李国杰院士：中国 70 年信息科技发展回顾与思考

转变线性科研模式，更加重视技术科学

二战以后，时任美国科学研究发展局主任的万尼瓦尔 · 布什撰写了一篇报告——《科学：无止境的前沿》，将研究工作区分为“基础研究”和“应用研究”，提出“基础研究—应用研究—产品开发”的线性科研模型。这一模型后来成为全球科研的基本模式，中国更是全面实行了这一模式，而且增添了“成果转化”的环节，现在是反思和消除这一模式负面影响的时候了。

线性科研模型的依据是科学一定先于技术和工程，只有基础研究才能发现新知识，而应用研究只是知识的应用，然而事实并非如此。科学、技术与工程是平行发展的，并无绝对先后。热力学的形成主要得益于蒸汽机的发明和改进；雷达技术主要归功于谐振腔磁控管的发明；计算机领域的进步也主要取决于数字电路、晶体管、集成电路、互联网等重大发明。诺贝尔奖得主中有许多传统意义上的工程师，而工程界的诺贝尔奖——德雷珀奖的得主中也不乏专注于基础研究的科学家。实际上，发明与发现是一个有机整体，新发现可能产生新发明，新发明也可能导致新发现，有些重大发明本身就包含新发现。因此，将基础研究和应用研究拆分为上下游关系不利于科学技术的发展。

2018 年清华大学出版社翻译出版了一本重要著作——《发明与发现：反思无止境的前沿》。该书的作者文卡特希 · 那拉亚那穆提曾任突飞猛进的美国加州大学圣芭芭拉分校工学院院长，他对线性科研模式做了深入的批判，提出了新的“发现—发明循环模型”，这一新的科研模式值得我们重视。

我国基础研究投入占研究与试验发展（R＆D）总投入的比例长期徘徊在5％左右，学术界反映强烈。但近几年我国应用研究的投入比例一直在下降，已从 20 世纪的 20％ 降到 10％ 左右，远低于发达国家 20％—50％ 的投入强度，却很少听到呼吁增加的声音，岂非咄咄怪事。我国是一个发展中国家，应更加重视技术科学和应用研究。钱学森、杨振宁等科学家都曾建议我国成立技术科学院，但没有引起足够的重视。

我国正在筹建国家实验室，一些省市也在投入上百亿元的经费，争取进入国家实验室行列。国家实验室要按什么模式建设，值得我们深思。计算机界已有 70 人获得过图灵奖，但只有万维网的发明者伯纳斯 · 李一人来自国家实验室——欧洲原子核研究所（CERN），其他得主都来自大学和企业。信息领域的许多重大发明都出自企业实验室。例如，美国贝尔实验室就发明了晶体管、激光技术、电荷耦合器（CCD）、UNIX 操作系统、数字交换机、卫星通信等基础技术。贝尔实验室是发现与发明结合得最好的实验室之一，我国应吸取其成功的经验。

改变线性科研模式，就是要打破基础研究和应用研究的界限，不是按所谓一级学科的框架以发表更多的学术论文为目标，而是要以探索未知世界、让人类生活更美好为目标，围绕要解决的科学问题和国家及社会的需求，跨学科地开展科研工作。信息领域应侧重于基础性的重大发明，以需求驱动科研。所谓“跨学科”研究不是单学科研究的补充，而应该是科学研究的主流。令人不解的是，近几年我国走了一条相反的学科发展道路，不断地拆分学科，另建了好几个独立构成上下游的新一级学科，如软件工程、网络安全、人工智能等，这种“占山头”的方式难以做出基础性的重大发明。