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要瞄准世界科技前沿强化基础

网友发布 2022-08-02 14:03 · 头闻号前沿领域

“十三五”以来,我国科技进步贡献率从55.3%提高到59.5%,重大科技成果不断涌现,创新能力在全球131个经济体中排名第14位。

尤其是在“十三五”末的这一年,中国的科技创新更加成功——

量子通信的实际应用取得了重要突破。墨子号量子科学实验卫星首次实现了基于纠缠的量子密钥分发。5G基站数量超过60万个,以5G为代表的新一代数字技术成为缓解疫情影响、拉动经济增长的重要因素;北斗三号全球卫星导航系统正式建成并开通,全世界都可以获得北斗系统的高质量导航、定位和授时服务。大国重器举世瞩目。

在规划未来五年科技事业时,习近平强调,“十四五”及以后的发展对加快科技创新提出了更加迫切的要求。那么,“十四五”期间发展前沿科技的关键是什么?eecs教授谭颖在《国家治理》一文中指出,要提高前沿科技领域的治理能力,应把握七个关键点。推荐阅读。

01

重视基础研究

基础研究是一切前沿科技的基石。在过去的十年里,中国的科技领域发展迅速,取得了许多令人瞩目的成就。但是,它最突出的一个特点是对实用技术研究的“偏爱”。大多数科学研究总是停留在实践阶段而没有进一步的“理论”升华,对基础研究缺乏足够的重视。近年来,基础研究越来越受到重视,但这种重视似乎还停留在表面,远远不足以支撑我国未来的科技发展。

历史多次证明,基础科学的发展是人类进步的动力和源泉。比如力学和热力学推动了蒸汽机和内燃机的发明,促成了第一次工业革命;电力的商业化,尤其是特斯拉的交流电,使得远距离输送电力成为可能,推动了第二次工业革命,引领人类进入电气化时代;麦克斯韦方程组统一了电磁学,和香农的信息论一起拉开了无线电通信的帷幕。从此,人类进入了信息时代。计算机、原子能、空技术等引领人类进步的实用技术,背后都是划时代的基础理论研究。

基础理论的研究并不总能产生立竿见影的经济效益,但从长远来看,基础理论的研究可以为前沿科技的发展提供有力的支撑。如今,我们日常生活中经常接触到的二维码给我们的生活带来了极大的便利。但很多人不知道的是,为什么即使二维码被污损,也不会影响扫描二维码的信息。这种现象或结果主要基于Reed和Solomon在1960年提出的Reed-Solomon码。当时谁也没有想到,他们不足五页的论文,会在60年后成为当代生活不可或缺的一部分。所以,重视基础研究,就是为未来的前沿科学研究做铺垫,为前沿科学研究提供工具。同时,在基础研究上,要避免短视,要有“十年磨一剑”的长远战略眼光;不仅要加强投入,还要搞好教育,让人们认识到基础研究的重要性,吸引更多对基础学科感兴趣的人加入进来,为前沿科技的发展打下坚实的基础。

02

重视原创研究

有了扎实的基础研究,还要重视原创性的研究工作,主要包括前沿科技的原创理论和原创工具。

从国家的角度来看,中国在很多领域都面临着“卡脖子”的问题,重视原创研究迫在眉睫。中科院院长白春礼9月16日在国新办发布会上提出,要把“卡脖子”的清单变成我们科研任务的清单,进行布局。被“卡脖子”的根本原因主要在于“原创性研究”的不足。

从发展规律来看,前沿科技的进步通常是跳跃式的,原创理论是其跳跃式发展的关键催化剂。以芯片行业为例,荷兰ASML公司是最先进的光刻机制造商。然而,在20世纪90年代,日本尼康和佳能在光刻技术方面领先世界,而ASML仍然是一个默默无闻的企业。从20世纪60年代开始,光刻机光源的波长宽度从436纳米、365纳米和248纳米发展到90年代末的193纳米。

此后,尼康等公司希望在选择157 nm方面稳步前进,而ASML和美国新成立的极紫外联盟也选择了几十nm,但都失败了。2002年,TSMC工程师林本建提出了浸没式光刻技术,利用光在水中的折射原理,直接将光的波长从193纳米降低到130纳米以上,直接突破了157纳米光刻技术的发展瓶颈。但这一方案并未被日企采用。相反,ASML看到了这项技术背后的巨大潜力,并一举取得了突破。现在它已经成为世界上最大的半导体设备制造商之一。可见,关键原创技术已经成为芯片领域“弯道超车”的法宝;抓住原创技术,就是抓住了突破前沿科技瓶颈的机会。

同时,也要注重前沿科研工具的原创性。2020年,哈工大、哈工大等机构被美国商务部列入“实体名单”后,使用重要科研工具——科学计算软件MATLAB的授权被暂停,对该机构的科研工作造成了较大影响。应对这样的危机,重视前沿科研工具的原创性同样重要,也必须引起足够的重视。

03

树立正确的研究态度。

科学研究是一种创造性的劳动方式,不同于一般的生产劳动和经济建设。“创造性”要求科研工作者积极探索未知,而不是拘泥于已知的知识和技术,大胆尝试,敢为人先,并正确面对科研过程中的失败,永不轻言放弃,树立积极的科研态度。

如今,大量的科技理论已经发展到相当高的水平,但仍有许多理论盲区和未知领域。探索未知的过程必然不会一帆风顺。在科技无人区往前走,必然会经历很多失败,也可能会耗费大量的人力、财力和时间。在这个“追求高效率”的时代,追求未知的成本更高,让很多科研工作者望而却步。

值得注意的是,在今天的先进技术出现之前,当时一切都是未知的。科技之所以能发展到今天这么蓬勃的状态,就是因为那些敢于吃螃蟹,默默付出的人。因此,对于当代科研工作者,尤其是前沿科技领域的科研人员来说,“大胆尝试,敢为人先”的探索精神非常重要。只有积极探索科技盲区,在踏实认真研究的基础上发现未知的技术难题,才能创造出优秀的科研成果,而不是永远躲在前人的树荫下,寻找暂时的安慰,浪费自己科研的最好时光。

另外,要树立正确的对待科研失败的态度。在探索未知的过程中,失败是很常见的事情。成功的尝试自然能赢得鲜花和掌声,但失败的尝试不是一文不值,不应该被忽视,不应该遭受白眼和嘲笑。成功的结果只是告诉人们“这个可以”。这样的尝试一旦成功,就不再是科研问题,而是工程问题。失败的结果可以告诉人们“你不能这样”,这也很重要。通过失败的尝试为自己积累经验,甚至告诉同行避免重蹈覆辙,也是对科研的贡献。

04

建立灵活多样的管理模式。

随着科学技术的不断发展,科技管理模式也需要不断创新和改进。不同学科之间有很多差异。有些学科要注重基础理论创新的管理和保护,如数学、物理等传统基础学科,有些学科要注重应用研究,如计算机、材料等应用学科。因此,要建立和完善适合不同学科发展特点的灵活多样的管理方法。

随着“互联网加经济”的发展,共享经济虽然使人类社会能够更合理、更充分地利用社会资源,但其新的运作模式也给相关管理和监督带来了诸多挑战。因此,自2018年以来,国家针对网上叫车和自行车共享等领域暴露出的问题,相继出台了一系列专项管理政策。正是这种有针对性的管理政策,保证了前沿科学技术能够高效、顺利地实施和蓬勃发展。

此外,还应进一步完善管理过程中的监督制度。前沿科技研究需要大量财政投入,容易滋生腐败和浪费。因此,相关部门应加强对科研经费使用的监管,避免资金浪费,使每一笔宝贵的科研经费物尽其用,真正把有限的资金花在“刀刃”上。

05

优化教育培训体系,重视人才建设。

科研人才的培养离不开优秀的教育培训体系。高校相关部门和研究机构应重视创新人才的培养,优化自身的培养体系。

首先,要重视科研方向的基础知识教育。优秀的科研人才必须具备过硬的基础能力,尤其是自身学科和研究方向的基础知识,为长期的科研生涯打下坚实的知识基础。

其次,要明确人才培养的主线。基础知识需要广度,专业方向需要深度。特别是在培养高层次研究型人才的过程中,要根据他们的研究兴趣、研究能力、研究方向等因素规划培养重点,注重专业深度,培养优秀的专业人才。

最后,是优化人才评价体系。对科研人才的评价不能只局限于论文数量,还要从多角度综合评价其研究能力,以充分发挥每个人才的聪明才智。比如2017年起,北京大学开设计算机学科图灵班。从本科阶段开始,努力集中资源培养专业高端技术人才;再比如清华大学的博士教育评价体系改革,让论文数量不再是评价学生水平的唯一标准,让学生在更加开放自由的状态下开展创新工作。

06

营造良好的社会环境。

社会是人们赖以生存和发展的具体环境,也影响着社会人才的全面发展。良好的社会环境可以在一定程度上加速人才的培养。子曰:“见贤思齐,见贤思齐。”倡导“思齐见才”的风气,在社会上尊重知识,尊重人才,这一点很重要。目前西方一些国家“反智”盛行,科学不被尊重。这也是这些国家有效防控新冠肺炎疫情的障碍之一,值得我们警惕。

2017年,在看望出席全国政协会议的民进农工党93学会会员时,习近平总书记指出,“我国广大知识分子是社会的精英、国家的栋梁、人民的骄傲、国家的宝贵财富”。在新的历史条件下,不仅要培养自己的人才,而且要聚集人才,吸收世界智慧为我所用。这也是实现中国梦的必由之路和关键。营造公平竞争的社会环境,而不是让一小撮“投机者”获利,让人才“凭实力说话”,做到人尽其才、物尽其用;让前沿科研人员通过知识为社会做出贡献,同时实现自身价值,获得社会的认可和尊重。

07

营造良好的市场环境。

前沿技术的落地需要良好市场环境的孵化。构建有利于前沿科技发展的市场环境,可以从三个方面入手:

第一,建立积极推动和支持技术落地的市场环境。前沿技术的快速落地,不仅需要科研人员自身的努力,更需要市场环境的大力支持。在市场层面,普遍建立“支持技术落地”的合作态度,积极推动学术界和产业界的良性合作,将更有利于前沿技术的研发和落地。

其次,维护健康竞争的市场环境。良性的技术竞争有助于激发科研人员的潜力和斗志。只有看到自己和别人的差距,互相督促,共同进步,才能更好的推动整个技术领域的进步。

最后,完善包容开放的市场环境。前沿技术的落地必然需要一定的过程,甚至可能会有一些困难。市场应着眼于技术的未来潜力,对其表现出包容开放的态度,不应过度追求短期利益。所有真正有价值的科学技术都需要一个耐心的孵化过程,整个市场也应该更加耐心、更加包容、更加开放,这样才有助于前沿技术的落地和发展。比如华为、腾讯、阿里等行业代表企业与各大高校的技术合作和人才合作项目,就体现了市场对技术落地的支持。再比如小米和格力的“十年赌约”,通过良性竞争的方式实现两家企业的相互促进,从而实现自身和整个行业的共同进步。

以上略删。

选自| 9月《国家治理周刊》中原标题|提升前沿科技领域治理能力应把握七个重点。

作者|谭颖教授

原创编辑|周素丽何胜兰

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