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我国基础研究持续快速发展,整体水平大幅提升
十八大以来,国家不断强化基础研究顶层设计和系统布局,出台《国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见》,制定实施基础研究十年规划,对新时期加强基础研究、增强原始创新能力作出系统部署。通过实施国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金等国家科技计划,优化整合国家科技创新基地、组建国家实验室等战略举措,不断加大对基础研究的支持力度。基础研究经费持续快速增长,年均增幅达14.6%,2021年达1696亿元,占全社会研发经费比例连续3年超过6%。科技领域改革取得实质性进展,科研项目和资金管理、高校院所扩大科研自主权、科技评价激励制度等方面的改革举措发布实施,为基础研究发展破除了体制机制障碍,释放了创新创造活力。我国基础研究整体水平和国际影响力大幅提升,进入从量的积累向质的飞跃、从点的突破向系统能力提升的重要时期。
学科发展呈现良好态势。数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生命科学等基础学科得到更多倾斜支持,农业、能源、资源环境、海洋、信息、制造、材料、工程、医学等应用学科建设稳步推进,量子、认知、纳米、空间等新兴学科得到高度重视并快速发展,多学科交叉融合和跨学科研究日益活跃。2021年,我国材料科学、化学、计算机科学、工程技术、数学、物理学等14个学科论文被引用次数进入世界前二,成为高质量科学成果的主要贡献国。
重大原创成果竞相涌现。在若干基础前沿方向取得一批具有国际影响力的原创成果。首次观测到三维量子霍尔效应、非常规新型手性费米子;发射国际上首颗量子科学实验卫星“墨子号”并率先实现星地间千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态,量子计算原型机“九章”和“祖冲之号”成功问世;首次实现原子级石墨烯可控折叠,提出纳米限域催化新概念;研制世界首款异构融合类脑计算芯片,首次实现人工合成淀粉,灵长类动物早期胚胎发育机制取得新突破等。
对经济社会发展的支撑引领作用不断增强。在信息、材料、能源、制造等领域取得高性能碳基互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路、共格纳米析出强化的新一代超高强钢、先进重型燃气轮机制造等重要成果,为传统产业转型升级和战略性新兴产业培育提供科学支撑。围绕农业、健康、环境等领域,在水稻功能基因组筛查、埃博拉及新冠等病毒致病分子机制和传播机理、大气细颗粒物(PM2.5)污染特征和来源成因等方面取得重大突破,为国家可持续发展和民生改善作出重要贡献。
人才队伍不断壮大。2020年基础研究人员全时当量达到42.68万人年。2021年共1057人次(含港澳台地区)入选“全球高被引科学家”,数量连续3年位居世界第二。我国科学家先后获得“诺贝尔生理学或医学奖”“克利夫兰奖”“维加奖”等一系列国际重要科技奖项。在纳米限域催化、聚集诱导发光、水稻高产优质性状形成的分子机理等领域涌现出一批由顶尖科学家领衔的优秀创新团队。
国家科技创新基地布局日趋完善。500多家国家重点实验室覆盖15个学科领域,成为我国推动学科发展、孕育重大原始创新、解决国家重大科技问题的重要力量。在北京、上海等地布局建设13个国家应用数学中心。优化调整形成20个国家科学数据中心、31个国家生物种质和实验材料资源库、167个国家野外科学观测研究站,基础支撑与条件保障类国家科技创新基地体系初步建立。
重大科技基础设施建设取得显著成效。500米口径球面射电望远镜、稳态强磁场、散裂中子源、高海拔宇宙线观测站等一批“国之重器”陆续建成使用;自主设计建造的新一代磁约束核聚变实验装置中国环流器二号M装置建成并首次放电;锦屏深地核天体物理加速器成功出束并完成首批实验;“悟空”“墨子”“慧眼”等科学实验卫星成功发射。
国际化水平进一步提升。继续深度参与国际热核聚变实验堆、平方公里阵列射电望远镜、地球观测组织等国际大科学计划和大科学工程,支持发起全脑介观神经联接图谱、深时数字地球等国际大科学计划。国家科技计划对外开放力度加大,更多外籍科研人员承担国家重大科研任务,实现中央财政科研经费过境香港、澳门使用。国际联合研究广泛深入开展,2020年SCI收录的中国论文中,国际合著论文达14.45万篇,合作伙伴涉及190个国家和地区。一批科学家在国际学术组织和学术期刊担任重要职务。
我国基础研究发展面临新的机遇和挑战
从国际形势看,全球科技竞争与合作呈现新格局。一方面,人类健康、气候变化、能源资源安全等共同挑战需要构建全球创新治理体系,开展广泛的国际合作。另一方面,经济全球化遭遇逆流,单边主义、保护主义上升,发达国家对“追赶型”国家科技发展压制不断升级,并逐步从高技术领域向基础研究领域拓展,我国基础研究发展的外部环境更加严峻。同时,激烈的国际科技竞争凸显出我国关键核心技术受制于人的局面,迫切需要加强基础研究,从源头和底层解决“卡脖子”问题,确保我国产业链供应链安全、自主、可控。
从国内发展需求看,我国已转向高质量发展阶段,正在加快构建新发展格局。无论是建设现代化经济体系,推动质量变革、效率变革、动力变革,还是满足人民日益增长的美好生活需要,促进卫生健康、食品安全、生态环境等社会民生领域发展,都亟待基础研究提供更多高水平科学供给。
与建设世界科技强国的要求相比,我国基础研究短板依然突出。重大原创成果不多,支撑经济社会发展的源头供给能力不强;投入总量不足且结构不合理,全社会多渠道投入机制未完全建立;顶尖科学家和高水平创新团队较少,促进青年科学家脱颖而出的机制未完全建立;有利于基础研究发展的科研生态尚未完全形成等。