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完善基础研究体制机制从源头培育重大科技成果
发布日期:2026-05-20 05:16:11 浏览次数:

  

完善基础研究体制机制从源头培育重大科技成果(图1)

  基础研究是重大科技创新的源泉。党的十八大提出实施创新驱动发展战略以来,科技创新成为提高社会生产力和综合国力的战略支撑,基础研究在国家创新体系中的作用大大提升。如何发挥基础研究对科技创新的源头供给和引领作用,成为亟待解决的重大决策问题。文章聚焦“重大科技成果的形成规律是什么”,以及“什么样的资助方式有助于促进重大科技成果产出”“如何提高原创研究能力”等,采用案例研究和问卷调查方法,通过从自由探索到形成重大科技成果和从应用研究凝练科学问题反哺关键技术攻关两条路径,归纳总结形成原创性重大科技成果的主要规律和影响因素,提出完善基础研究体制机制的建议。

  党的二十大报告提出,到2035年,“实现高水平科技自立自强,进入创新型国家前列”“建成教育强国、科技强国、人才强国、文化强国、体育强国、健康中国”。当今世界新一轮科技革命和产业变革突飞猛进,国际科技竞争向基础前沿前移。我国已进入经济高质量发展阶段,依靠技术引进、模仿式渐进创新与粗放型增长的传统模式的支撑作用减弱,需要科技创新,尤其是原始性创新为高质量发展注入强大动能。

  基础研究是重大科技创新的源泉,是国家创新体系中的重要组成部分。近些年来,我国基础研究支出不断增加,高被引论文数量、发明专利授权量快速增加,位居世界前列。但与科技领先国家相比,我国基础研究支出强度明显不足,投入来源单一,跟踪研究多,原创性研究较少,基础研究与科技创新存在脱节。在论文专利总量大幅增长的同时,突破性科技产出呈现明显短板,原创性科学成果稀缺,关键技术领域“卡脖子”问题依然突出,这些问题的根源在于基础研究的支撑作用不足。因此,增强高水平基础研究能力,从源头产出重大原创性、颠覆性科技成果,是实现高水平科技自立自强和建设科技强国的重要支撑。

  新形势下,如何发挥基础研究对科技创新的源头供给和引领作用、通过体制机制创新破解我国基础研究发展瓶颈,对夯实科技强国建设根基具有重要理论价值与现实意义。现有关于基础研究体制机制的研究,一方面论证基础研究对长期技术进步、产业升级和全要素生产力提升的基础性作用;另一方面,从投入结构、人才培养、评价机制、科研组织方式等维度,探讨不同因素对基础研究发展的影响。这些研究为理解基础研究运行规律和政策工具选择提供了重要依据,但大多侧重于投入产出分析,较少系统揭示基础研究体制机制如何影响重大科技成果的“源头生成”过程;对基础研究与重大原创成果之间的内在机制,多停留在原则性或经验性论述,缺乏对关键制度安排及其作用路径的深入剖析。

  为从不同角度反映基础研究与重大科技成果之间的关系,揭示和总结从基础研究到重大技术创新的规律、路径和体制机制的中国经验,本文通过案例研究和问卷调查,综合考虑特殊性与普遍性,聚焦回答“重大科技成果的形成规律是什么”“什么样的资助方式有助于促进重大科技成果产出”“如何提高原始创新能力”,开展深入的案例研究和问卷调研。

  从国家自然科学奖、技术发明奖等获奖项目中,综合考虑获奖案例的类型、依托单位、领域代表性和资料可得性等因素,遴选了10个重大创新成果及其团队,作为重点研究案例(表1)。这10个案例涵盖了形成重大科技成果的2种路径。

  例如,获得自然科学奖的中国科学技术大学量子科学团队、中国科学院遗传与发育生物学研究所的分子设计育种团队、复旦大学介孔材料团队和山东大学密码学团队等。

  从应用技术研究和工程实践出发凝练科学问题,以基础研究支撑重大关键核心技术攻关

  例如,获得技术发明奖的大连理工大学高性能制造团队、中国科学院大连化学物理研究所DMTO团队和清华大学OLED团队等。

  为增加研究可比性,课题组从立项、组织研究到应用的全过程,跟踪从基础研究到形成重大科技成果的完整链条。例如,原创思想由谁提出,在什么情况下提出;研究的“第一桶金”来自哪里,国家自然科学基金(以下简称“自科基金”)何时介入;在基础研究到成果转化的过程中,科研团队还接受了哪些其他资助,发挥了什么作用;如何组织团队研究,有什么成功经验,遇到了哪些问题等。从多个维度揭示在重大科技成果演进过程中资源、制度、领军人才与团队等动力因素及其作用机制。在调研中,课题组一方面对团队负责人和成员进行深度访谈,获取宝贵的一手资料;另一方面通过查阅学术文献、检索相关公开信息,获取有关团队的相关信息资料。

  在案例研究的基础上,课题组围绕案例研究的主要结论和发现的问题,开展问卷调研。以2008—2020年国家自然科学奖和国家技术发明奖一、二等奖的获奖成果(1126个)为抽样,向4086位主要获奖人员发送问卷,回收有效问卷555份。这些问卷的分析结果支持了案例研究的主要发现。

  通过上述研究发现了中国情景下基础研究推动重大科技成果的一些规律,以及需要改进和加强的领域,并提出了相关政策建议。

  原创性重大科技成果的形成是一个长期过程,创新链各环节需要各类资金接力支持

  案例研究表明,10个案例从获得自科基金第一笔直接资助到成果产业化落地平均经历了约13年,到获得国家奖项时平均经历了约17年(表2),有些团队从开始研究到产业化应用,经历了20—30年时间。问卷结果显示,在555位受访者参与的研究项目中,从开始研究到获奖超过11年的占76.9%,超过16年的占28%。

  注:按照获得国家自然科学基金直接资助项目的时间排序;内容由作者根据调研整理

  在重大科技成果形成过程中,研究团队大都获得过包括所在单位、自科基金、“973”计划、“863”计划、国家重点研发计划,以及产业化示范项目等支持。各类资金分工协作,互相补充,形成全链条覆盖。总体看,自科基金重点支持早期基础性研究;进入应用转化阶段,其他国家科技计划项目和产业部门、地方政府等进行较大力度投入。问卷结果表明,在459位主持和参与过与获奖有关的国家科技计划项目的受访者中,同时受自科基金和科技计划项目资助的占89.3%。

  例如,中国科学院数学与系统科学研究院ADRC团队从反思模型控制误差过大的问题出发,提出全新的自抗扰控制理论,又回到工程试验中进行验证,发现不足进行改进,循环往复,开辟了一种独特的工程验证理论的试错式研究方法。

  例如,中国科学院大连化学物理研究所DMTO团队,从国家战略需求项目“甲醇制取低碳烯烃催化剂研究”中凝练科学问题,从反应机理等方面开展基础研究,不断进行技术迭代升级,反哺技术攻关,极大提高了转化效率。又如,大连理工大学高性能制造团队在“硬脆材料复杂曲面零件精密制造”攻关时发现,测量技术是影响加工精度的关键,进而突破以往的加工测量办法,提出全新测量理论,探索面向性能补偿的精密修磨新理论,提出逐点可控数字化精密加工方法,大大提高了加工精度。在这个过程中,该团队解决了一个又一个难题,早期多次获得自科基金面上项目滚动支持,后来仪器和装备研制则获得“973”计划和“863”计划等接续支持。由此可见,重大科技成果是基础研究与应用研究高度融合的结果,基础科学和应用研究很难相互分割。

  案例研究发现,原创思想大都不是竞争性项目直接支持的,而是得益于在稳定、宽松的学术环境中自由探索和独立思考。

  特别是一些开创性理论研究常常突破主流理论,开辟新路径,早期很难获得竞争性项目支持,需要所在单位提供稳定的研究条件,包括稳定薪酬、基本实验条件,以及自主研究环境。例如,ADRC团队的领军人突破模型控制理论,提出自抗扰理念。由于不是主流观点,得不到专家们的认可,科研经费难以得到保障。在早期,课题组主要依靠中国科学院为研究人员提供的稳定工资和基本实验条件,后来获得知识创新工程40万元试验经费支持开展试验。又如,山东大学密码学团队领军人王小云以兴趣导向开启密码学研究。当时学校没有严格的论文数量考核压力,她边教学边研究,历经10年相继破解了MD5、SH-1等国际通用密码哈希函数。

  清华大学OLED团队的经验表明,研究单位的稳定支持是取得OLED原创成果的重要因素。在研究早期,清华大学支持建立OLED课题组和实验室,尽管当时实验室只有2个人和1台二手实验设备,但学校提供了必要的研究环境和条件。在研究的下一阶段,学校支持该团队在有机光电子实验室的基础上,横跨诸多学科组织建设新型交叉学科,提供了多学科的研究力量。

  案例研究表明,原创性基础研究初期往往是一个初步想法和大致研究方向,需在研究中逐步深化和完善研究方案。在重大科技成果的形成过程中,每个阶段都可能遇到瓶颈,要允许试错和容忍失败,分段评估和滚动支持,如以下2个案例。

  该团队将分子遗传学与水稻育种紧密结合,经过近30年努力,分4个阶段逐步深化,培育出“高产优质”的超级水稻新品种,最终提出并证实快速从头驯化“异源四倍体野生稻”的新策略,开辟了野生植物驯化新路径。

  该团队在“有序介孔高分子和碳材料”领域取得重要成果。但在研究早期,团队领军人赵东元的研究领域是微孔材料(分子筛),虽与介孔材料密切相关,但有一定差别。在决定探索“介孔材料”的初期,团队同时在多个有潜力的方向布局人才、开展实验。在经历了无数次失败之后,介孔材料领域的研究成果得到了国内外学术同行的高度认可,最终在环境、能源、催化等领域得到应用转化,取得巨大经济效益。由此可见,在探索“无人区”的过程中,在哪里能够获得成功是不可预知的,必须实行“坚持”与“灵活”相结合。受访专家指出,现在项目评审往往要求方案设计完整、路径详细,这样不利于自由探索和挑战科学前沿,一定程度上限制了科学家的创造性。

  案例研究表明,重大科技成果的形成需要自由探索与有组织研究相结合,具有战略思维的领军人才与合适的团队相结合。

  在形成重大科技成果的初始阶段,往往有一些具有战略思维的领军人才能够找到战略方向,并持之以恒开展研究,其独特的战略眼光对整个科学领域的发展具有推动作用。例如,中国科学技术大学开始介入量子信息研究之前,国内对量子信息的实验研究几乎为零,对于是否应该支持量子信息研究存在许多争议。一批活跃在量子科研一线、具有战略思维的科学家经过多次系统论证,向国家科技管理部门提出量子技术对中国未来发展的重要性。1995年,在科学技术部和中国科学院等有关方面的支持下,陆续在中国科学技术大学布局了量子调控、量子通信、量子计算等方向的研究团队,使我国在量子科学领域处于国际前沿。又如,王小云是在其导师、著名数学家、中国科学院院士潘承洞的引导下,在国内率先开展密码学研究的。

  在原创理论探索阶段,团队领军人才的作用至关重要。在原创思想形成早期,往往是少数人在“琢磨”和钻研。当理论研究基本定型,技术路线比较明确后,需要开展有组织的基础研究,发挥团队的作用。此时,资助重点应放在培育团队上,尤其在基础理论领域更是如此。一些受访专家提出,在原创性研究组织中要充分信任牵头专家,不要把研究内容限定太死,要鼓励自由探索和挑战科学前沿,以及跨学科和跨领域的合作研究。

  案例研究表明,自科基金的持续支持,对重大科技成果的形成发挥了重要作用。案例的团队领军人才均在早期获得过自科基金的面上项目、青年基金或杰出青年基金等项目资助。他们认为,自科基金支持年轻学者早期研究,培养了科研人才和团队,培育了重要研究方向和开辟新技术路线。在原创思想获得自科基金支持后,从而坚定和深化了其研究方向。问卷结果显示,受访者中近90%曾获自科基金资助,其中获面上项目资助占82.49%。

  总体看,自科基金项目数量较多、金额较小,具有基础性、普遍支持的作用,培育了一批原创思想、理论方法和前沿科技成果。根据《国家自然科学基金年报》统计,2009—2017年,69项国家科技进步奖一等奖项目获1458次资助;2008—2017年,11项技术发明奖一等奖项目获131次资助。自科基金在培养科学研究领军人才方面发挥了显著作用。例如,在1995—2021年增选的14批中国科学院院士中,曾获杰出青年项目资助的占41.67%;2017年以来这一比例超过70%。问卷结果显示,自科基金的重要性依次为:有助于凝练科学问题、培养后备人才、鼓励形成原创思路、探索多种技术路线、补齐重要的薄弱方向和培养战略科学家等。

  案例研究和问卷调研总结了重大科技成果从基础研究到技术应用的成功经验。被访谈的专家也反映,目前存在制约基础研究形成重大原创成果的体制机制问题。

  调研发现,在现行风险规避式的程序化项目遴选机制下,基础研究的原创研究项目少,跟踪研究多,难以支撑重大科技成果的形成。一方面,自科基金的原创项目申请率和入选率低。因为前沿领域的原创思想没有先例,难以通过现行常规同行专家评审程序达成共识。加上目前项目评审要求方案设计完整、路径详细,而有些开创性研究往往是一些构思,并无系统方案。因此,一些颠覆性创新的苗子经常被否掉。另一方面,原创研究的不确定性大,研究周期长,需要研究人员有“坐冷板凳”的精神和毅力,但在以数量和短期考核为主的人才评价体系下,导致许多研究人员把精力放在发论文和争项目上,因害怕失败,不愿意也不敢做原创研究。

  目前,我国专门用来资助基础研究的经费来源主要是自科基金。2024年,我国全社会基础研究支出约2497亿元,自科基金占14%,其余大都用于目标任务导向的应用基础研究和科研基础设施等。而近些年来,自科基金中主要用于支持自下而上和自由探索的青年基金项目、面上项目的资助金额占比呈下降趋势,从2020年的55.65%降至2024年的50.77%。加上现在不少大学将中青年教师获得自科基金资助作为重要评价考核指标,把承担杰出青年项目作为“帽子”,与待遇和职称挂钩,导致千军万马抢过“独木桥”。而自科基金面上项目、青年基金项目的资助率却在不断降低(2024年分别仅为11.66%和15.54%),因此迫切需要扩大基础研究经费来源。

  调研发现,产学研合作机制不健全,基础研究难以支撑关键技术攻关。目前,我国基础研究的主力军是大学和科研院所,但大学和科研院所与企业的考核目标不同,前者评价考核以发表学术论文为主,企业以应用和盈利为目标,大学和研究机构的选题与企业和市场需求相脱节。目前,凝练关键核心技术的科学问题的难点是,一些大学和科研院所的研究人员因不了解工程实际和企业需求,其研究不能为解决实际问题提供支撑;而大部分企业又因为研究能力有限,提不出相关科学问题。案例研究发现,能够成功支撑关键技术攻关的基础研究都是经过产学研密切合作。因此,要加强产学研合作来凝练重大技术攻关需要解决的科学问题。

  目前,重大科技成果的投入链存在一些薄弱环节。由于我国科技计划实行分类管理,基础研究与应用研究由不同部门管理,在实践中一些有应用潜力的基础研究成果,往往因无接续资金支持,而束之高阁。在案例调研中,专家普遍反映:

  1.缺少面向国家重大战略需求的重大基础研究顶层布局。例如,“973”计划是具有明确国家目标、对国家发展和科学技术进步具有全局性和带动性的基础研究发展计划,旨在解决国家战略需求中的重大科学问题,为未来高新技术的形成提供源头创新。自其取消后,现有国家科技计划难以弥补留下的缺口。

  调研中发现,目前国内一些考核和评奖中存在“重成套轻配套、重工程轻基础”的倾向,一些重大奖项的获奖者主要是工程技术总承包单位和个人,从事配套、软件和基础研究的人员往往是“幕后英雄”,从而挫伤了合作积极性。专家们还反映,目前缺乏激励合作的体制机制,影响了合作研究积极性。尤其是以发表论文为例,存在“三认三不认”的标准。一方面,考核评价中只认第一作者;另一方面,在研究项目结题计算资助成果时,只有列在论文第1位的资助项目才能计算成果,其他资助项目不能计入。这些做法的初衷是为了防止挂名等学术不端行为,但其负面效果是一定程度影响了科研人员合作研究的积极性,特别是影响了交叉领域的合作研究,降低了科研效率和能力。

  1.坚持前瞻性、原创性、引领性标准。简化项目评议标准,避免将研究方案定得太细、太死。申请方案要提出前沿研究方向、拟开展的研究路径和创新点;评价重点则放在是否具有原创性、引领性、前沿性和科学性,是否符合国家和社会需求,团队是否有研究基础等。

  2.设立开放式课题管理制度。对原创项目分阶段滚动支持,根据执行情况评估是否继续支持。给团队负责人组织研究的自主权。总体九游app研究方向确定后,允许负责人对具体研究内容进行布局和调整。对一些具有重大战略方向的选择,可邀请国际知名专家参加评议。

  3. 建立非共识项目的资助专项。实行复议制或由知名学者举荐,发挥战略科学家在选题中的作用。建立战略科学家库,选择具有前沿思维和大局观、公正客观、敢于直言的专家作为非共识项目评估专家。评议时允许讨论,帮助完善方案;存在不同意见时,可由少数专家举荐。对非共识项目实行小额资助,滚动评估和支持。经评估退出的项目作为知识积累和技术储备,不追究责任。

  一方面,为满足国家重大战略需要,国家重大科技专项、重点研发计划等项目经过论证,根据需要超前部署核心科学问题研究。另一方面,根据关键技术攻关需要,自下而上凝练基础研究项目。国家自然科学基金委员会应定期组织重点领域的行业领军企业、优势研究团队,以及战略科学家等,共同凝练产业前沿技术和重大关键技术攻关需要解决的科学问题。面向社会招标,重点支持有明确产学研合作背景的研究团队与科技领军企业合作开展应用导向的科学研究。真正做到企业“出题”,大学、科研院所基础研究支撑,产学研合作“答卷”,产业应用“判卷”。

  长期稳定支持基础研究的目的是营造宽松和稳定的研究环境,要以多种形式加强对基础研究的长期稳定支持,实行机构稳定支持与项目滚动支持相结合。

  1.加大对基础研究机构的稳定支持,为研究人员自由探索提供必要保障,包括薪酬、实验条件和时间等,使研究人员不必忙于到处九游app申请项目。

  2.支持大学、科研院所等从事基础研究的机构建立“基础科研经费”制度,支持难以获得竞争性项目的原创项目,培育科学萌芽。

  3.发挥自科基金与企业联合基金的作用,加强企业需要的科学问题凝练,支持产学研合作攻关的科学研究。

  4.完善科技捐赠的税收机制和相关法律法规,鼓励社会捐助建立多种形式的科学基金,拓宽青年研究人员获得学术研究资助渠道。统一评价标准,公平对待社会基金资助形成的研究成果。

  根据各类投入主体在创新体系中的功能定位,构建分工明确,基础研究基金、科技计划、产业基金、资本市场有效衔接的协同投入体系。

  1.充分发挥自科基金培养科研人才、培育重要研究方向和遴选新技术路线的作用,为重大科技成果打好科学基础。提高自科基金中以自由探索为主的青年基金和面上项目的比重,“广播种、选好苗”,加大原创性项目的入选率,对有研究潜力的人才继续支持。重点项目和杰出青年项目等,则应加强目标导向的基础研究,重点支持科学意义重大或有重要应用前景的研究项目。

  2.在基础研究成果应用和重大技术攻关阶段,发挥重点研发计划、重大科技专项等国家科技计划的作用,充分利用已有适用基础研究成果和超前部署需要的基础研究项目。建议在重点研发计划中安排一定比例的战略导向重大基础研究发展项目,开展战略导向的体系化基础研究,打通基础研究从点上突破到集成应用转化的渠道。

  3.在示范项目和产业化阶段,鼓励产业基金、社会资金投入,发挥多层次资本市场的作用。基础研究成果的产业化应用,往往形成新技术产业,孵化周期长,需要应用场景的培育和耐心资本的支持,应建立政府引导基金与企业、社会等多元投资主体的风险分担和利益分享机制,加强长期投入。

  4. 加强部门协同,推进基础研究成果应用转化。国家自然科学基金委要加强与其他国家科技计划管理部门及企业的信息交流与合作,促进有应用潜力的基础研究成果获得接续支持,加快基础研究成果的应用。

  前瞻性基础研究周期长,在初始阶段很难看出产业化机遇,要建立科学的评价体系,激发科技工作者创新积极性,引导基础研究持续高水平发展。

  1. 坚持“负责任、讲信誉、计贡献”的评价原则。建立学术共同体评价与长期跟踪相结合的评价机制,破解当前基础研究“短平快”倾向。基础研究选题要看前沿性、原创性、引领性和对接国家战略需求的潜力;选人要看科研潜力、责任心和贡献;在研究组织上要给负责任的科学家选择技术路径的自主权。基础研究成果评价应增加可拓展、可转化的内容,在同行评议基础上,进行长周期考察。同时,加强科研诚信监督,防止“学术腐败”。

  2. 完善鼓励合作的考核和评奖机制。建立基于贡献的署名机制,打破“三认三不认”标准,既要防止挂名现象,又要实事求是体现和科学评价科研人员在合作研究中的作用,鼓励交叉领域合作研究,提高科研效率。在重大奖项中体现从事关键配套研究和基础研究团队与个人的贡献,调动合作研究的积极性。

  感谢中国科学院方新对课题组的指导;感谢中国科学院科技战略咨询研究院李瑞、北京林业大学程鹏、北京工商大学丁雪辰、四川大学游玎怡,以及中国科学院大学张宜和丁琪在案例及问卷调研中的贡献。

  吕 薇国务院发展研究中心创新发展研究部原部长、研究员。山东大学经济学院兼职教授。主要研究方向:创新体系与政策、科技体制改革、高新技术产业政策、知识产权制度与政策研究。

  吕薇, 柳卸林, 温珂. 完善基础研究体制机制 从源头培育重大科技成果. 中国科学院院刊, 2026, 41(4): 695-706.

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