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中國基礎(chǔ)研究十年回眸－－基地篇

[2011/5/25]

　　從1984年始組織實(shí)施國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)計(jì)劃以來，我國創(chuàng)新基地建設(shè)已經(jīng)走過26個(gè)年頭。建設(shè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，使我國很快武裝起一支精干的基礎(chǔ)研究隊(duì)伍，搭建起相對(duì)精良的科研平臺(tái)。隨后，又啟動(dòng)了國家重大科學(xué)工程、國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng))、科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程、企業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和國家實(shí)驗(yàn)室試點(diǎn)等工作。目前我國已經(jīng)初步形成了支撐基礎(chǔ)研究發(fā)展的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室體系、重大科學(xué)工程和野外科學(xué)觀測(cè)研究站網(wǎng)，基本覆蓋了我國大部分學(xué)科方向和國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要領(lǐng)域！幷

　　國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 探索科學(xué)前沿和解決國家重大需求的骨干研究基地

　　2008年3月3日，科技部、財(cái)政部聯(lián)合宣布，設(shè)立國家(重點(diǎn))實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，從開放運(yùn)行、自主創(chuàng)新研究和科研儀器設(shè)備更新三方面，加大國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定支持的力度。

　　科技部部長萬鋼認(rèn)為，設(shè)立國家(重點(diǎn))實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，加大穩(wěn)定支持力度，有利于營造寬容失敗、摒棄浮躁、潛心研究的科研環(huán)境。

　　這只是國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室不斷完善體制機(jī)制建設(shè)的一項(xiàng)舉措。其實(shí)早在1984年，我國就開始組織實(shí)施國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，主要支持針對(duì)學(xué)科發(fā)展前沿和國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及國家安全的重要科技領(lǐng)域和方向，開展創(chuàng)新性研究。設(shè)立國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)計(jì)劃，旨在破解我國科技體制條塊分割、資源分散和低水平重復(fù)的弊端？萍冀缛耸繉⒋伺e形容為：“像一陣春風(fēng)，吹開了長期束縛、封閉的我國科技管理舊體制。”國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持改革、創(chuàng)新，實(shí)行“開放、流動(dòng)、聯(lián)合、競(jìng)爭(zhēng)”八字方針，實(shí)行定期評(píng)估、設(shè)立開放課題和實(shí)驗(yàn)室主任基金、推動(dòng)項(xiàng)目基地人才相結(jié)合等制度，為我國科技體制改革的不斷深入提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

　　現(xiàn)有國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室從定位上大致可以分為三類：第一類以基礎(chǔ)研究為主，開展科學(xué)前沿探索，承擔(dān)科研項(xiàng)目以自然科學(xué)基金和973計(jì)劃為主，成果主要產(chǎn)出形式為高水平論文及專著;第二類以應(yīng)用基礎(chǔ)研究為主，針對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題開展基礎(chǔ)研究，承擔(dān)科研項(xiàng)目以863計(jì)劃、國防預(yù)研為主，涉及醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、材料、信息，以及地學(xué)和化學(xué)領(lǐng)域;第三類以工程科學(xué)基礎(chǔ)研究為主，根據(jù)工程科學(xué)的特殊屬性及其較強(qiáng)應(yīng)用或行業(yè)背景，此類實(shí)驗(yàn)室面向國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)，直接承擔(dān)或解決國家重大工程或重大項(xiàng)目中的研究任務(wù)及相關(guān)科學(xué)技術(shù)關(guān)鍵問題。

　　經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國已經(jīng)形成了由國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、軍民共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、港澳地區(qū)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室伙伴實(shí)驗(yàn)室、省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地等類型組成的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室體系。

　　目前，國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已成為我國科學(xué)研究的骨干研究基地。至2008年，國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的科研任務(wù)年均增長11%，科研經(jīng)費(fèi)年均增長22%，并相繼取得了一批具有國際水平的原始性創(chuàng)新成果。發(fā)表期刊論文數(shù)由2003年的28480篇，增加到2009年的37608篇，年均增長率為5.3%。統(tǒng)計(jì)表明，國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在《科學(xué)》和《自然》等高影響力期刊上發(fā)表論文占我國發(fā)表總數(shù)的25%;在各領(lǐng)域頂尖期刊發(fā)表論文占我國發(fā)表論文總數(shù)的20%—40%。國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成為聚集和培養(yǎng)優(yōu)秀科學(xué)家，建設(shè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的重要基地。國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有固定人員中有中國科學(xué)院院士243人，中國工程院院士137人，分別占總數(shù)的34.0%和18.1%;國家杰出青年科學(xué)基金獲得者869人，占全國總資助人數(shù)的39.7%;獲創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金資助123個(gè)，占總數(shù)的54.7%;中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”獲得者454人，教育部“長江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授286人。國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室還促進(jìn)國際學(xué)術(shù)交流與合作，部分國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室整體實(shí)力得到國際認(rèn)可，并已開始牽頭組織若干國際計(jì)劃，如國際人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃等。

　　國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施 為科學(xué)研究提供強(qiáng)大條件支撐

　　2009年7月17日，耗資6.4億元的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造工程通過了國家驗(yàn)收；ㄙM(fèi)巨資對(duì)一個(gè)大科學(xué)裝置進(jìn)行改造，國家能收獲什么?

　　對(duì)撞機(jī)的作用就是通過高能粒子的碰撞來研究基本粒子的組成和相互作用規(guī)律，是人類探索物質(zhì)世界和自然規(guī)律的重大前沿課題！氨本┱(fù)電子對(duì)撞機(jī)此次順利完成升級(jí)改造，亮度比改造前提升30多倍，是此前該能區(qū)對(duì)撞機(jī)亮度世界紀(jì)錄的4倍以上。這將推動(dòng)我國粒子物理的研究，特別是進(jìn)一步保持和加強(qiáng)我國在粲物理研究領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位！敝锌圃涸菏、北京大學(xué)教授趙光達(dá)如是評(píng)價(jià)。中科院高能物理所所長陳和生也認(rèn)為，該工程建成并投入運(yùn)行，把我國對(duì)撞機(jī)和譜儀技術(shù)推進(jìn)到國際前沿，除了獲取一系列重要科研成果外，還有力地推動(dòng)了國內(nèi)相關(guān)高技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，推動(dòng)了企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

　　這只是我國若干重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得成效的縮影。2004年至今，一批國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施相繼建成并通過國家驗(yàn)收：EAST全超導(dǎo)托卡馬克核聚變研究裝置、蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)、大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡、第三代同步輻射光源上海同步輻射光源等，均全面完成工程建設(shè)任務(wù)，順利通過國家驗(yàn)收，顯著提高了自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力，得到國際科技界的高度認(rèn)可和廣泛贊譽(yù)。

　　“十一五”期間，國家投資60多億元，啟動(dòng)建設(shè)散裂中子源、強(qiáng)磁場(chǎng)裝置、大型天文望遠(yuǎn)鏡、海洋科學(xué)綜合考察船、航空遙感系統(tǒng)、結(jié)冰風(fēng)洞、大陸構(gòu)造環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、重大工程材料服役安全研究評(píng)價(jià)設(shè)施、蛋白質(zhì)科學(xué)研究設(shè)施、子午工程、地下資源與地震預(yù)測(cè)極低頻電磁探測(cè)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)生物安全研究設(shè)施等12項(xiàng)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。另外，我國政府還以全權(quán)獨(dú)立成員的身份，出資參加重大國際科學(xué)合作計(jì)劃——國際熱核聚變?cè)囼?yàn)堆“ITER”項(xiàng)目的建設(shè)。

　　我國已建成的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行情況總體良好，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展和國家安全提供了科技支撐。它們提升了我國在相關(guān)領(lǐng)域的國際地位和國際影響力，使我國在高能物理與核物理、等離子體物理、地球科學(xué)、生命科學(xué)等國際科學(xué)前沿眾多領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn);帶動(dòng)了我國高新技術(shù)的自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，如高精度加工、精密測(cè)量、自動(dòng)控制、磁鐵等，增強(qiáng)了相關(guān)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和新產(chǎn)品開發(fā)以及開拓國際市場(chǎng)的能力。

　　國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng)) 為探尋自然奧秘和規(guī)律布下“天羅地網(wǎng)”

　　海拔4000米以上的青藏高原、人跡罕至的羅布泊、無邊無垠的大洋等，這就是國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng))涵蓋的地區(qū)。

　　國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng))，是國家科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)基地的有機(jī)組成部分，是地學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、聲學(xué)、大氣、海洋、固體地球等學(xué)科發(fā)展必須依賴的基本研究手段和試驗(yàn)基地。圍繞國家需求和學(xué)科發(fā)展目標(biāo)，教育部、農(nóng)業(yè)部、中國科學(xué)院等部門和有關(guān)高校相繼建立了若干長期野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng))，成立了中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)等觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)？萍疾扛鶕(jù)國家需求，整合資源，擇優(yōu)支持有關(guān)部門建設(shè)國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng))。目前，科技部已在生態(tài)環(huán)境、特殊環(huán)境和大氣本底、材料腐蝕、地球物理等領(lǐng)域建設(shè)了105個(gè)國家野外科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站(網(wǎng))，初步形成了網(wǎng)絡(luò)格局。

　　國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng))承擔(dān)了大量科研任務(wù)，在具有重要科學(xué)價(jià)值的數(shù)據(jù)積累、原始性科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)規(guī)律認(rèn)知、新技術(shù)研發(fā)、科技試驗(yàn)示范等方面取得了一批具有重要影響的科技成果。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2007年前，基于野外科技工作獲得國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)及以上的有40多項(xiàng)，獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)及以上的有400多項(xiàng)，均占總獎(jiǎng)項(xiàng)的1/5以上。

　　他們不擅言辭，卻喜歡與高山、河流、冰川對(duì)話;他們默默無聞，卻最懂小鳥、昆蟲、魚類的聲音。這正是國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng))造就的優(yōu)秀科學(xué)家本色。正是這群長期奮戰(zhàn)在野外的科學(xué)家，傳承了寶貴的野外科學(xué)精神，為科技進(jìn)步發(fā)揮了重要的引領(lǐng)和激勵(lì)作用。中國科學(xué)院、中國工程院相關(guān)學(xué)部有200多名院士是長期堅(jiān)持野外科技工作而成長起來的，如國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)咴∑、劉東生、葉篤正、李振聲和吳征鎰等著名科學(xué)家就是開展了大量的野外科技工作，從而成就了科技事業(yè)。

　　國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng))為國家能源和礦產(chǎn)資源安全保障提供了堅(jiān)實(shí)的理論指導(dǎo)，如創(chuàng)立和發(fā)展了中國前新生代海相成油理論，有效指導(dǎo)了海相油氣勘探工作;促進(jìn)了糧食增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，基本摸清了后備耕地、可利用草場(chǎng)、宜林荒地和水產(chǎn)資源情況，發(fā)現(xiàn)了優(yōu)良種質(zhì)資源，創(chuàng)立了一批育種新方法，開發(fā)了一批治理中低產(chǎn)田的先進(jìn)適用技術(shù);為重大工程建設(shè)提供了科學(xué)數(shù)據(jù)和技術(shù)保障，如查明了青藏鐵路沿線凍土的分布情況，提出了“積極保護(hù)凍土、主動(dòng)冷卻路基”的思想和具體技術(shù)方案;為防災(zāi)減災(zāi)提供了強(qiáng)有力的科技支撐，如經(jīng)過多年對(duì)泥石流的觀測(cè)研究，初步揭示了泥石流形成機(jī)理，完成了多尺度泥石流與滑坡預(yù)報(bào)應(yīng)用系統(tǒng)，并成功服務(wù)于全國地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警;為維護(hù)國家權(quán)益提供了堅(jiān)實(shí)的依據(jù)，如我國開展的一系列大氣本底觀測(cè)、生態(tài)系統(tǒng)碳通量觀測(cè)和碳循環(huán)試驗(yàn)等科研工作取得重要進(jìn)展，為我國的溫室氣體排放清單的編著、生態(tài)系統(tǒng)固碳潛力及其區(qū)域分布的評(píng)估、國際碳貿(mào)易、國際氣候變化談判等提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。

　　以LASG的成長為例談我國基礎(chǔ)研究

　　吳國雄(中科院院士，LASG顧問委員會(huì)副主任)

　　1984年底，我從英國學(xué)成歸國，便投入到籌備建設(shè)大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)數(shù)值模擬國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(英文縮寫LASG)的工作中。

　　20多年來，在科技部、中科院、國家自然科學(xué)基金委和大氣物理研究所支持下，LASG實(shí)行“開放、流動(dòng)、聯(lián)合、競(jìng)爭(zhēng)”的運(yùn)行機(jī)制，發(fā)展成今天在國際上有重要影響的大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地。實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持“數(shù)值模擬”、“理論研究”和“診斷分析”三者緊密結(jié)合，瞄準(zhǔn)天氣氣候動(dòng)力學(xué)與可預(yù)報(bào)性研究的國際前沿，面向氣候數(shù)值模擬與天氣氣候預(yù)測(cè)的國家需求和國際競(jìng)爭(zhēng)，發(fā)展數(shù)值模式，開展基礎(chǔ)性和前瞻性研究。

　　過去5年中，實(shí)驗(yàn)室積極將科研成果轉(zhuǎn)化并應(yīng)用于國家氣候中心、國家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心等單位氣候趨勢(shì)預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)中，在重大災(zāi)害性天氣氣候事件服務(wù)需求以及防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮了重要作用。在國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估中，連續(xù)六次被評(píng)為優(yōu)秀。

　　回顧國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展歷程，也能看到我國基礎(chǔ)研究發(fā)展的足跡。

　　LASG發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段。第一是1985年至2000年的創(chuàng)業(yè)階段。當(dāng)時(shí)環(huán)境艱苦，資金奇缺，人才不穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)室成立之初只有3個(gè)辦公室，8人擠一間20平方米的屋子;每年運(yùn)行補(bǔ)貼費(fèi)只有幾十萬元，開放課題科研經(jīng)費(fèi)1000至2000元;研究人員每月工資只有幾十元。上計(jì)算機(jī)要騎著自行車馱著程序和數(shù)據(jù)紙帶到科學(xué)院計(jì)算中心。1986年第一次籌備國際會(huì)議，我們用手動(dòng)打字機(jī)打印材料，手寫200多封信函。此外，實(shí)驗(yàn)室人才匱缺，人才流失現(xiàn)象嚴(yán)重。但一批科學(xué)家為了事業(yè)，不問名利，白手起家，艱苦創(chuàng)業(yè)。

　　第二個(gè)階段是2000年到2010年的發(fā)展階段。1999年之后，實(shí)驗(yàn)室搬至新址，條件大為改善，經(jīng)費(fèi)大幅增長。為了充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室在數(shù)值模擬上的優(yōu)勢(shì)，我們選擇氣候系統(tǒng)模式發(fā)展作為實(shí)驗(yàn)室未來的突破點(diǎn)，并以一點(diǎn)帶動(dòng)全局的策略，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室研究工作的快速發(fā)展。大氣科學(xué)在20世紀(jì)中期以前被認(rèn)為是理論加描述性科學(xué)，現(xiàn)在則發(fā)展成為一門可實(shí)驗(yàn)性科學(xué)。迄今為止，參加國際氣候模式比較計(jì)劃的單位除了LASG所代表的模式唯一來自發(fā)展中國家的氣候系統(tǒng)模式外，其他都慢來自美英德法等發(fā)達(dá)國家的氣候系統(tǒng)模式。LASG的科學(xué)家多次參加國際模式比較計(jì)劃，在大型國際會(huì)議上作特邀報(bào)告，在重要國際學(xué)術(shù)組織擔(dān)任職務(wù)，參與國際研究計(jì)劃的決策等，使實(shí)驗(yàn)室成了具有國際知名度的大氣科學(xué)研究中心。模式研究發(fā)展隊(duì)伍日益壯大，還為國家氣候中心、中國氣象局其他業(yè)務(wù)單位培養(yǎng)和輸送了大批人才。

　　我曾在上個(gè)世紀(jì)末，就國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在的問題提出建議并致信國家領(lǐng)導(dǎo)，F(xiàn)在，我提出的問題已逐步得到解決。作為國家科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模逐步擴(kuò)大，支持經(jīng)費(fèi)穩(wěn)定增長，特別是2008年科技部和財(cái)政部聯(lián)合宣布設(shè)立國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，進(jìn)一步加大國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定支持力度。

　　但在快速發(fā)展的同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到，我國基礎(chǔ)研究整體水平與國際相比，還比較落后，未來發(fā)展還任重道遠(yuǎn)。我們需要突破制約基礎(chǔ)研究發(fā)展的障礙，謀劃進(jìn)一步提高科研水平和基地建設(shè)水平：要改變小作坊生產(chǎn)的傳統(tǒng)思想，形成大生產(chǎn)大合作，實(shí)現(xiàn)真正的“開放、流動(dòng)、聯(lián)合”;要按照科研規(guī)律管理科技工作者，從側(cè)重“管”轉(zhuǎn)變到側(cè)重“理”、側(cè)重服務(wù)，反對(duì)論文數(shù)量導(dǎo)向的功利主義評(píng)估體系，精簡(jiǎn)會(huì)議，提高管理效率和水平。

　　基礎(chǔ)研究是自主創(chuàng)新的重要源泉。展望未來，我建議：一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，如在面對(duì)氣候變化研究方面，加強(qiáng)多個(gè)部委的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和總體規(guī)劃，針對(duì)不同任務(wù)和各自特點(diǎn)明確分工;二是要把國家任務(wù)需求和科研基地建設(shè)有機(jī)配套，緊密掛鉤;三是形成和諧發(fā)展、各具特色的互補(bǔ)體系，避免“大而全”，既形成有序合作也鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng);四是加強(qiáng)國際合作，在國家科技計(jì)劃立項(xiàng)之初就鼓勵(lì)國際合作。