科報問兩會之一:怎么補基礎科研的短板
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,新的歷史使命己在向這家老所招手。
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?!狈骄普f,“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?!?/p>
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一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?!敝锌圃涸菏俊⑶迦A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CE0。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?!澳切┚揞~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?!按髷祿菄倚滦蛻鹇再Y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?!?/p>
科報問兩會之二:如何讓原創科研成風向標
2015年,“屠呦呦”成了科技界一張最閃耀的名片。期盼多年的自然科學領域的首個諾獎花落中國,讓科技界為之沸騰。然而,屠呦呦獲諾獎并未讓困擾科技界多年的“錢學森之問”得到完美解答。兩會期間,代表委員再度聚焦諾獎與原始創新話題,探討如何讓原始創新成為科技發展的風向標。
評價體系須對癥下藥
“為什么像屠呦呦這樣的科學家,反而是在科學比較困難的時候產出了成果?”全國政協委員、北京師范大學化學院教授黃元河有此一問。從事高校教學的他對當下科研評價體系對原創科研的不利影響深有感觸。例如,“科研評價中,對合作成果往往只看重第一作者,不利于科學家聯手完成創新研究。”黃元河告訴《中國科學報》記者,“反觀屠呦呦,她背后實際上有一個龐大的科研團隊,如果沒有合作,很難完成科研任務?!?/p>
同時,重短期輕長期、重數量輕質量的評價體系讓不少科研工作者面臨“生死”抉擇。“很多高校以三年或五年為聘任期,規定聘任期內必須完成某些科研項目,否則可能連位置都難以保住。有些項目要取得原始創新需要經歷較長的時期,我們是不是可以給一個更長時間的評價期限?”黃元河反問。
去年是我國科技體制改革的“大年”,國內出臺了各類與科研評價相關的改革舉措?!斑@些舉措多少會對提升原始創新能力有些作用,但決不能為了改革而改革,為了創新而創新?!秉S元河說?,F行科研評價體系在調動科研人員創新活力方面有存在的必要性,不可因噎廢食。因此,對癥下藥也是改革中需要注意的問題。
在全國政協委員、中科院微電子所副所長周玉梅看來,改革是一項復雜的系統?!耙粋€研究所或一個部委不可能獨立完成改革,因為科研是與社會相關聯的活動,在經費申請、獎項評判等方面不可能不與外界接軌。”近幾年,周玉梅一直在全國政協會議上呼吁降低競爭性經費比例,適當提高常規經費比例,讓科研人員安下心來作研究。
讓文化法制多管齊下
“屠呦呦”現象同樣也引發了周玉梅的思考。過去,不少科研人員選擇到國外做科研,“出國之后他們能作出好的研究成果,原因之一就是國外具備良好的實驗環境和條件?!敝苡衩氛f,“很快國家意識到了這一問題,投入了大量經費用于完善科研環境,支持實驗團隊的建設。”
當前,我國科研經費支出已然可觀。2015年中央預算中的科學技術支出在2500億元左右,其中基礎研究經費在480億元左右,占18.5%。然而,我國的基礎研究和原始創新能力與世界先進水平還有不小差距,很多研究仍處于跟蹤模仿和低水平重復的狀態。
對此,在周玉梅看來,一個原因是與過去相比,如今的科研人員面臨著更多的誘惑。“科研人員不是生活在真空中,而原始創新對科研人員心態的要求很高,如果外界誘惑太多,科研人員心態會有所不平?!敝苡衩氛f。
“去年兩會上,有政協委員呼吁,科研人員要能靜得下心,坐得住冷板凳。但如何營造這個氛圍,卻涉及到各個方面?!敝苡衩氛f。除了文化氛圍之外,法制環境也成為阻礙科研機構和企業創新積極性的因素之一。
全國人大代表、上海杰事杰新材料(集團)股份有限公司董事長楊桂生連續數年就知識產權保護問題提交議案?!皩τ谇謾嘁弥氐??!睏罟鹕f,侵權懲罰標準低,而維權成本高、周期長,長此以往會打擊企業原始創新的積極性。
科研立題應找準需求
屠呦呦當時參與的是以軍工項目的名義,緊急研制“抗美援越”抗瘧新藥的“523”項目,針對了當時的重大應用需求。在代表委員看來,當前一些領域研究方向選擇偏差或科研立題無法落地等問題,成為產出原始創新成果的一大阻力。
“我們經常是別人做什么就跟著做什么。”周玉梅說。近幾年隨著我國GDP增長,有人認為我國在各個領域都要能夠與其他大國競爭,以求追趕國際先進水平。在周玉梅看來,原始創新必須與產業需求緊密結合,而非一味追趕國際?!安坏貌怀姓J,中國在高端CPU(中央處理器)、DSP(數字信號處理)、FPGA(現場可編程門陣列)芯片等方面確實與國際有差距。但我們的方向不是追趕,而是針對國內市場的需求,研發自主的集成電路,解決國家的安全問題?!?/p>
關于科研與產業結合的問題,楊桂生也深有體會:“在國外,企業是創新的真正主體,企業會為中長期發展需要設立很大的課題?!狈从^國內,“我們的科研題目大多來自兩個方面,一是研究計劃制定者從文獻上發現研究熱點,并跟蹤熱點立題;另一種是國外留學人員回國后,根據國外的研究方向開展研究,但并不清楚研究的真正目的?!睏罟鹕J為,這樣的立題方式,導致我國科研難以產出重大的原創性科研成果。
盡管近年來國家出臺了一些政策,呼吁將企業作為創新主體,也進行了選題立項等方面的改革,但是“政策落不了地,而且換湯不換藥”。楊桂生說:“即便是對于我們這樣依存于原始創新的企業,也幾乎沒有感受到政策發布前后有什么不同?!痹谒磥?,原創科研能否成為科技發展的風向標,關鍵在于研究課題能不能設對,科研項目能不能落地。
科報三問兩會:新風口如何對接最先進生產力
過去的一年,對國科控股北美西部創新工廠總裁張小莽而言,是非常特別的一年。國科控股帶著中科院甲醇制烯烴工業化成果走出了國門。在北美西海岸,上海碧科與來自英國和美國當地的企業、政府進行了全方位對接。他們不僅獲得了最先進的技術,還學習了強有力的創新模式,讓中國企業“走出去”的產品變得“高大上”。
提高中國制造的生產力水平,“引進消化吸收”的老路已經過時。新風口下,如同上海碧科一樣能利用協同生態的科技型企業正通過“走出去”戰略,與最先進的生產力進行親密接觸。
把工廠開到美國去
根據商務部2月17日公布的數據,今年1月份,我國非金融類對外直接投資787.6億元,對外投資流量已位居世界第3位。這為今年我國企業“走出去”開創了良好的開端。乘著“一帶一路”的東風,中國企業“出?!鼻熬皬V闊。而新一輪的全球化浪潮正在涌動,有實力的中國企業正在走向全球,吸收先進的技術和管理,真正參與到國際競爭中。
2015年4月,華盛頓州州長杰伊·英斯利專門寫信盛邀習近平主席前往西雅圖訪問。信中除了提到位于西雅圖的微軟、波音、星巴克等耳熟能詳的大公司,還用了兩段話敘述“我們這里有一個新的中美合作創新項目,有利于中美低碳減排”。
“這就是華盛頓州和國科控股合作的西北創新工廠。”張小莽說。
作為國科控股旗下公司,上海碧科公司近年來圍繞“國際化業務開發+集成化技術創新”的核心優勢,打造了連接北美廉價天然氣和中國沿海石化能源市場的“新氣體產業鏈”項目。
《中國科學報》記者從國科控股獲悉,這一產業鏈將北美優質廉價的天然氣在美國西海岸轉化為易于運輸的甲醇,并將其出口至中國沿海地區或亞洲其他地區,應用于甲醇制烯烴等產業鏈相關集成技術,生產烯烴及其下游高附加值的石化產品。
為此,上海碧科成立了全資子公司——美國泛太平洋能源公司,旨在借助其獨特的“雙橋”能力,即連接國內外兩個市場以及跨越傳統石油行業和天然氣行業的能力。
天然氣制甲醇產業鏈項目在美國本土也頗受歡迎,不僅有望為北美“區域過剩”的天然氣資源獲得數百億美元具有高增長潛力的亞洲市場,更有望為當地吸引數十億美元的投資,并創造上千個就業機會以及可觀的稅收收入。今年1月,華盛頓州將西北創新工廠的天然氣制甲醇項目評選為“2015年度十大事件”之一。在業內人士看來,上海碧科抓住了頁巖氣、天然氣市場脈搏,實現了把工廠開到美國去的夢想。
吸收創新的養分
近十年來,我國實施“走出去”戰略取得了初步成效,“走出去”的企業已從貿易型向投資和兼并重組型轉變,目前又向高新技術型和裝備制造型轉變。同時,大多數“走出去”的科技型企業,開始在另一片土壤下吸收先進生產力的養分。
全國政協委員、中國電子學會秘書長徐曉蘭告訴《中國科學報》記者:“很長一段時間里,中國制造企業在境外開展的投資仍以原料加工和勞動密集的產業為主?!北M管“走出去”的高端產品逐年增加,但其體量與中國建立制造大國、制造強國的目標并不匹配。
“要實現產業附加值從低到高的轉變,創新能力是根本。”徐曉蘭強調說。
據了解,上海碧科天然氣制甲醇項目的成功啟動,離不開中科院甲醇制烯烴工業化成果。同時,項目引入了英國Johnson Matthey公司的第三代清潔甲醇技術,讓創新鏈、產業鏈和資本鏈充分結合。
事實上,“走出去”的過程也正是提高創新能力的過程。據報道,多家在美建廠的中國企業正用在當地工廠獲得的知識,提高產品附加值。例如,以汽車零部件為主的企業萬向集團正在參與一家高級品牌的混合動力汽車制造。以自主創新為核心競爭力的高鐵也為中國企業“走出去”提供了范本。截至去年年底,我國標準動車組跑出每小時385公里的試驗達標速度,高鐵運營里程已達1.9萬公里。
全國政協委員、中國鐵道科學研究院研究員李和平向《中國科學報》記者介紹說,近十年來,我國科研工作者攻克了電子元件、機械加工、系統管理等諸多難題。“最近,我們在高鐵技術應用經驗方面走在了世界前列?!崩詈推奖硎?。
他還告訴記者,在“走出去”的過程中,中國企業和決策層也學到了諸多與創新模式有關的先進經驗。“我們看到,發達國家通過政策制定營造出良好的鼓勵創新的氛圍,比如設立創新基金用于專門支持創新型企業的貸款等?!彼f。只有提高創新能力,才能提高產品附加值,讓“中國制造”成為“高大上”的代名詞。不在本土固守陳規,則已成為提高創新能力的新途徑。
從教訓中適應規則
在國內,競爭是提高質量、降低成本的有效方式。然而,中國制造企業在“走出去”時吃過的虧并不少。
所謂的“綠色壁壘”就是“大虧”。徐曉蘭介紹說,近年來,美國和歐盟專門針對中國制造企業打入本國市場設置了各種壁壘?!爸袊圃鞓I‘走出去的產品被要求公布其全生命周期的碳排放?!彼f,“而大部分中國制造企業缺乏這些數據。”在專家們看來,只有“吃一塹、長一智”,中國制造企業才能順應新的國際規則,不斷成長為“能力者”。
“內訌”則是中國制造企業吃的另一個虧。李和平指出,中國企業要抱團“出?!奔撼蔀楣沧R?!袄梦覀冊隗w制上的優勢,組成‘聯合艦隊,參與國際競爭。”
在中國中車成立前,南車和北車之間的那些“往事”引人深思。全國人大代表、中國工程院院士王夢恕曾在接受采訪時談起,2011年土耳其機車項目招標,南車報價200多萬美元,北車報價120萬美元,后來南車又把價格壓到更低,但訂單最后卻被一家韓國公司得到。
當時,業內人士認為,南北車的彼此競爭,在一定程度上削弱了中國軌道交通設備制造的國際競爭力,而這是促成合并的重要原因之一。如果沒有“走出去”,就不可能有一個強大的中國中車。
徐曉蘭表示,中國企業“走出去”,除了依靠技術這個核心競爭力之外,并購是手段,整合是方式?!叭绻患移髽I、一個產品‘走出去是一根指頭,而上下游整合后的‘走出去就是一個拳頭。”因此,她在今年提交給全國政協會議的提案中建議,應充分發揮社團組織力量,為企業“走出去”牽線搭橋。
在徐曉蘭看來,韓國政府的做法值得借鑒。20多年前,韓國政府扶植了諸如韓國電子信息振興院、韓國軟件促進會等機構在北京、上海、廣東等地設立辦事機構。這些機構為韓國中小企業提供了有效服務,奠定了該國電子信息產業在國際上的領先地位。
同時,僑團組織的作用不可小覷?!爸醒敫魃鎯S涉外單位應建立聯席制度和信息共享機制,形成合力?!毙鞎蕴m建議。此外,中國科協所屬全國學會也應在國際技術標準制定、技術評價、市場評估、專利收購、技術合作、人才培養等方面發揮核心作用。