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中国科技转轨信号的释放与表现

作者:上海交通大学科学史与科学文化研究院院长、教授、博导 李侠

2018年出台的《国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见》指出,“充分发挥基础研究对科技创新的源头供给和引领作用,解决我国基础研究缺少‘从0到1’原创性成果的问题”。2020年3月,科技部等部门联合制定了《加强“从0到1”基础研究工作方案》。2021年5月28日两院院士大会中国科协第十次全国代表大会召开,习近平总书记指出,“坚持把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”,同时强调“要加强原创性、引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战。基础研究要勇于探索、突出原创,拓展认识自然的边界,开辟新的认知疆域”,要“强化国家战略科技力量”。这一系列战略安排凸显出科技体制变革的大潮即将来临,其切入点的核心就是加强基础研究,这也是中国科技体制与科研范式转型的明确信号。

全国从上到下对基础研究的高度重视与认同,是科技至上思潮最突出的表现

回顾历史,中国科技体制改革在1985年拉开序幕,《中共中央关于科学技术体制改革的决定》提出,“在大力推进技术开发工作的同时,加强应用研究,并使基础研究工作得以稳定地持续发展”。邓小平同志在全国科技工作会议上发表了题为《改革科技体制是为了解放生产力》的讲话,再次肯定了“科学技术是第一生产力”,并提出科技面向经济主战场的战略转向。当时科技发展的主要任务是推进经济与社会的发展,且那一时段的中国科学知识储备状况及人才状况也决定了中国科技只能选择从应用研究切入。这次科技体制改革通过激励机制的改革客观上给中国经济与社会的发展提供了充足动力,直接决定了中国经济30多年的快速发展。这个阶段的科技发展路线是以应用研究为主,并确立了与此相应的研究范式。2000至2020年的研究与试验发展(R&D)的数据可支撑这一结论,R&D投入强度与GDP之间存在明显的正相关关系,即随着科技投入的增加,GDP也随之增加。这也进一步暗示现代经济的发展是建基于科技之上的,这种关系加强了人们对于科技投入的信心。根据国际通用规则可知R&D由三部分构成:基础研究、应用研究与试验发展经费,这三部分投入对于经济发展的支撑作用分别是怎样的呢?对此,我们根据以往的数据对R&D投入中各类别投入与GDP之间的相关性做了一个简单线性回归分析,得出结论:基础研究投入与GDP产值之间具有弱相关性(0.1958),这与基础研究的性质有关。应用研究投入与GDP产值之间具有高度负相关性(-0.8157),这说明应用研究与GDP之间没有直接联系,且其功能完全是科学知识内部的一种调适与验证。换言之,它维系了从基础研究到试验发展研究之间的桥梁,这部分投入对经济增长存在明显挤出效应。试验发展研究的投入与GDP之间具有高度正相关性(0.7435),意味着这部分投入的功能是知识向现实生产技术与产业技术的跨越,直接促成了科技向第一生产力的转化。

世界主要发达国家的R&D构成中,基础研究、应用研究与试验发展经费的比例为15%、20%与65%,这个比例在我国长期维持在5%、10%-15%与80%-85%。这一对比反映了我国基础研究投入长期偏低,导致基础知识供给不足,进而需要向试验发展阶段转化的知识也比较少,这也就解释了我国的应用研究经费投入长期偏低的原因,再加上应用研究与经济增长之间存在的强负相关关系,故这一矛盾一直没有得到足够的关注。我国长期在试验发展研究的投入上维持全球最高的比例,也凸显了中国知识生产向生产领域转移的短链发展模式。这种模式的缺点就是由知识前端(基础研究)到知识后端(试验发展)距离太远,再加上作为知识传递链条中端的应用研究过于薄弱,导致后端的知识供给很难出现前沿知识与技术。从这个意义上说,应用研究就是把知识从前端向后端输送的转化器。根据现有研究,可证明科技健康发展的理想状态是三种研究(知识)之间的传递链条的长度维持在一个合理的区间,为实现目标,就需要新的科技发展路线图与新的科研范式。

传统的从应用研究切入的科技发展模式,也是国际上较常见的科技发展路径。但在追赶任务基本完成时,这种模式就面临一种无法回避的困境,即支撑应用研究的上游链条中的基础研究进展缓慢,缺乏重大成果涌现,此时世界范围内应用研究面临滞涨局面,看似繁荣,但下游链条却没有重大突破出现。原先的科技发展路径显然是无法为下一步发展提供动力的。对后发国家而言,这种从应用研究切入的发展路径由于长期的成功,逐渐形成一种群体认知定势,会导致整个社会出现路径依赖问题。另外,这种转轨困难还来自于现有知识的成本惯性约束。突破成本惯性轨道需要外部力量来推动,仅凭自身内部动力实现转轨几乎不可能。对当下中国而言,这个外部驱动来自于技术“卡脖子”这一导火索,再加上中国发展科技事业的举国体制,迅速成为推动中国科技发展路径转轨的契机。回首2021年,全国从上到下对基础研究的高度重视与认同,就是这一思潮的最好体现。

科技自立自强正在快速从理念层面向实践层面转化,一种新的科技生态正在形成

一旦全社会开始认识到基础研究作为知识源头的作用,那么加强基础研究就需要理念与实践的双向推动。知识获取的渠道无非两种:从外部引进与自主研发。外部引进渠道获得知识的成本较低,通常包括学习成本、转运成本与传播成本等。但这条路径易受外部环境影响,一旦环境变得不友好可能会出现引进困难的局面。另外,长期从外部引进知识,还易造成科技共同体研究范式的习惯性依赖,会对国家科技创新能力的提升产生长期负面影响。自技术“卡脖子”事件发生以来,这条路径开始面临危机,此时,第二条路径——科技自立自强就成为最值得期待的替代路径。这条路径可最大限度避免习惯性依赖,有利于激发科技共同体的创造性与独立的知识生产能力。对当下中国而言,短期内从完全依赖一步跨越到完全独立,还需经过一个中间阶段——既合作又自主的阶段。可以预见,这种模式将维持较长一段时间,这也是国家采取扩大开放政策获取知识红利的目标所在。

如何看待科技的自立自强,这是一个根本性的认识问题。首先,从历史上看,任何国家科技的自立自强都大体上经历了三个阶段:低水平的自立自强、中等水平的自立自强与高水平的自立自强。这三种模式大体对应了农业社会、工业社会与后工业社会。其次,一个进化的系统必须是开放的,“科技的自立自强绝不是要制造一个封闭的系统,而是被孤立状态下的一种战略安排,即便被孤立,也要充分利用与制造一切机会加强国际科技合作,这恰恰是实现科技自立自强的有益补充。”第三,科技自立自强可看作是一个国家发展科技的底层逻辑与总体方法论。不论采取哪种路径,其最终目标都是要实现科技发展,只不过由于环境的变化导致发展模式发生改变。

为实现科技自立自强的成功转轨,其物质载体是什么?习近平总书记指出:“强化国家战略科技力量,提升国家创新体系整体效能。世界科技强国竞争,比拼的是国家战略科技力量。国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学、科技领军企业都是国家战略科技力量的重要组成部分,要自觉履行高水平科技自立自强的使命担当。”如果说吹响基础研究的号角,强烈释放出科研范式转型正式启动的信号,则其直接承载者就是国家战略科技力量,因而基础研究必须调动科技头部力量来破题。近几年国家强调的国家实验室建设、大科学工程、重点国家研究机构的改革、双一流大学的建设以及对科技领军企业的充分肯定等,都体现了中国科技体制在物理载体层面正在经历深刻的转轨,以此全面支撑原创性知识生产、高端人才培养及创新驱动发展战略目标的实现。支撑科技发展路径转轨的物质条件有了,还要从僵化的评价体系中为广大科技人员松绑。为此,近三年来,多部委联合发布破“四唯”、破“五唯”的通知,就是要从评价机制方面解放科技人员,并引导科技人员从传统科技发展范式向新科技发展范式转型;再者,近几年基础研究经费的逐年增高,这些都表明科技自立自强正在快速从理念层面向实践层面转化,一种新的科技生态正在形成,新的科技发展范式的样貌已清晰可见。

加强科学文化建设,塑造新环境变量,为未来社会发展提供可持续支撑

科技自立自强目标的实现,除了需要物质条件的准备之外,国内环境中,支撑科技自立自强的文化环境也是非常重要的变量。这种支持科技发展的文化显然不是中国传统文化的简单翻版,而是与科技活动有更多亲缘关系的科学文化。

任何文化自诞生之日起都会经历萌芽、鼎盛、衰落与萧条的循环,完成由盛转衰这个过程的时间我们称作文化半衰期。文化为避免陷入由盛转衰的不可逆的退化过程,大多采取改变文化结构、积极吸收新要素,使文化范式保持进步性,从而实现文化范式的转型并以此保证文化的活力与繁荣。中国传统文化有过辉煌灿烂的时期,每当到文化半衰期时,我们都会主动或被动地进行改革,延续中国文化的伟大传奇。改革开放以来取得的伟大成就足以证明文化变革的深远影响。自党的十八大明确提出创新驱动发展战略以来,亟需一种相匹配的文化来提供环境支撑,否则在旧的文化范式下创新驱动发展战略很难充分展开,这就是科学文化思潮出现的历史背景。

近两年在国内学术界热议的新文科运动,在2021年以政策形式正式出台。2021年3月,教育部印发了《教育部办公厅关于推荐新文科研究与改革实践项目的通知》,用经费支持的方式启动了新文科建设。之所以会出现新文科热潮,其诉求很明确:要适应新时代哲学社会科学发展的新要求,推进哲学社会科学与新一轮科技革命和产业变革交叉融合。这种文化的破立清晰表明,旧的文化范式已不能有效支撑科技革命与产业变革,更无力全面支撑创新驱动发展战略的实施,建设新文化具有基础性作用。文化建设从来都是大工程,不可能一蹴而就,需要久久为功。

习近平总书记指出:“科学成就离不开精神支撑。科学家精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富。”科学家精神内涵丰富,仅就从事科学研究事业而言,最重要的品质就是科学家们淡泊名利、潜心研究、甘坐“冷板凳”的奉献精神。而科学精神的精髓在于批判与怀疑精神,这些宝贵的精神品质都集中体现在基础研究领域。这是科学知识的源头,从事基础研究是一项探索未知的事业,充满艰辛和不确定性。在这个领域要取得突破,必须要有自由探索意识、批判与怀疑精神,还要耐得住长期的寂寞与孤独。基于此,我们可深切体会到国家推进基础研究的两个目的:一是为人类知识库存增加原创性知识;二是通过基础研究,塑造一种有利于创新驱动发展战略目标实现的科学文化。由此,我们可发现促进科技发展在政策安排层面的发展路线图,即通过基础研究提升科技自立自强的能力,在这个过程中建设科学文化,为未来社会发展提供源于科技的可持续支撑。

[责任编辑:王爽]