科報問兩會之一：怎么補基礎科研的短板

科報問兩會

一問：怎么補基礎科研的短板？

■記者 丁佳

2016年中國的農歷春節，卻被美國的一則科學新聞刷了屏。引力波的發現，在中國科技界再次引發了關于基礎科學研究的大討論。

更高、更快、更強，這六個字用來形容當今國際科技競爭的激烈程度，可能一點也不為過。新一輪科技和產業革命的孕育興起，加速了學科交叉、新學科涌現以及前沿探索的加速推進，傳統意義上的創新邊界日趨模糊，科技創新鏈條更加靈巧。

在全球科技創新呈現出如此發展態勢的背景下，如何平衡好基礎研究與應用研究、技術開發和產業化的維度，如何在有限的資源下取得更多的科學發現，對夢想著成為世界科技強國的中國來說，是一個雖難掌控但必須面對的問題。

三駕馬車 齊頭并進

第一次來北京香山觀光的游客，偶爾會誤打誤撞走進一座美麗的植物園，然后又被綠影婆娑中掩藏的各種神秘的實驗室、研究中心搞得一頭霧水，最后一抬頭，才發現他們走進了中國歷史最悠久的國立植物科學研究機構——中國科學院植物研究所。

作為我國植物基礎科學的綜合研究機構，建所80多年來，中科院植物所取得了許多“高大上”的科研成果，包括國家自然科學獎一等獎3項，其他國家級、中科院和省部級科研成果獎160余項。

同時，它又是整個中科院系統內最“接地氣”的研究所之一，大部分科學家不僅需要在實驗室做實驗，還要用腳步去丈量世界；而在國家生態文明建設、農業轉型發展的征程上，新的歷史使命已在向這家老所招手。

2015年6月，中科院院長白春禮調研植物所工作時，也對植物所提出了新的要求。他指出，對于植物所這樣歷史悠久的老所，學科布局上應從發展的眼光去分析，根據國家的新需求去謀劃。既要保留學科植物經典分類這類“冷門”學科的可持續發展，保證后繼有人，也要面向國民經濟主戰場，布局新的增長點。

對這一點，全國政協委員、中科院院士、中科院植物所所長方精云十分清楚。研究所的科研成果，不僅要在國際學術界為中國樹一面旗幟，還要能為億萬普普通通的中國百姓服務。

“研究所會堅持基礎研究、應用研發和科技基礎性工作三大模塊共同推進、重點發展。”方精云說，“我們要注重基礎前沿研究，為中國和世界植物科學的發展作出更大的貢獻；加強高新植物科技的研發和推廣，為國家經濟建設、社會進步和農業轉型發展作出應有貢獻；還要支持植物資源發掘、保護和利用的研究，為生態文明建設提供基礎保障。”

植物所的這三駕馬車，會采取齊頭并進互相促進的模式來運行。同時，因這場改革而催生的一些新生事物，也正在萌芽。

比如，植物所與福建三安集團共建的“植物工廠”，就是一種全新的嘗試。植物工廠通過對植物生長發育的環境條件進行智能控制，實現植物周年連續生產，是一種技術高度密集的全新生產方式，目前在我國尚處于起步階段，未來有很好的前景。

“這次合作是以研發帶動基礎研究，通過合作共建植物工廠，進一步提升植物所在植物—環境模擬領域的裝備能力和技術水準，促進我國植物工廠建設和相關基礎研究的創新發展。”方精云說。

作為項目的技術研發主體，植物所經過前期研發工作，在植物營養液研制、光能調節等方面取得了階段性進展。目前，合作雙方已正式啟動植物工廠研究院的建設工作。

多元體系 “沿途下蛋”

“在基礎工業領域，我們還有一些歷史欠賬要還，這就決定了高校必須腳踏實地，通過技術研發和創新來支撐工業的發展。另一方面，高校畢竟承擔著人才培養的重任，無論是人力資源還是其他可調配的資源都十分有限，必須向外借力。這就是產學研合作在當下顯得無比重要的原因。”中科院院士、清華大學副校長薛其坤說。

其實，企業何嘗不是這樣想？中國的高科技企業，可能是基礎科研和應用研究結合得最緊密的地方。

甚至在全國人大代表、科大訊飛股份有限公司董事長劉慶峰身上，人們還依稀能夠看出二者糾結過的痕跡。1999年，劉慶峰剛從中國科學技術大學嚴格的科研訓練中“撈出來”，就立刻一頭扎入了市場中，他最初的夢想只是停留在將科大訊飛建成中國的“貝爾實驗室”。

“當時我只想搞技術，把管理、市場開拓都交給別人去做。”劉慶峰承認，當時科大訊飛選擇與一家公司合作，把管理、市場、資金都交給對方運作。但短短一年后，他就發現這是一個錯誤，由于管理人員不懂技術，市場開發沒有前瞻性，產品賣不出去，技術開發被市場拖著走，企業不但累也失去了主導方向。

劉慶峰意識到，從知識到“知本”的產業化之路，必須靠自己來走。也正是這個教訓，讓這個“理工男”從總工程師，真正蛻變成一名企業的CEO。而企業也在不斷整合源頭資源，持續加強合作創新的過程中，探索出一條“以市場為導向、以企業為主體”的產學研合作之路。

在科大訊飛成立之時，國內中文語音基礎研究方面存在著固有的技術壁壘。中科院聲學研究所在聲學信號方面蜚聲海內外；中國社會科學院語言研究所在漢語音律研究方面卓有建樹；中國科大在語音數字信號處理和算法研究方面領先同行。但由于種種原因，這3家單位一直無法形成深入的、實質性的合作。

科大訊飛在獲得第一筆融資后，建立了利益共享機制，相繼與上述三家單位成立了語音技術聯合實驗室，讓這些科研院所專注于各自優勢方向的研究、發展和創新，最后由科大訊飛提供統一的產業運作和轉化平臺，實現了研究成果向應用發展的轉化。

最終，經歷了十幾年的摸索，科大訊飛形成了一套多元化的研發體系。這個體系共分四級，聯合實驗室面對5~10年甚至更長遠的前瞻性研究；科大訊飛研究院做3~5年的研發；語音云平臺的開發部門把研究院的成果變成產品；而在云平臺上，則提供教育業務、客服業務等各種服務。

“這四級體系就可以保證我們不斷地進行源頭創新，同時還不斷地把階段性成果輸入到市場上。這就叫作‘沿途下蛋’。”劉慶峰說。

數據時代 范式轉型

隨著數據時代的來臨，傳統的科研方式也正在迅速發生變化。

在全國政協委員、中科院院士郭華東看來，大數據有著重要的發展潛力。“作為知識發現的新模式，科學大數據已成為繼實驗、理論和計算模式之后的數據密集型科學范式的典型代表，正在帶來科研方法論的創新，它已成為認識自然的新鑰匙和科學發現的新引擎。”

其實，近年來一些震驚世界的科學發現，已經與數據密不可分。比如2013年上帝粒子的發現，就與歐洲強子對撞機長期的數據積累密不可分。

“那些巨額投資建造、運行和維護大型研究設施的大科學工程離不開大數據；那些需要跨學科合作的大規模、大尺度的前沿性科學研究項目，更是與大數據密切聯系，不可分割。”

郭華東的判斷不無道理。在基礎研究、應用研究，乃至人文社會科學高度融合、相互交叉的復雜問題中，大數據的作用可能更加明顯。比如地理學家胡煥庸在1935年提出的劃分中國人口密度線——“胡煥庸線”，事關資源、環境、生態、新型城鎮化等長遠發展的重大戰略問題，其形成機理空間認知的研究意義不言而喻。

郭華東等認為，“胡煥庸線”蘊藏著海量的空間數據和社會經濟數據，具超長時空序列科學內涵。這些數據具備了科學大數據的典型特征，因此，依托數字地球數據系統進行大數據分析研究，應該是可行的方法。

數據密集型的科學發現，被很多學者認為是科學研究的“第四范式”。海量的數據、信息就像一種強有力的“黏合劑”，將基礎研究、應用研究，甚至國家使命前所未有地融合在一起。新一輪科技革命浪潮的沖擊，讓開放協同、跨界合作變得如此重要。而要在新的科研范式下贏得先機，認識的轉型與路徑的選擇勢在必行。

“大數據是財富，是資源，是科研的戰略高地。”郭華東呼吁，國家應做好頂層設計，從國家層面上推進中長期計劃和政策的實施。“大數據是國家新型戰略資源，如果認識上跟不上，將來落后的不止一步兩步。當我們把大數據看作與土地、森林、礦產一樣的資源時，這件事就容易做好了。”