加強(qiáng)創(chuàng)新突破性研究 搶占科技競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)

□本刊記者 邢 華

記者：在全球健康科技蓬勃發(fā)展和我國(guó)高度重視面向人民生命健康的科技創(chuàng)新的大背景下，健康科技創(chuàng)新被提升到了新的高度。您能介紹一下健康科技創(chuàng)新的內(nèi)容嗎？

董爾丹：理解健康科技創(chuàng)新，首先要明白三個(gè)概念，即科學(xué)、技術(shù)和工程。

科學(xué)是發(fā)現(xiàn)，其本質(zhì)不在于已經(jīng)認(rèn)識(shí)的真理，而在于探索自然、社會(huì)和人類本身，尋求規(guī)律的過(guò)程和結(jié)果，科學(xué)創(chuàng)造知識(shí)，解決“是什么”“為什么”，是好奇心驅(qū)動(dòng)的自由探索。

技術(shù)和科學(xué)是孿生，但有非常大的區(qū)別。技術(shù)是人類為滿足生活需要而改造自然的過(guò)程中積累的知識(shí)、方法和手段，技術(shù)創(chuàng)造的方法是解決“做什么”“怎么做”，目標(biāo)導(dǎo)向非常明確。科學(xué)突破常伴隨技術(shù)發(fā)明。例如，顯微鏡的發(fā)明就促進(jìn)了細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立。

科學(xué)或者技術(shù)要落地，就要造物，那就是工程。工程是一個(gè)大集成，是科學(xué)的理論、技術(shù)的手段、頂層的設(shè)計(jì)、過(guò)程的管理、精湛的工藝、目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，是把沒(méi)有的東西制造出來(lái)，是有目的、有組織地改造客觀世界的全部實(shí)踐活動(dòng)和過(guò)程的總和。具體物化形式表現(xiàn)為創(chuàng)造價(jià)值。

健康的促進(jìn)與發(fā)展很大程度依賴于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。曾有學(xué)者對(duì)Science 雜志1999 年到2012年這13 年間十大科學(xué)突破的335 篇文章進(jìn)行了分析研究。研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)科學(xué)突破都屬于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)且與已有研究相符的漸進(jìn)性研究，即“從1 到N”的研究；而“從0 到1”的研究很少見(jiàn)，從科學(xué)的門(mén)類來(lái)分，主要為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)，從研究類型來(lái)分，以基礎(chǔ)研究為主。

記者：這是否意味著“從0 到1”的科學(xué)研究更重要？

董爾丹：原始創(chuàng)新工作非常重要。2020 年，科技部、發(fā)改委、教育部、中科院、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)聯(lián)合制定并印發(fā)了《加強(qiáng)“從0 到1”的基礎(chǔ)研究工作方案》。《方案》提出，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)向基礎(chǔ)研究競(jìng)爭(zhēng)前移，科學(xué)探索不斷向宏觀擴(kuò)展、向微觀深入，交叉融合匯集不斷加速，一些基本科學(xué)問(wèn)題孕育重大科學(xué)突破，有望催生新的重大科學(xué)思想和科學(xué)理論，產(chǎn)生顛覆性技術(shù)。所以加強(qiáng)“從0 到1”的基礎(chǔ)研究，開(kāi)辟新領(lǐng)域、提出新理論、發(fā)展新方法，取得重大開(kāi)放性的原始創(chuàng)新成果，才能搶占國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。

值得注意的是，當(dāng)前我國(guó)醫(yī)學(xué)的知識(shí)積累和核心技術(shù)積累仍顯不足，我國(guó)在生物醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)積累與美國(guó)和歐盟等國(guó)還有一定差距。我國(guó)科技論文總量世界第一，中國(guó)的生物學(xué)和醫(yī)學(xué)論文數(shù)則與美國(guó)和歐盟總和的數(shù)量還有一定的差距，但從趨勢(shì)看，上述差距在逐漸縮小。從實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究到重大原始創(chuàng)新突破的轉(zhuǎn)化，時(shí)間大約需要15 年到20 年，而知識(shí)積累是關(guān)鍵核心技術(shù)與重大創(chuàng)新產(chǎn)品的基礎(chǔ)，知識(shí)積累不足會(huì)影響對(duì)與人民健康密切相關(guān)的核心技術(shù)和產(chǎn)品的保障。

董爾丹，康復(fù)大學(xué)（籌）領(lǐng)導(dǎo)小組副組長(zhǎng)、校長(zhǎng)，血管穩(wěn)態(tài)與重構(gòu)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，中國(guó)工程院院士。主持國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家出版基金等多項(xiàng)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目。獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、國(guó)華杰出學(xué)者獎(jiǎng)、中華醫(yī)學(xué)會(huì)醫(yī)學(xué)科研管理學(xué)會(huì)科研管理杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)等。

記者：那么，科學(xué)研究如何才能做到“從0到1”？

董爾丹：從科學(xué)史的角度來(lái)講，偶然性科學(xué)發(fā)現(xiàn)模式對(duì)科技創(chuàng)新的進(jìn)步起了很大的推動(dòng)作用。偶然性科學(xué)發(fā)現(xiàn)模式是指意外的、異常的和戰(zhàn)略性數(shù)據(jù)的觀察經(jīng)驗(yàn)有可能發(fā)展出新理論或者擴(kuò)展現(xiàn)有理論。基于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的原始動(dòng)機(jī)和最終產(chǎn)出，偶然性科學(xué)發(fā)現(xiàn)大致分為四種類型。

第一類是現(xiàn)有問(wèn)題，目標(biāo)導(dǎo)向。問(wèn)題已經(jīng)有了，要去解決這個(gè)問(wèn)題。例如，Goodyear 與硫化技術(shù)。 Goodyear 為了創(chuàng)造出耐熱又耐磨的橡膠，就把橡膠和硫磺加熱，發(fā)明了汽車輪胎和鞋底用的橡膠。

第二類是現(xiàn)有問(wèn)題，非目標(biāo)導(dǎo)向。問(wèn)題存在，但沒(méi)人能解決。例如，如何治療暈車是一個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)。一個(gè)病人到皮膚科門(mén)診看病，病人在復(fù)診的時(shí)候跟大夫說(shuō)吃藥后不暈車了。這就是抗暈動(dòng)癥的發(fā)現(xiàn)。

第三類是目標(biāo)導(dǎo)向，意外問(wèn)題。例如，心臟起搏器的發(fā)現(xiàn)。美國(guó)布法羅大學(xué)一個(gè)教授在做心臟實(shí)驗(yàn)時(shí)，不小心插錯(cuò)了一個(gè)元件，產(chǎn)生了脈沖。意外產(chǎn)生了錯(cuò)誤，卻導(dǎo)致了心臟起搏器的發(fā)現(xiàn)。

第四類更離奇，意外問(wèn)題，非目標(biāo)導(dǎo)向，完全是無(wú)心插柳。例如，一個(gè)實(shí)驗(yàn)人員做實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心把玻璃燒杯碰掉到地上。高速落下來(lái)的玻璃燒杯并沒(méi)有摔得粉碎，也沒(méi)有產(chǎn)生飛濺，全部堆在一起，這是什么情況？實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)，原來(lái)是之前做實(shí)驗(yàn)蒸發(fā)后產(chǎn)生了一個(gè)看不見(jiàn)的膜。汽車玻璃由此誕生。這是偶然性的發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生革命性的變化。

記者：您從事醫(yī)學(xué)工作和研究，您認(rèn)為，健康科技創(chuàng)新是不是現(xiàn)代科技的前沿？

董爾丹：2019 年，世界著名雜志nature 分析考察了從1868 年至2019 年共150 年科學(xué)論文的引用情況和參考文獻(xiàn)。分析發(fā)現(xiàn)，1868 年，最常見(jiàn)的5 個(gè)詞分別為“極光”“太陽(yáng)”“流星”“水”和“地球”，是環(huán)境科學(xué)的詞；而在2019 年，最常見(jiàn)的關(guān)鍵詞變成了“細(xì)胞”“量子”“DNA”“蛋白質(zhì)”和“受體”，五分之四的關(guān)鍵詞是生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)的范疇。這個(gè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，回答了現(xiàn)代科技的前沿領(lǐng)域在哪里。