“我們把美國‘卡脖子的清單變成科研任務清單進行布局,比如航空輪胎、軸承鋼、光刻機,還有一些關鍵的核心技術、關鍵原材料等,我們爭取將來在第二期聚焦國家最關注的重大領域,集中我們全院的力量來做。”9月16日,中國科學院院長白春禮在國新辦發布會上介紹了中國科學院“率先行動”第一階段實施進展情況,并就“率先行動”第二階段任務清單進行布局。
消息一出,引發廣泛關注。
當前,全球科技創新進入空前密集活躍期,在新一輪科技革命和產業變革重構全球創新版圖、全球經濟結構的大背景下,關鍵核心技術的攻關、突破與創新比以往任何時候都更為重要、更為迫切。
部分核心技術仍依賴進口
就在中國科學院舉行新聞發布會的前一天,美國對華為的禁令正式生效,華為將無法購買到臺積電、高通、三星及SK海力士、美光等主要元器件廠商利用美國技術生產的芯片、存儲器,這讓人們感受到了“卡脖子”技術的切膚之痛。
而這并非孤例。早前,被譽為“工科神器”的MATLAB軟件,對哈爾濱工業大學、哈爾濱工程大學關上了大門。這款軟件主要應用于工程領域的數學計算與仿真模擬,以數據分析、無線通信、圖像處理與計算機視覺、信號處理等領域見長,是理工科高校和科研機構不可或缺的研究工具。
為何突然斷供?校方在與軟件供應商MathWorks交涉后得知,由于受到美國實體清單的限制,相關授權已被中止。
資料顯示,我國在“小軟件”領域(如手機App)全球第一,但在“大軟件”和基礎軟件領域則明顯落后,工業軟件等核心技術研發能力有待提升,機器人和高端自動控制系統、高檔數控機床、高檔數控系統國產化率不足20%。
“我國在部分關鍵領域的核心技術原始創新能力不足。”工業和信息化部賽迪智庫楊柯巍表示。以半導體產業為例,我國核心半導體芯片自給率不足5%,關鍵技術被國外企業壟斷。
工業和信息化部曾對全國30多家大型企業130多種關鍵基礎材料展開調研,結果令人警醒。32%的關鍵基礎材料仍為空白,52%的關鍵基礎材料依賴進口。特別是在基礎軟件領域,我國在操作系統等通用軟件及基礎芯片領域設計能力嚴重不足,EDA(電子設計自動化)工具基本被美國壟斷。
如果把航空制造比作現代工業的皇冠,那么皇冠上的明珠非航空發動機莫屬。業內公認,航空發動機領域具有系統研制能力的目前只有中國、俄羅斯、英國、法國和美國。其中,英法美三國均具備成熟的民航發動機研制體系,其生產的大型客機發動機備受市場青睞,而俄羅斯和中國在大型客機發動機方面仍有一定差距。
“在關系國民經濟命脈和國家安全的關鍵領域,真正的核心技術、關鍵技術是買不來的,也是市場換不來的。”中國科學院院士、北斗導航系統副總設計師楊元喜說,北斗導航系統任何一個關鍵零部件都面臨著激烈的競爭和封鎖,即便愿意斥巨資購買,國外也不會賣。
“科技創新主動權只有牢牢掌握在自己手中,才有可持續發展的資本。”楊元喜如此表示。
基礎研究是科技強國的基石
“糧食儲備與基礎科學儲備,都屬于人們填飽了肚子就容易忽視、但出現問題就追悔莫及的關系國家戰略安全的領域。”中國科學院院士饒子和呼吁,要筑牢“科學地基”,突破“卡脖子”瓶頸。
基礎研究是整個科學體系的源頭,無論是應用研究還是技術開發都離不開它的支持。科學家發現迄今為止最大恒星級黑洞、首次觀測到三維量子霍爾效應、解析“奇葩”光合物種硅藻捕光新機制……這些聽起來“高大上”的距離人們日常生活有些遙遠的研究就是基礎研究典范。
基礎研究既不像應用研究那樣具有明確目的性,所產出的新知識、新原理、新定律也不像技術開發產生的新產品、新方法、新技術、新材料那樣具有實用價值。它往往需要長期積累,取得成果的周期也較長。比如,“光的全反射”原理被揭示很多年后,科學家才在20世紀60年代提出“光纖可以用于通信傳輸”的設想;又經過長期的研究開發和不斷探索,光纖才真正廣泛應用于通信傳輸。再比如,1831年法拉第發現電磁感應定律時,恐怕也不會料到后人根據這一基礎研究成果完成了一系列重大發明,將人類帶入電氣時代。
中國科學院院士、國家納米科學中心主任趙宇亮指出,我們現在面臨“卡脖子”的技術問題,是因為我們過去的基礎研究投入不足,眼光不遠,堅持不久,部署不及時。
“基礎研究最需‘十年磨一劍的定力。美國用了三四十年支持引力波項目;日本也曾被視為在基礎研究上‘搭便車的國家,卻在近18年孕育了18個諾貝爾獎,這與重基礎研究關系很大。”饒子和如此表示。
近年來,黨中央、國務院針對加強基礎研究作出了一系列戰略部署,我國基礎研究的水平有了顯著提升。《2019年全國科技經費投入統計公報》顯示,2019年,我國基礎研究經費為1335.6億元,比2018年增長22.5%,占R&D經費比重為6.03%。基礎研究經費占比雖然突破6%,但仍需提升。中國科學技術發展戰略研究院研究員劉輝鋒指出,與居創新型國家前列的國家相比,我國基礎研究占比仍處于較低水平。
從“嫦娥”探月到“長五”飛天,從“蛟龍”入海到航母入列……黨的十八大以來,以習近平同志為核心的黨中央著眼全局、面向未來,實施創新驅動發展戰略,加快建設創新型國家,吹響了建設世界科技強國的號角。
一系列成就的背后,離不開科研院所、高校、高新技術企業的努力。
中國科學院、中國工程院充分發揮國家戰略科技力量的作用,把握世界科技發展大勢,圍繞建設世界科技強國積極布局。以中國科學院為例,2014年該院啟動“率先行動”計劃,即“率先實現科學技術跨越發展,率先建成國家創新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構”。
截至目前,中國科學院已全面完成“率先行動”計劃第一階段目標任務。其在量子信息和凝聚態物理方面實現了“并行領跑”,在國際上率先實現千公里級的量子糾纏星地密鑰分發,在固體中首次發現外爾費米子;在深空深海方面搶占了制高點,先后發射“悟空號”“墨子號”“太極一號”等科學衛星,成功研制“海翼號”“潛龍號”“探索號”等深海無人裝備;在大科學裝置建設方面,“中國天眼”FAST、中國散裂中子源等一大批國家重大科技基礎設施也成為建設創新型國家的標志性成果。
在建設創新型國家和科技強國的時代背景下,高校科研工作者勇攀科研高峰,取得傲人成績。中國地質大學(武漢)研發團隊開發的“常溫常壓有機液體儲氫技術”,給氫能源開發利用“卡脖子”難題帶來了一攬子解決方案;華北電力大學參與研發的“智能發電運行控制系統研發及應用”項目為火力發電裝上“智慧大腦”,填補行業空白;天津大學研發“旋轉葉片在線監測系統”成為“中國最領先的重大裝備守護神”……
解決“卡脖子”技術,加快重大創新突破和科創成果轉化應用,企業也發揮重要作用。鞍鋼集團成功實現四代核電600MW示范快堆項目316H奧氏體不銹鋼產品開發,并完成首批合同供貨,解決了該產品從無到有的“卡脖子”難題;中國中鐵股份有限公司取得高錳鋼合金化材料研究及應用核心技術突破 ,建成世界最先進高錳鋼產品專業研制基地 ,實現了從煉鋼到機加工再到智能制造的全工序鏈布局;中國中車股份有限公司所屬株洲時代新材料科技股份有限公司與中國交通建設股份有限公司聯手,成功研發新型止水帶,打破了國際壟斷……
自力更生集中力量攻克“卡脖子”問題
當前,新一輪科技革命和產業變革正加速演進,并深刻改變著世界格局。能否掌握關鍵核心技術,不僅影響著全球產業布局,也決定著國家民族的前途命運。經過多年努力,我國科技整體水平大幅提升,重大創新成果競相涌現。然而,我們也要清醒地看到,與建設世界科技強國相比,我國科技創新的不足,特別是關鍵核心技術的短板依然突出。改變這種局面,最終要靠自己。
關鍵核心技術能否突破,很大程度上依賴于基礎研究水平。只有多一些“從0到1”的原始創新,才有更強的能力去攻克關鍵核心技術。
“當前,我國的科技創新正在由跟跑為主轉向更多領域并跑、領跑。我認為,在跟跑階段,主要是消化吸收再創新,并跑階段更多的是集成創新,要想領跑就必須依靠原始創新,必須加大基礎研究的投入。”中國工程院院士、中國航空工業集團公司科技委副主任樊會濤指出。
從某種意義上講,近年來我國在重大項目和重大科技專項上的投入并不小,但因為缺乏系統性和統籌考慮,同水平重復成為一個“槽點”。因此,在專家們看來,科技資源配置模式亟需改變。
中國科學院院士譚鐵牛指出,目前科技預算和資源配置模式簡單、老化,關鍵技術得不到及時支持。我們一方面要從國家戰略需求出發,就當前“卡脖子”的“燃眉之急”和制約長遠發展的“心腹之患”謀劃一批重大項目,充分體現國家意志、代表國家水平;另一方面,要根據第三方權威的國際研究前沿發展態勢分析,把新增資源向前沿、新興領域集中,真正把“好鋼用在刀刃上”。
同樣致力于讓“好鋼用在刀刃上”,中國工程院院士陳左寧建議,要以國家實驗室、重大項目、政府基金等為抓手,把以國家主導的科研創新體系與企業主導以市場競爭為主的科研創新體系相結合,形成社會主義市場經濟環境下集中力量辦大事的局面。
從華為在5G技術上的領軍地位及核心關鍵技術上的突破可以看出,企業主體作用不容忽視。中國工程院院士馬永生來自企業,他認為,要從國家戰略層面強化科技與產業的深度融合,堅持問題導向和需求牽引,著眼支撐當前產業發展和引領未來產業發展,對標世界科技前沿,凝練關鍵科學問題、技術問題和工程科技問題,努力搶占科技和產業發展制高點。
創新是進步之源,人才是創新之本,創新最根本的驅動力來自人才。尤其是具有國際水平的戰略科技人才、科技領軍人才、創新團隊,更是解決“卡脖子”問題頭等重要的要素。
近兩年,國家陸續出臺了一系列加快實施創新驅動發展戰略、激發科研人員創新創業積極性的政策,強調以人為本,強化激勵機制等,但仍存在一些問題。比如,激勵及獎勵分配缺乏長遠導向,新老體制如何順利融合,如何更好地激發青年學者潛力等。
“讓能干事、干成事成為人才隊伍建設的靈魂。”中國工程院院士劉旭建議,要營造人才干事創業的環境以及完善人才科學評價機制。一方面加快項目、經費、成果處置等創新管理制度的落地配套,探索建立以信任為基礎的人才管理制度,建立容錯機制,讓科技人員有尊嚴、心無旁騖地創新創業創造;另一方面加快推進人才分類評價機制創新,建立以能力、質量、貢獻為導向的科技人才評價體系,讓不同崗位、不同創新鏈條的人才都能得到科學評價、獲得合理回報。
中國工程院院士謝建新建議,營造有利于青年人才成長的環境,創造有利條件,吸引和匯聚國內外優秀青年人才,切實解決青年人才創新發展的環境制約瓶頸,培養和造就一大批高水平創新人才。
“人才是創新的主體。”中國科學院院士田剛表示,一些具體人才政策還可以不斷完善和推進。無論是政府、學校、院系都應盡量創造寬松的環境讓年輕人更安心地做學問,重視對青年人才的培養;已經成名的資深學者應以身作則,以學問為重,破除論資排輩、求全責備等觀念,放手使用青年優秀人才;鼓勵年輕人獨立做研究,建設更加風清氣正、欣欣向榮的人才文化氛圍。(本刊綜合)