面向認識世界的。這樣，左上方的象限代表的是純粹由好奇心驅動的基礎研究，稱為波爾象限；右上方的象限代表的是既受好奇心驅動又面向應用的基礎研究，稱為巴斯德象限；右下方的象限代表的是純粹面向應用的研究，稱為愛迪生象限。應用基礎研究，一方面以基礎研究的理論成果的應用、轉化為己任，充當從基礎研究到應用技術研究以至開發研究的橋梁；另一方面，又從應用技術研究、開發研究中引入新的共性問題，把生產實踐中存在的共性問題上升為理論，開展必要的新理論和新知識的探索，豐富和深化基礎研究工作的內涵。
當前，新一輪科技革命和產業變革蓬勃興起，科學探索加速演進，學科交叉融合更加緊密，科學范式正在發生深刻變革，一些基本科學問題孕育重大突破。從現代基礎研究發展規律和我國基礎研究工作的現狀來看，基礎研究已經呈現出一些新的特點，需要我們重點關注和準確把握。
一是好奇心驅動的自由探索研究與目標任務導向的應用基礎研究相結合。基礎研究所面對的科學問題，包括科學自身發展和經濟社會發展“兩個來源”。
二是學科交叉成為基礎研究重大突破的方向，學科均衡協調發展是實現重點跨越的科學基礎。當代科技發展日新月異，研究對象的復雜性不斷增強，現代科學研究領域不斷細分和融合，許多學科之間的邊界變得越來越模糊。以學科為單位的研究正在突破彼此的邊界，各學科正在以科技前沿問題為導向重新聚合，學科間交叉融合、相互滲透的趨勢日益明顯。據統計，21世紀以來的諾貝爾獎成果中，具有學科交叉研究特征的占比達到40%以上，特別是諾貝爾化學獎，2001年以來的獲獎成果中約三分之二具有學科交叉特征，因而也被戲稱為“諾貝爾理綜獎”。比如2017年諾貝爾化學獎頒給開發冷凍電鏡技術的三位物理學家，被網上評價為“一個發給了物理學家的諾貝爾化學獎，獎勵他們幫助了生物學家”。
三是基礎研究的組織化程度越來越高，重大理論發現和科學突破越來越依賴于重大科技基礎設施等科研條件的支撐。重大科技基礎設施成為做出重大原創成果、實現關鍵核心技術突破、搶占科技競爭制高點的利器，也是全面體現國家綜合實力和科技創新能力的重要標志。據統計，20世紀以來諾貝爾物理學獎中有20余項是依托重大科技基礎設施取得的。100多年來諾貝爾物理學獎的成果，大概1950年以前，只有1項是來自于重大科技基礎設施的。到1970年以后，就有超過40%是來自于重大科技基礎設施，比如天文望遠鏡、科學衛星、加速器等。到了1990年以后，這個比例高達48%，近20年來，國際上用同步輻射研究蛋白質大分子結構的成果大約平均每3年就獲得1次諾貝爾獎。
近年來，我國布局建設了500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）、散裂中子源、P4實驗室、上海光源、全超導托卡馬克核聚變裝置（EAST）等一批具有世界先進水平的重大科技基礎設施，將為基礎前沿研究提供有力的支撐，其中中科院建設運行了33個，占全國總量的近60%。近期，中科院“高海拔宇宙線觀測站”（LHAASO，位于四川省稻城縣海子山，海拔4410米）取得2項重要成果，第1項是記錄到1.4拍（拍=千萬億）電子伏特的伽馬光子，這是人類觀測到的最高能量光子，比普通的伽馬光子要大幾十億倍，由此確定在大約僅為太陽系1/10大小的星云核心區內存在能力超強的電子加速器，有助于進一步解開宇宙射線的奧秘，在發現宇宙線起源的研究進程上具有里程碑意義。第2項是精確測量了蟹狀星云的亮度，在更寬的能量范圍內為超高能伽馬光源測定了新標準。蟹狀星云是人類探測天體亮度的參照標尺，被科學家稱作“標準燭光”，可以幫助科學家了解天體與地球間的距離。LHAASO的研究成果將標尺能量圖譜上限由300萬億電子伏拓寬到了1100萬億電子伏。
二、加強基礎研究，是推進科技自立自強的必然要求
從歷史上看，基礎研究在歷次科學革命和工業革命中都發揮了先導作用，基礎研究的重大理論突破引發了科學革命，推動了技術革命和產業變革，進而影響和改變了世界發展的歷史和格局。
黨的十八大以來，我國科技創新事業取得歷史性成就，發生歷史性變革，重大創新成果競相涌現，一些前沿領域開始進入并跑、領跑階段，科技實力正在從量的積累邁向質的飛躍，從點的突破邁向系統能力提升。我這里通過一組數據作個簡要說明。2020年，我國的研發經費支出約到2.4萬億元，研發強度約為2.4%；研發人員全時當量約480萬人年，在校大學生人數約4002萬，創新人才規模穩居世界首位；SCI論文數量和高被引論文數量都位居世界第2位，國內發明專利申請量和PCT專利申請量都位居世界首位，成為全球科技創新的重要貢獻者。在衡量高質量科研產出的自然指數（Nature Index）排名中，中國位居世界第二位，中科院已連續9年在全球科教機構中位列首位。
但客觀來講，我國的科技創新水平與國家經濟社會發展的要求相比，與世界科技先進水平特別是與美國相比，還有較大差距。在基礎研究方面短板依然突出，重大原創性和具有世界影響的標志性科技成果不足，理論科學研究明顯落后于實驗科學研究，缺乏開創重要新興學科和方向的靈感和創意，部分領域缺少原創儀器裝備。一些關鍵核心技術底層原理不清，底層基礎技術、基礎工藝能力不足，工業母機、高端芯片、基礎軟硬件、開發平臺、基本算法、基礎元器件、基礎材料等瓶頸仍然突出。我國SCI科技論文篇均被引次數只有10次/篇左右，低于世界篇均被引次數（12.61次/篇）；在國際最有影響的諾貝爾科學獎獲獎者中，美國有300多位，日本21世紀以來約有20位獲獎，而我國只有1位由于在本土的工作獲獎。
習近平總書記深刻指出，我國面臨的很多“卡脖子”技術問題，根子是基礎理論研究跟不上，源頭和底層的東西沒有搞清楚。基礎研究階段形成基礎理論、申請基本性專利、確定技術路線，完成這條思路的技術和工藝就是核心技術。因此，只有加強基礎研究，大幅提升我國在關鍵技術和顛覆性技術方面的創新突破能力和水平，才能有效解決科技領域的“卡脖子”問題，產生新的強大內生動力。加強基礎研究，從根子上掌握關鍵核心技術，是科技自立自強的必然要求。
三、新時期加強基礎研究的幾點思考
下面我就如何加強基礎研究，推進科技自立自強談一些思考和體會。
一是鼓勵自由探索，通過自由探索產出從無到有、“從0到1” 的原創性成果。加強“從0到1”的基礎研究，開辟新領域、提出新理論、發展新方法，取得重大開創性的原始創新成果，是國際科技競爭的制高點。2018年出臺的《國務院關于全面加強基礎科學研究的若干意見》提出，突出原始創新，促進融通發展。2020年，科技部、發改委、教育部、中科院、自然科學基金委聯合印發《加強“從0到1”基礎研究工作方案》。近年來，我國陸續取得一些原創性成果，但離實現科技自立自強的要求，仍存在一定差距。
什么是“從0到1” 的原創性成果。比如，近期，中科院天津工生所從二氧化碳人工合成淀粉的成果引起了廣泛的關注，有網友將此比作空氣變饅頭。這是國際上第一次不需要依賴植物光合作用，而是采用人工手段，將自然的代謝過程重新拆解、組裝，以二氧化碳、水和氫能為原料，生產出了人工的淀粉。目前，淀粉主要由玉米等農作物通過自然光合作用固定二氧化碳生產，合成與積累涉及約60步代謝反應以及復雜的生理調控，理論能量轉化效率僅為2%左右。在該研究中，天津工生所從頭設計出11步主反應的非自然二氧化碳固定與人工合成淀粉新途徑，在實驗室中首次實現從二氧化碳到淀粉分子的全合成。這一人工途徑的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍，向設計自然、超越自然目標的實現邁進一大步，為創建新功能的生物系統提供了新科學基礎，是典型的從0到1的原創性成果。評價認為 “該工作除了對減少糧食需求壓力之外，人工合成淀粉過程中“抓”住的二氧化碳，就可以進一步挖掘潛力，為碳達峰碳中和做出更大貢獻”，“工業制造淀粉在工業經濟中意義重大”。當然該成果目前尚處于實驗室階段，離實際應用還有一段距離，后續還需要盡快實現從“0到1”的概念突破到“1到10”和“10到100”的轉換，最終真正成為解決人類發展面臨重大問題和需求的有效手段和工具。
二是高度重視數據積累對基礎研究的推動作用，超前布局相關科研數據采集工程。基于海量數據(603138,股吧)的處理和計算，可以發現傳統研究方式下很難發現的新規律、新現象，數據驅動的“第四科研范式”正在加速興起。在這方面，中科院進行了一些探索，例如2018年設立A類戰略性先導科技專項“地球大數據科學工程”， 2019年和2020年，專項組織撰寫的《地球大數據支撐可持續發展目標報告》連續作為中國政府的正式文件，由國家領導人在第74屆和75屆聯合國大會發布，引起了國際社會熱烈反響；此外，專項有望在資源環境、海洋、三極、生物多樣性等領域取得重大突破。
三是有效發揮企業在基礎研究中的作用。2020年我國研發投入已達2.4萬億元，其中基礎研究經費投入1467億元，占6%。這也是近年來基礎研究經費占比首次達到占6%，但主要靠政府財政經費投入，企業投入嚴重不足。據統計，美國企業基礎研究支出約占全社會的 28%，而我國僅占2. 9%，仍存在較大差距。近年來，我國一些行業排頭兵企業，逐漸重視基礎研究。例如，華為有十萬多研發人員，2020 年研發支出超過 1400 億元，任正非同志也多次呼吁加強基礎研究。
四是進一步完善基礎研究績效評價體系。基礎研究是長期潛心鉆研的高級思維活動，往往具有周期長、難度大，高風險、高回報等特點，要進一步完善與之相適應的保障、評價和激勵機制，尊重學科和領域差異性，尊重不同學科人才的成長規律，讓‘板凳甘坐十年冷’的專注得到更多支持和獎勵。
五是緊緊圍繞國家重大需求，優化組織模式、推進創新主體協同合作。當前，我國基礎研究與經濟社會需求結合不緊密，各創新主體主動協同不夠，從基礎研究到應用研究和產業化的通道還不夠暢通。應圍繞國家重大需求，優化組織模式，積極支持高校、科研院所與行業骨干企業聯合組建創新聯盟，合作開展相關基礎研究和關鍵共性技術研發，促進技術、人才等創新要素在高校、科研院所和企業間有序流動，帶動原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新能力的不斷提升。
六是要弘揚科學家精神，加強科技創新人才培養。新時代要繼承發揚以國家民族命運為己任的愛國主義精神和以愛國主義為底色的科學家精神，把自己的科學追求融入到國家現代化建設的偉大事業中。同時要適應學科交叉融合發展趨勢，推動基礎學科領域和信息、生物、材料等前沿領域的跨學科聯合培養，造就一大批有發展潛力、有創新思維、有全球視野，能夠引領未來科技發展的青年科技人才。
以上，我對加強基礎研究，推進科技自立自強做了一些初步探討。加強基礎研究是事關我國發展全局的戰略性問題，認真學習貫徹習近平總書記和中央領導同志關于基礎研究的重要指示批示精神，持之以恒加強基礎研究，努力產出一批具有世界影響的重大原創成果，突破一批滿足國家戰略需求的關鍵科學問題和核心技術，培養一批基礎研究領軍人才和優秀青年人才，才能充分發揮基礎研究對科技創新的源頭供給和引領作用。我相信，科技界將與社會各界一道，銳意進取、開拓創新，加快實現科技自立自強，為現代化國家建設提供更有力的科技支撐。
我的報告就到這里。謝謝大家！
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