科學創新需深耕“土壤”

梁劍簫

近來，各地紛紛“加碼”基礎科學，出臺相關舉措。繼2018年12月22日深圳市政府印發《深圳市關于加強基礎科學研究的實施辦法》后，陜西省和天津市也分別于今年1月3日和1月11日出臺相關政策，針對基礎科學原始創新能力、技術研發等方面給予支持。基礎科學研究，已然成為我國邁向科技強國的重要依托。

基礎科學是指那些以自然界某種特定物質形態及其運動形式為研究對象，探索和揭示自然界物質運動形式基本規律的科學。根據聯合國教科文組織公布的學科分類目錄，可分為七大類：數學、邏輯學、天文學和天體物理學、地球科學和空間科學、物理學、化學、生命科學，每一類又可分為多個子領域。這些科學貌似不實用，卻是技術科學創新的土壤，也是前沿核心研究賴以進展的動力之源。

譬如，我們熟知的CT成像技術，其數學基礎來自于對幾何研究中Radon變換的透徹了解;而在醫學領域，對阿爾茨海默病、嚴重抑郁等疾病的治療有效性，取決于生物遺傳學中基因表達的研究……可以說，基礎科學的作用類似于制作美味佳肴的新鮮原材料。如果一個國家的基礎科學研究不夠深入，就只能在國外已有成果的基礎上修修補補，不會做出具有根本性意義的創新工作。而要加強我國基礎科學創新，需相關從業人員在熟練掌握專業技能基礎上，再修煉兩方面素養。

具備“知識邊界”意識。研究基礎科學，本質上是在給當下的人類知識畫一條最外圍的“邊界”。它會為我們的認知設定評判標準，讓我們知道哪些事情可以相信，哪些觀點應質疑，哪些“未來”是可能實現的，做到有的放矢。例如，數學領域中龐加萊猜想的證明，可以提供人類探尋宇宙形狀的一種新思路或方法，設計一條能“通往羅馬”的新路。據此，其他科學家就能在這條新路上開辟出更多支路，從而擴大知識“邊界”，誕生新的領域。這就需要青年科學家在研究基礎科學時，將瞬間誕生的靈感融入對“知識邊界”的理解中，并在此基礎上大膽假設、認真求證。這樣的研究才有效率和意義，具有創新的可能。

充分理解“可疊加性”概念。科學有一個很重要的特點，即“疊加”式發展。比如，當今任何一位三甲醫院的主任醫生都敢自信地說，自己的醫術比100年前該領域最好的醫生還要高。同理，在數學、物理、化學等基礎科學領域，每取得一個小小成就，都建立在前人已經證明或驗證的定理、原理或實驗上——只有持續站在前人肩膀上方，才能看得更高更遠。然而，與前沿技術科學相比，基礎科學研究越往前發展，便越難“疊加”。但這種“疊加”往往更為重要，每前進一小步，都有可能催生革命性成果。因此，要在這方面有所創新，就得深入理解那些已“疊加”好的基礎性研究成果，以此為前提去思考，才會有新發現，找到新啟示。

基礎科學創新具有巨大魅力，可以激發人類無窮想象和創造，對未來產生無限可能。有理由相信，我國的基礎科學研究會“更上一層樓”，為加強我國科技水平提供肥沃土壤，貢獻堅實之力。