历经13亿年旅行,世界中两个黑洞兼并发生的引力波抵达地球,于2015年9月14日被美国“激光干与引力波天文台”(LIGO)捕捉到。这一发现填补了爱因斯坦广义相对论验证的最终一块“拼图”,是人类探索天然的又一个里程碑。
美国领衔的引力波勘探,为20世纪下半叶以来“沉寂”的根底研讨带来新生机,也显现了美国的科研实力。根底研讨是整个科技体系的源头,是立异驱动开展的原动力。面对日益激烈的科技竞赛,各大国怎么坚持根底研讨生机?哪些经历值得学习?
引导企业参加
根底研讨往往短时间看不到“产出”。爱因斯坦1905年提出狭义相对论质能方程时,并未预见它在40年后会成为核能的理论根底。如今,为使根底研讨效果尽快见效益,一些发达国家招引企业也参加进来。
比方美国,特朗普政府执政近两年来,加大了对前沿范畴的引导和投入,在人工智能、量子技术、下一代半导体等多个范畴推出国家战略,明确了探月和深空勘探路线图,尽力在超算等范畴坚持领先。
美国政府推进的科学战略一大特点是“政府-研讨安排-企业间的互动”。以本年9月公布的《量子信息科学国家战略概述》为例,该战略提出树立美国量子联盟,将学界和产业界安排起来,经过公私联合融资等办法,跨过量子科学根底设施和技术上的鸿沟,保证美国在量子核算的领先地位。
自己的科学发现被其他国家抢先商业化,英国科技史上曾多次吃这样的亏,电话、青霉素、单克隆抗体等都是如此。为了在新一轮产业革命中不再失去机会,英国政府斥资6100万英镑,在曼彻斯特大学树立国家石墨烯研讨所,推进石墨烯资料的研制及运用。现在,该安排从英国政府和欧盟获得资金支撑,与超越80家企业树立协作关系。
进入21世纪,日本年均发生一位诺贝尔科学奖项得主。北京大学生命科学学院副院长王世强教授以为:“日本根底研讨获得如此大的效果,得益于选题时就重视处理实际运用。”比方,2014年三位日本科学家凭仗“蓝光二极管”获诺贝尔物理学奖,获奖者之一中村修二就在美国创立了自己的企业,研讨和生产发光二极管。
科研赞助“跟人”
在科研立项、人才及效果点评方面,发达国家有一套完善的“同行评议”机制。“英国一向采用‘霍尔丹准则’——由研讨人员而不是官员决议科研经费的运用,这非常重要。”英国帝国理工学院常务副校长伊恩·沃姆斯利说。
美国杜克大学教授王小凡以为,美国科研方针最值得学习的是“以人为本”的赞助办法。为什么美国科学家能静下心做原创性研讨?一个重要原因是政府对有立异思维的个人给予翻滚式支撑,而这一机制的根底是同行评议的水准。
王小凡介绍,美国科研项目评议除了评效果,还要评科研人员的研讨记载,并建立一部分资金,对具有立异主意的人给予5到7年的较长时间支撑,依据分档次的动态点评断定翻滚年限。如霍华德·休斯医学研讨所,全部赞助都“跟人”,国家癌症研讨所和“脑方案”等一些大科学项目也有相似机制。
比利时2016年发动“卓越科学”方案,在4年内出资约1.2亿欧元赞助一些杰出的根底科研项目。比利时法语国家科学研讨基金会秘书长阿卢安介绍,为了项目初选,他们“动用了1200位世界专家,最终由一批知名科学家组成的评选小组断定38个项目”,涉及生物学、医学、人文科学以及跨学科范畴。
根底研讨具有不可预知性,立项时往往不知道哪些方向会出效果,资金翻滚式“跟人”契合科研投入“不把鸡蛋放在一个篮子里”的思路。比方,美国量子核算战略就提出向各家研讨安排小额投入并支撑竞赛,以为“新运用和渠道或许来自还未创造出来的协议和办法,因而政府应该坚持活泼和多样性的渠道”。
世界协作晋级
2017年,LIGO项目组因引力波勘探效果荣获诺贝尔物理学奖。作为一个敞开的安排,它招引了世界各国1100余名优异科学家,被称为“最强大脑旗舰队”。依照一系列复杂的规章,该项目组经过委员会协调很多安排和科学家作业。
这代表了一些大科学项目的安排模式:经过晋级立异的多边协作处理耗资大、周期长、多学科穿插的科学难题。“大项目需求做的事情特别多,相互协作、扬长避短才干推进科研的发展,磕碰的火花才会层出不穷。”LIGO项目组成员、加州理工学院物理学教授陈雁北介绍。
数据显现,20世纪90年代以来,各国政府和世界安排牵头,在各科学范畴安排实施的具有代表性的大科学世界协作方案有50多个,包含世界热核聚变试验反应堆、平方公里阵列射电望远镜、欧洲非相干散射雷达等,我国参加20多个。下一步,我国将从大科学项目的“参加方”走向“主导者”,牵头“太阳风-磁层相互作用全景成像卫星”、新一代巨型光学反射望远镜“三十米望远镜”等世界项目。
除了多边科研协作,名目繁多的各国双边协作也发挥着重要作用。比方,印度作为科技后发国家,经过与发达国家协作“搭快车”,近年在分子生物、农业、医学、燃料、航天以及人工智能等前沿学科都获得明显成效。