四 如何做好基础研究
在新一轮创新驱动中，目前世界各国都在制定自己的科技战略。同时也高度重视基础研究。许多发达国家的基础研究资助机构都制定了未来5年、10年、20年的推动基础研究战略，培养基础研究队伍，更进一步把自身的基础研究和应用研究、技术结合起来，最终在推动社会发展、经济发展等方面实施了一系列战略。
总体来讲，这些基础研究在战略规划方面也体现了以下几个特点。一是如何推动卓越研究，再进一步推进科学和工程学的研究，来满足社会需求。这种基础研究目前越来越多地反映社会导向和需求导向。这是一个趋势。二是人才培养方面，因为搞技术研究必须要有人才，人才无论在什么场合、在什么时代，永远是一个主题，人才是很重要的。三是目前大科学的发展，全球化不仅是科学的问题全球化，还有经济发展的全球化，社会稳定发展的全球化，还有其他一系列都是全球化的问题。在科学当中全球化的问题就突出了，目前用多学科交叉来应对全球化的问题也是一个大趋势。
研发投入我们现在居第二位，也突破了GDP总量的2%。实际上发达国家研发经费投入占GDP的6%，我们是2%，所以研发投入我们跟发达国家来比还是有差距的。另外一个就是我们的基础研究投入占研发经费的比例很低，发达国家平均在15%，就是说我们12000亿元的研发经费应该是15%用于基础研究，而我们现在只用了4.7%，说明我们的基础研究投入还有待进一步提高。这几年由于科技发展，包括重视科技研究，我们国家的科技产出也大大提高，论文产出量已经占了世界第二位，仅次于美国。论文引用数，也就是它的质量也大大提高了。不论是它的量还是质都在提高，这些就不细讲了。近十多年来我们科技成果产出的增长情况以及成果的影响力也在逐步增长。但是，我们也知道基础研究还有很多的学科，有物理、化学、数学、地理等其他学科。在技术方面有很多问题，如工程材料等，任何一门学科的发展都应该达到一个平衡。从长远来看，如果一个国家的科技实力、科技发展只依赖于两个学科，那么将来在某一时期就会受到关键性技术的制约。所以在基础研究里学科的平衡发展是相当关键的。但是我们目前出现的情况是，一些学科发展比较快，另一些学科发展比较慢。
还有就是刚才讲的科研成果的产出增长很快，无论是量还是质都增长比较快。但是从另外一个角度来看，跟发达国家来比，我们现在科学研究成果的质量还有待提高。这里有一个数字，就是我们论文总量是仅次于美国，总的引用次数排到全世界的第四位。但每一篇SCI论文被引用的情况，也就是平均每一项成果的影响力，还相当低，排到了第15位。比如，瑞士、波兰这些小国家它们都排到了第一第二，而我们排到了第15位。单看论文量是上去了，引用次数排到了第四位，但是真正从科学成果的质量来看，还差得比较远。我们现在有300多万的研发人才，基础研究人才现在也有21万，每年我们基金委收到的全国科研院校、单位的直接申请书就是16万份左右。这也反映了基础研究队伍是很庞大的。我们再讲人才队伍的质量问题，人才队伍虽然很庞大，虽然总量应该说上来了，但是高水平研究人才相当缺乏。2001年在中国大陆只有7个人次的科研成果在高频引用名单中，占比只有千分之一。可喜的是2014年有128人次，占了4%左右。这个量跟美国、瑞士来比是差得比较远的。
这几年，我们人才基金的资助应该说也取得相当好的效果。在我们基金委有了这个资助项目后，21年来，共有3100多人受到了资助，这3100多人基本上在所有大学、科研单位都起了主力作用。从另外一个层面的统计分析来看，现在60岁以下的院士当中有81%获得过基金委的基金资助。这说明基金资助的这些人才或者说这些项目在人才培养方面都起到了正面的推动作用。
进一步讲人才方面，就是在国际上，我们国家的领军人才是比较少的。尽管这几年进步很大了，在一些重要国际学术组织当中我们重要的任职占28%，但一些重要组织的主席仅占百分之十几，都是一般的职位，也就是说从重要学术组织任职的比例来看，还是比较低。
科学层面这几年的发展成就很可喜，有一些学科跟人家是远远不能比，但是有一些学科在世界上还是占有一席之地，如化学、生命科学、工程材料、材料技术。就化学来讲，我们发的文章比美国还多，工程材料方面也是居世界第一位的。虽然总体上没有诺贝尔奖，也没有理论模式等其他方面的重大原创成果，但是从目前的科研成果来看，如电机超导、量质反应谱等物理方面、化学方面、材料方面在世界上都处于领先地位，将来如果有诺贝尔奖就可能产生在这些领域。
从在全球的共同作用发挥以及在科学网络里所处的位置来看，过去中国是边缘化的。图1中左边是2009年国际合作网络，右边是2013年国际合作网络，中国的位置在边缘，这个图比较复杂。简单来看，科技发展是处于边缘位置，如果位置在中间，是处于发达国家的水平。2013年中国的科技有所进步。我们分析进步的同时，也分析了很多存在不足的方面。
从科技形势来看，从我们国家的基础研究来看，实际上与我们国家各方面的发展趋势是有关的。现在我们处于比较复杂的时代，比如说现在国家正在努力建成创新型国家，我们还处在技术攻坚阶段。另外，科技体制和创新体制现在国家正在进行调整，现在科技部、国家自然科学基金委还有教育部都在研讨，如何来改革形成新的体制，科技体制变革正处在调整期。基础研究能力、科学能力和产业能力实际上是交汇的。我们的基础研究有了很大进步，量是肯定进步的，质还差一点，就是科技质量还有待大大提高，很有希望，现在进入从量变到质变的一个时期。
图1 2009年、2013年国际合作网络
注：合作频次阈值为300次，2009年国际合作网络有49个国家，2013年国际合作网络有57个国家。连线粗细代表国家合作频次多少，节点颜色不同代表某国处于不同的合作程度子网。
数据来源：WoS数据库。
从经济上来看，如何调整应对中等收入陷阱，谋求新一轮的经济发展，这是需要我们来突围的。现在就是突围期，在经济结构调整期、产业升级转型期，从我们的经济、科技来看，现在是处在新叠加复杂时期，在这个时期我们基础科学研究也面临很多发展机遇，同时又有很多挑战。
我国提出到2020年进入创新型国家行列。我们来看一下什么是创新型国家。创新型国家应具备四个基本特征：一是创新投入高，R＆D投入强度在2%以上；二是科技进步贡献率高，达到70%以上；三是自主创新能力强，技术对外依存度在30%以下；四是创新产出高，世界上公认的20个左右创新型国家所拥有的发明专利数量占全世界总数的比例非常高。
要推动实现创新型国家的目标，基础研究非常重要。创新型国家的基础研究也有四个特征：一是科学的发源地，有国际认可的大奖；二是技术的源泉，有科学对技术的推动、技术对产业的推动；三是人才的高地，学科前20名或50名的科学家占比高；四是创新文化优良。
自然科学基础委的使命就是推动我们国家的基础研究，国家基础研究的投入委托基金委来管理，基金委用好这个钱来推动基础研究产生更多的原创成果，培养更大的基础研究人才队伍，推动基础研究成果和人才培养为中国的经济社会发展服务。
基础研究对基金委提出了很多要求。面对科学的创新驱动，打造创新型国家，基金委就需要解决一些新的问题。如何推动产出重大原始创新成果？如何提高创新环节交汇界面的耦合效率？如何打造人才高地尤其是国际领军人才？如何培育先进的科学文化等等，都是我们基金委的资助机制需要考虑的问题，也即是国家自然科学基金怎么用来推动科技进步和科技成果创新，无论是科研上，还是人才培养方面。
我们现在处于科技体制改革过程中，面临新一轮的创新驱动发展，为自然科学基金推动基础科学进步也带来新的机遇。过去是资源浪费、效率低下的情况比较严重，我们国家的科研经费被很多部门掌握，科技部、国家发展改革委、财政部都可以直接支持这种大的专项、大的基础研究计划，还有科学院、教育部、农业部、环保部。这些项目从设置管理上、从布局上和项目类型设置上都相当多，现在这种碎片化的管理要改了，党中央、国务院专门下发文件，要在2017年改变目前这种形式，新一轮的科技体制改革已经开始了。现在要把所有的科技资源重新归类，过去归为五大类，其中基础研究是一大类。在新一轮的科技体制改革中，基金委进行了重新定位，而基金委需要重新定位，主要还是支持我们国家的基础研究和前沿开拓问题以及一些重大科学的学科交叉研究，还有人才队伍的培养，为国家重点研究领域积累创新资源和创新人才。这是科技体制改革以后对基金委进一步的定位。在进一步的定位当中，自然科学基金也会考虑一些新的问题。还有就是新科技领域和产业变革，科技领域和产业变革中的一些领域现在受到了大家的高度关注，一个是信息，一个是生物能源，我们国家要推动信息、生物能源这些领域的研发。
除了大的专项和技术研究方面、应用研究方面，基础研究同时也会被考虑，这是新一轮科技革命和产业变革所关注的新兴问题，所以我们在关注各个学科发展的同时也会重点对信息、生物能源加大投入。
我们现在正处在由量变到质变的时期。大家都知道，一个学校的大学教授和副教授评审、科研院所的职称评审，有关的一些评价制度都高度重视文章的发表情况，甚至不仅这些文章的篇数，还有影响因子大概有多少分，影响因子完了以后，还有就是引用了多少次，引用多少次以后，就是在国际市场上平均被引用多少次，这种评价体系实际上对推动国家科研成果的产出量无疑发挥了相当大的作用。记得2000年，我当中科院地球化学所所长的时候，我就颁布了一个新的奖励政策，发表一篇有影响因子文章就奖励8000元，如果是2篇就奖励16000元，如果是4篇就奖励3万多元。这种激励机制在过去十多年确实起到相当大的作用，不仅是中科院各所，还包括教育部的很多高校。但现有的评价机制指标变了，大家都知道，光讲文章篇数没有用，光讲影响因子也没有用，因为这个不好说，可能你10多篇文章还没有人家的一篇重大理论文章好，有些文章也未必是一篇文章具有重大突破，影响因子就四十几，未必等于一般经典学科、传统学科的影响因子只有一或二的。所以现在应该高度重视量和质的问题，究竟对科学成果、对科学理论有什么影响，这才是真正评价科研成果好坏的指标。所以在从量变到质变的评价中，在基金支持的实践中，在人才发挥作用的时候必须可持续地支持研究方向，尤其是基金委必须大胆支持，而不是简单地从前面两三年文章的篇数去判断以后应该怎么样，应该从长远考虑。
总的来说，目前基础研究成果多，但重大原创少。很多理论提出人都是外国人的名字，很少有中国人的名字。当然也有，这种数量相当少，科研大事件少。比如，我们的诺贝尔奖，我估计在不久的将来，在中国大陆上将会逐渐产生自然科学诺贝尔奖，但现在没有。
另外一个就是投入占比少，我们自己跟自己比，科技投入是在增加的，但是要真正与一些发达国家重视科研的程度相比我们还是欠缺的，无论是总量，还是基础研究所占的相对比例都比较低，创新文化等都不是很好。现在大家都知道科研还是在比较浮躁的氛围里，是为了成果而出成果，为了发文章而去搞科研，而不是真正为了科学搞科研，这种创新的氛围还需要大力改善。面对这些问题，国家科研体制要进入新一轮改革，再不改革会影响到科技的发展。有人说影响我们国家科技发展的有几大因素，如院士制度，现在已经有了很大的改进，对研究成果的要求越来越高，今年的评选跟往年都不一样。还有一个就是我们的评价机制需要改进。我们国家有很多科技成果进步奖，但真正的科技进步有多少，大家也很清楚。很多国家科技进步一等奖、二等奖、三等奖，还有省级的一等奖、二等奖，甚至还有大学的奖项相当多，但是，真正的科研成果有多少？这些体制问题无疑在很多方面需要进一步改革，实际上很多因素就导致形成了一个比较浮躁、急功近利的氛围，科学家很难坐下来思考真正的科学问题。
再一个就是资源的配置问题，刚才讲了我们国家有各种领域的项目。基础研究什么都有，现在归为五大类。一个是基础研究，是以自然科学基金委为主，主要支持基础前沿人才队伍。还有一个就是国家科技重大专项，主要是做一些重大技术研究的，还有重点的研发计划，相当于过去的“973”“863”，“973”是定位在基础研究，“863”是定位在技术上。现在需要从基础研究到基础研究再到应用，贯通式的全面调整，实际上其他国家的资助机构这些资助机制都有，而我们是分开的。比如，基金委的工作就是支持研究，需要支持哪项技术，本来这个技术研究和这个技术是联合起来较好，分开就不好了，但是现在这种资助机制都没有，实际上在很大程度上没有推动我们国家科研成果的转化。还有技术创新引导专项，以及技术人才等共五大类，现在财政部拨款了，基础研究多少钱，专项多少钱就多少钱，就很清楚了。目前的结构是这样的，在国务院的直接领导下，由科技部牵头来联合财政部、中科院、基金委组成一个联席会议，有咨询委员会同时也有评估和监管机制。这五大类资助机制需要经历一段时间形成新的体系。
自然科学基金委成立于1986年。实际上世界上发达国家，比如说德国的自然科学基金委是把所有国家的钱放在基金委那里，基金委以竞争形式让全国的科研工作者来竞争，这在很大程度上推动了国家的科研进步。日本的成立于1936年，美国的成立于1950年，我们成立于1986年，还是相当年轻的，基础研究没有国界，科学家有国籍，但是基础研究本身没有国界。所以我们自然科学基金委的资助方式吸收了国际上一些先进国家的资助机制。这是我们自然科学基金委的结构情况，我们有8个方面的科学部，有数理、化学、生命、地学、工程材料、信息、管理和医学等，我们基金委员就两百多人，但是我们两百多人收取的直接申请书份数是16万，这个数量是相当大的，美国比我们少一半，但是他们有1000多人，德国基金委收到的申请数量比我们少多了，但是他们有800多人，所以我们的劳动量是相当大的。
这里简单介绍自然科学基金委的项目机制，我们国家的自然科学资助机制没有多大的变化，一个是研究，一个是人才培养，一个是资助条件。研究系列从起点基金的20万元到面上项目的100万元到重点项目的三四百万元，到重大研究的2000万元，再到重大研究计划的两个亿。人才培养系列里有优秀青年基金。应该说这两个系列从成立以来，都很好地应用了这两个制度机制，为我们国家的基础研究和财政都作出了相当大的贡献。
总体来说，我们国家的基础研究投入增长是相当快的，目前来讲，受经济形势影响，西方经济衰退，欧洲也好，美国也好，它们的基础研究资助比例基本上保持不变，都是在1%～2%，我们今年是222个亿，去年是190亿元，占我们国家基础研究投入的60%左右。在新一轮的体制改革中，其他的基础研究在零增长的情况下，基金委增长17%，应当说这是新一轮改革的成果。从国家自然科学基金委获得资助的排名情况来看，肯定是一些规模比较大、体量比较大的综合性研究型大学占比较大，清华大学、北京大学、上海交通大学等每年从基金委申请到几个亿。在人才培养方面，我们国家自然科学基金应该是相当成功的。陈章良20世纪90年代从美国回来跟李鹏总理建议设立总理基金，国家青年基金的成功就是60岁以下的院士80%都是拿这个基金的。反过来讲，没有这个基金支持要科技进一步发展好像还比较困难。去年我们举行了庆祝杰出青年基金设立20周年活动，李克强总理批示，杰出青年基金从过去的每项资助200万元到现在的400万元，数量也大大增加。
“十三五”规划中中国的基础研究应该怎么做？新一轮的科技体制改革就是要面对刚才我讲的机遇和挑战，如何解决原创性不足问题，如何解决顶级人才太少问题，如何实现从量变到质变都是“十三五”规划中基金委要考虑的问题。所以现在科研工作如何自主寻找科学问题，用科学问题来驱动科学研究，更多的是把思想、人才、工具融合起来，跨部门跨学科进行资助，这是未来五年我们需要重点考虑的。人才方面刚才已经讲了，过去的资助额度比较小，还有评价制度应该进一步完善，不光是制度支持的力度要增加，时间上也比较稳定，过去的创新是三年评一次，现在一旦评上了，就要六年，就是1200万元的支持。主要目的是什么？只要你认真培养人才，我们就给他一个稳定的条件和环境，让他认真地做科研，而不是老去评价他，这是人才制度保障。在思想上、科研上，将来要支持一些确实有科学突破，完全跟我们平常思维不一样的研究，比如说学科交叉方面。比如，环境科学也是生物科学，也是地质科学，也是一个工程科学，在地质里也有地理，实际上是一个大学科交叉。现在大学科交叉的科学相当多，任何单一学科解决问题都是不可能的，如何资助这种科研活动就需要进一步考虑。比如，有院士在地学，有的在医学，有的在电学等，这放在哪个学科都不好，这就是多学科交叉，叫作交叉学科的院士。基金委评审这个项目的时候，在医学里有呼吸道疾病，但是引起这种疾病的主要物质是大气当中的氮化物质和其他化学物质，这就是多学科交叉，这就一样需要多学科交叉的资助机制。还有一个就是过去很多人认为这个是红的，但是很多科学家说不是红的、是黑的，这种辨别式的资助也很多。我来之前就批准了几个项目，就是2000万元的重大研究项目，这个重大研究项目内容是关于大陆的构造，就是大陆怎么冲到地球板块上去，开启的时候怎么下去，怎么驱动呢？有人提出过去的解释是错的，或者是过去的解释没有，这个人说这是不可能的，结果六个评委打分都比较差，基金委按照评委的分数来看是入选不了的，后来我们一看觉得这是变革性项目，应该资助，成功就成功，也允许你失败，一旦这个成果出来，就是重大的研究成果创新。这种情况过去我们很多都是比较保守，充分依靠专家和科学家，科学家说它不行，我们就说不行，但有时候还是需要大家重新来判断的，所以思想方面，将来的制度机制都是需要改变的。
我们要更多地建一批中心——科研中心。我们国家自然科学基金委跟有关地方政府，如云南、新疆、山东、浙江共同设立联合基金，就是基金委出一半钱、地方出一半钱共同建一个联合基金。这种联合基金是在经济比较发达的省份做，这样做有两个好处：对基金委来讲，我们的使命是推动中国的研究成果创新，更多地挖掘民间资源、社会资源来支持基础研究，这是我们所希望的；从地方上来看，通过科学的制度机制，可以培养地方的创新人才，如跟新疆合作，跟贵州合作，首先需要地方的人来牵头，我们也希望全国其他地方也来参加，但是项目牵头的应该是这个省份。这样就为地方培养了一些基础研究力量。这也是一种新的趋势。我们还跟山东省政府联合建立了海洋科学中心，跟浙江省建立了智慧城市研究中心，跟贵州省建立了喀斯特科学研究中心，这些都是地方政府出一半的钱，基金委出一半的钱，完全用基金委的管理模式来用这个钱，实际上为地方培养人才队伍，同时在某些方面也能为地方的社会经济发展作一些贡献。比如，贵州的喀斯特生态环境在很大程度上制约了经济发展，这些问题解决好，对推动经济发展会起到很大的作用。这些都是基金委所考虑的一些新问题。
从我们国家基础研究来看，基金委主任认为国家自然科学基金对我们国家的基础研究有很大贡献，对于自然科学基金的资助机制未来几年的奋斗目标，他提出了几个并行：一个是总量并行，一个是贡献并行，一个源头并行。总量并行就是我们国家在基础研究上的投入要慢慢赶上世界科技强国，科技强国的基础研究是研发经费的10%，我们要达到10%，还有论文的总量我们现在很快能追上美国，一些高质量论文，从个别学科来看，总量跟它比也是并行，这是目前的情况。在未来的5年、10年，基础研究完全是要并行的。现在我们国家的科研总量各方面都很可观，但是按创新能力来排，我们排得远远靠后，所以到2020年要排到第20位，这是一个奋斗目标。另外就是贡献并行，在基础投入支持下，有十项左右科学研究的重大原创成果，排名要走到前5名。有些学科要慢慢冒出来，希望有一批有国际影响的人才在学科全球前50位科学家中占的比例有所增加。在源头并行方面，在2050年，我们国家要建成科技强国，什么叫科技强国？就是在一些领域起领头羊的作用，比如有三到五项源头性的重大原创成果，形成一批学科高地的科学中心，产出一批从原始创新到应用的重大科研成果。这些是鼓励，也是目标。在鼓励的基础上，如何达成目标，就看我们国家的基础研究如何去推动它，如何用新的资助机制、新的产业文化去推动我们国家的基础研究，国家自然科学基金委任重而道远。总的来说，基础研究非常重要，因为基础研究能为科技强国提供源源不断的后劲力量，只有基础研究强了，才能推动国家的科技创新和社会经济发展。
我就简单跟大家讲到这里，请大家批评指正，谢谢大家！