科技獎勵是科技建制化發(fā)展的重要標志之一,在近現(xiàn)代科技發(fā)展中,科技獎勵制度作為一種關(guān)鍵的激勵機制,對推動科技創(chuàng)新、促進科技社會應(yīng)用起到了重要作用。迄今在國際上享有廣泛聲譽的科學(xué)獎項中,首推諾貝爾科學(xué)獎。科學(xué)社會學(xué)奠基人默頓就強調(diào)了諾貝爾科學(xué)獎在科學(xué)獎勵體系中的獨特科學(xué)地位,諾貝爾科學(xué)獎是最高科學(xué)成就的一種象征,在科學(xué)界內(nèi)外都擁有廣泛的社會關(guān)注和價值意義。諾貝爾科學(xué)獎從1901年首次頒發(fā)以來延續(xù)至今(個別年份受戰(zhàn)爭影響停發(fā)),成為科學(xué)發(fā)展進步的重要風(fēng)向標,從其長序列時間尺度觀察諾貝爾科學(xué)獎的發(fā)展演變,成為認識科學(xué)發(fā)展規(guī)律的重要途徑之一。
本文聚焦諾貝爾科學(xué)獎這一最高科學(xué)獎項,基于諾貝爾科學(xué)獎官方網(wǎng)站公布的頒獎數(shù)據(jù)和相關(guān)文獻研究,采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、案例分析研究、比較研究等方法,在對諾貝爾科學(xué)獎發(fā)展的統(tǒng)計分布特征進行分析提煉的基礎(chǔ)上,通過挖掘諾貝爾科學(xué)獎在科研創(chuàng)造峰值年齡、知識傳承與師承效應(yīng)及學(xué)科交叉等方面的規(guī)律,從基礎(chǔ)研究投入、科學(xué)人才儲備、科研機構(gòu)建設(shè)、跨學(xué)科合作和創(chuàng)新生態(tài)的角度探討諾貝爾科學(xué)獎的獲獎大國的科學(xué)創(chuàng)新特征。最后,基于諾貝爾科學(xué)獎的特征規(guī)律和諾貝爾科學(xué)獎獲獎大國建設(shè)的經(jīng)驗,提出推動我國邁向科技強國的相關(guān)科技政策建議。
01 諾貝爾科學(xué)獎的統(tǒng)計分布特征
諾貝爾科學(xué)獎(以下簡稱“諾獎”)是當(dāng)今世界影響力最大的科技獎項,是國際自然科學(xué)領(lǐng)域公認的最權(quán)威科學(xué)獎項。自1901年諾獎首次頒發(fā)以來,截至2023年共頒發(fā)346項自然科學(xué)獎,獲獎人次為646。諾獎的統(tǒng)計特征主要如下。
1.1獲獎國家分布
諾獎獲獎?wù)邍曳植几叨燃校绹拥谝环疥?,英國、德國、法國居第二方陣。根?jù)諾獎官方網(wǎng)站,截至2023年,諾貝爾科學(xué)獎獲獎人次為646,獲獎人數(shù)為642(J. Bardeen、M. Curie、F. Sanger和K. Barry Sharpless 4人曾兩次獲得諾獎,見表1)。經(jīng)統(tǒng)計,1901—2023年美國以獲獎329人次(50.93%)處于絕對領(lǐng)先地位,英國、德國、法國分別為92人次、79人次和42人次(美英德法四國合計占比83.90%),日本18人次(另有3人在獲獎時已取得他國國籍),中國僅有1人次。從獲獎學(xué)科領(lǐng)域分布上看,美國以物理學(xué)獎51.56%(116人次)、化學(xué)獎45.36%(88人次)和生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎55.07%(125人次)的獲獎率遙遙領(lǐng)先(圖1)。學(xué)者Gros對主要國家每1億人口諾獎獲得者的獲獎率進行研究預(yù)測,發(fā)現(xiàn)美國在1972年達到頂峰后呈下降趨勢。
1.2獲獎機構(gòu)分布
諾獎的主要獲獎主體是發(fā)達國家的大學(xué)和研究機構(gòu)。在1901—2023年諾獎獲獎機構(gòu)中,大學(xué)與科研院所是獲獎機構(gòu)中的主力(圖2)。美國的哈佛大學(xué)(33人次)、加州理工學(xué)院(24人次)、斯坦福大學(xué)(21人次)、洛克菲勒大學(xué)(20人次)、麻省理工學(xué)院(17人次)和英國的劍橋大學(xué)(17人次)等表現(xiàn)優(yōu)異。在科研院所中,德國馬克斯·普朗克研究所(24人次)和英國MRC分子生物學(xué)實驗室(10人次)等優(yōu)勢明顯。
1.3獲獎成果類型統(tǒng)計
成果類型主要是重要發(fā)現(xiàn)、重要發(fā)明、重要改進,并且以科學(xué)發(fā)現(xiàn)為主。獲得諾獎通常是對科學(xué)理論、發(fā)現(xiàn)或突破的認可,因此,獲獎成果常常具有重大的科學(xué)和技術(shù)意義,可以為相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展提供新的思路和方法。諾獎科學(xué)成果的類型、研究方向與領(lǐng)域偏好相對穩(wěn)定,葉鷹等對2000年以前的諾獎進行定性聚類分析,發(fā)現(xiàn)獲獎科學(xué)成果主要分布在科學(xué)發(fā)現(xiàn)與理論創(chuàng)新(重要發(fā)現(xiàn))、技術(shù)發(fā)明與方法創(chuàng)新(重要發(fā)明)和人工物質(zhì)(重要改進)三大方面。而且,諾獎絕大多數(shù)集中在“微觀”領(lǐng)域(如基本粒子層次),“常觀”領(lǐng)域和“宇觀”領(lǐng)域(如天體宇宙研究)獲獎的并不多見,但近年來已有這方面的科學(xué)發(fā)現(xiàn)成果獲獎。對成果類型規(guī)律的挖掘有助于探究諾獎委員會的授獎領(lǐng)域偏好,但這種“偏好”無法完全成為現(xiàn)實的客觀反映,可能會受委員會成員組成、政治立場或個人偏見等因素的影響。當(dāng)然,獎項的覆蓋范圍也需要適應(yīng)科學(xué)和社會的發(fā)展變化。
1.4諾獎授獎時滯逐漸延長
授獎時滯是指獲獎時間與科學(xué)發(fā)現(xiàn)成果產(chǎn)出時間之間的年度差值,能夠反映出諾獎評選機制的內(nèi)在因素。研究表明,1901—2011年,諾貝爾化學(xué)獎獲得者的獲獎成果產(chǎn)出與獲獎時間差平均為18.32年,物理獎為20.88年,生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎為19.00年??茖W(xué)家從公開發(fā)表諾獎級成果到獲得諾獎的平均時間為20年左右。諾獎的評選機制極其嚴格,要經(jīng)過時間和學(xué)術(shù)共同體的檢驗。從諾獎開始頒發(fā)以來,授獎時滯呈不斷增加的趨勢,從最初的平均10年左右上升到現(xiàn)在的20年以上。
1.5科學(xué)發(fā)現(xiàn)成果商業(yè)化加速
科學(xué)發(fā)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化為商業(yè)應(yīng)用呈現(xiàn)出加速趨勢。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)諾獎成果商業(yè)化呈現(xiàn)上升趨勢,一項科學(xué)發(fā)現(xiàn)成果從產(chǎn)生到商業(yè)化的平均時間間隔約為17年。獲獎科學(xué)家不僅與產(chǎn)業(yè)界展開合作,也會借助自身聲譽和資源優(yōu)勢創(chuàng)辦科技公司,于是一系列的科學(xué)發(fā)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品或技術(shù),推動創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新和知識產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。例如,1993年諾貝爾化學(xué)獎得主Kary B. Mullis發(fā)明了聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)方法,后來他成為多家生物技術(shù)公司的顧問和創(chuàng)始人,致力于推廣PCR技術(shù)在臨床診斷(如基因檢測)中的應(yīng)用。2010年諾貝爾物理學(xué)獎得主Andre Geim和Konstantin Novoselov因發(fā)現(xiàn)石墨烯新材料而獲獎,他們共同創(chuàng)辦Graphene Industries公司,專注于石墨烯相關(guān)技術(shù)的開發(fā)和商業(yè)化應(yīng)用。
02 諾貝爾科學(xué)獎的科學(xué)學(xué)規(guī)律
基于長序列時間尺度的角度,對科技獎項的數(shù)據(jù)挖掘與分析已成為科學(xué)學(xué)研究的重要領(lǐng)域。基于諾獎全時間序列的分析,諾獎主要呈現(xiàn)出以下幾個方面的科學(xué)學(xué)規(guī)律。
2.1科研創(chuàng)造峰值年齡逐步升高
諾獎科學(xué)發(fā)現(xiàn)的科研創(chuàng)造峰值年齡逐步升高至45~49歲??蒲袆?chuàng)造峰值年齡是指人才產(chǎn)出諾獎級科學(xué)發(fā)現(xiàn)時的年齡。諾獎科學(xué)發(fā)現(xiàn)的平均成果產(chǎn)出年齡因不同時間階段、不同所屬學(xué)科而有所差異。截至2023年,自然科學(xué)領(lǐng)域諾獎科研創(chuàng)造峰值年齡為45~49歲,生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎和化學(xué)獎的平均成果產(chǎn)出年齡呈穩(wěn)步上升趨勢,在1871—2011年上升幅度分別為6.20歲/百年和8.20歲/百年,而物理學(xué)獎先有一定下降后逐步上升,總體上升2.49歲/百年。
2.2知識傳承與師承效應(yīng)明顯
偉大的科學(xué)家是科學(xué)海洋中的燈塔,可以培養(yǎng)、吸引和聚集科研優(yōu)秀人才。偉大科學(xué)家及優(yōu)秀人才之間的知識傳承、思想傳播、學(xué)術(shù)迭代、科學(xué)積累及范式突破帶來科學(xué)發(fā)現(xiàn)成果集群式產(chǎn)出,科學(xué)發(fā)現(xiàn)的前沿知識傳承鏈持續(xù)延伸。在現(xiàn)代科學(xué)史上,前人作出的杰出科學(xué)成就具有無法估量的價值,更會對后人的研究產(chǎn)生深遠影響和啟發(fā)。一項重大科學(xué)成果可能會引發(fā)一系列持續(xù)的研究工作,形成復(fù)雜的、具有網(wǎng)絡(luò)特征的學(xué)術(shù)知識傳遞鏈。例如,倫琴因1895年發(fā)現(xiàn)X射線而獲得1901年首屆諾貝爾物理學(xué)獎,在其后的一個多世紀里,基于X射線的廣泛研究及應(yīng)用工作吸引了大量科學(xué)家的持續(xù)關(guān)注,這其中就包括勞厄、布拉格父子、貝克勒爾、居里夫婦、巴克拉、康普頓等10位物理學(xué)領(lǐng)域的諾獎科學(xué)家(圖3)。學(xué)術(shù)思想、方法和技能等前沿新知識的連續(xù)傳承與積累突破,離不開頂尖人才的不斷聚集,這也是諾獎的特殊與“珍稀”之處。
諾獎獲得者師承關(guān)系占比高,呈現(xiàn)明顯的師承效應(yīng)規(guī)律,即所謂的“名師出高徒”。本文“師承效應(yīng)”分析主要聚焦研究生以上的知識發(fā)現(xiàn)型的師承關(guān)系。截至2023年,諾獎中存在師承關(guān)系的獲獎?wù)吒哌_41.44%,化學(xué)、物理學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)三大獎項內(nèi)存在師承關(guān)系的諾獎得主分別占比42.79%、49.33%和32.15%?!耙煌綇亩鄮煛焙汀耙粠煄Ф嗤健钡默F(xiàn)象及跨學(xué)科的師承關(guān)系是“名師出高徒”的有力證明。研究發(fā)現(xiàn),最長的師承關(guān)系(連續(xù)兩代間都是直接的師生關(guān)系)已經(jīng)延續(xù)了7代,延續(xù)6代的師承關(guān)系也比比皆是。
2.3科學(xué)發(fā)現(xiàn)的學(xué)科交叉融合
重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)往往涉及多個學(xué)科領(lǐng)域,跨學(xué)科合作研究日益重要。交叉學(xué)科易產(chǎn)出創(chuàng)新性成果,科技獎項也更青睞跨學(xué)科成果。隨著科學(xué)的進步和研究對象問題復(fù)雜性的增加,跨學(xué)科合作變得越來越重要,不同學(xué)科的相互滲透和融合日益顯著。越來越多的諾獎科學(xué)發(fā)現(xiàn)涉及多個學(xué)科領(lǐng)域,這種多學(xué)科合作有助于解決復(fù)雜的科學(xué)問題,將不同領(lǐng)域的專業(yè)知識和技術(shù)結(jié)合起來才有助于推動科學(xué)發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)生。例如,基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9的發(fā)展融合了化學(xué)和生物學(xué)的原理和技術(shù);超分辨率顯微鏡技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有重要應(yīng)用,有助于科學(xué)家觀察和研究細胞和生物分子的結(jié)構(gòu)。
2.4獲獎?wù)吡鲃优c集聚效應(yīng)凸顯
諾獎獲得者具有一定的流動規(guī)律,但人才會長期集聚在少數(shù)科技發(fā)達國家??茖W(xué)和創(chuàng)新是全球性的,但少數(shù)發(fā)達國家在吸引和培養(yǎng)頂尖科學(xué)家方面具有更大的優(yōu)勢。受個人興趣、家庭情況、職業(yè)機會等因素影響,科學(xué)家可能會在其職業(yè)生涯的發(fā)展過程中遷移到其他國家或機構(gòu),即產(chǎn)生人才流動。Schlagberger將諾獎獲得者的“流動行為”定義為5種具體情形:(1)諾獎獲得者取得碩/博學(xué)位、作出獲獎成果、獲得諾獎(3個職業(yè)階段)都位于同一國家/機構(gòu)(指僅在同一國家/機構(gòu)內(nèi)流動,未產(chǎn)生跨國家/機構(gòu)的流動);(2)諾獎獲得者在第一國家/機構(gòu)取得碩/博學(xué)位,在第二國家/機構(gòu)作出獲獎成果并獲諾獎;(3)諾獎獲得者在第一國家/機構(gòu)取得碩/博學(xué)位,在第二國家/機構(gòu)作出獲獎成果,在第三國家/機構(gòu)獲得諾獎;(4)諾獎獲得者在第一國家/機構(gòu)取得碩/博學(xué)位并作出獲獎成果,在第二國家/機構(gòu)獲得諾獎;(5)諾獎獲得者在第一國家/機構(gòu)取得碩/博學(xué)位,在第二國家/機構(gòu)作出獲獎成果,后回流到第一國家/機構(gòu)獲得諾獎。研究發(fā)現(xiàn),在國家層面的流動行為中,77%的諾獎獲得者為第一種情形的流動,即取得博/碩學(xué)位、作出獲獎成果與獲獎時所在國家沒有發(fā)生變動;在機構(gòu)層面的流動行為中,43%的諾獎獲得者為第二種情形的流動,即在第一機構(gòu)取得碩/博學(xué)位,在第二機構(gòu)作出獲獎成果并獲得諾獎。
諾獎獲得者的研究資源具有集聚效應(yīng),形成科學(xué)“馬太效應(yīng)”。獲得諾獎的科學(xué)家通常會獲得更多的研究資源和機會,包括研究經(jīng)費、設(shè)備、實驗室、人才團隊等。分析產(chǎn)生集聚效應(yīng)的原因:其一,諾獎獲得者因其成就和聲譽往往吸引更多的資金和贊助,這些資源可用于支持更高風(fēng)險、更具挑戰(zhàn)性的研究項目,進一步提升創(chuàng)新能力和影響力;其二,諾獎獲得者會受到同行乃至社會的關(guān)注和尊重,這使他們更容易與其他優(yōu)秀科學(xué)家建立合作關(guān)系,通過合作帶來更多的資源、專業(yè)知識和創(chuàng)新思想;其三,諾獎的獲得可以為科學(xué)家提供更多的學(xué)術(shù)和職業(yè)機會,可能會受邀擔(dān)任重要的學(xué)術(shù)職位、研究機構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)職位或咨詢顧問等,這些機會可以帶來更廣泛的影響力和資源獲取途徑。
2.5諾獎光環(huán)效應(yīng)顯著
諾獎具有顯著的“光環(huán)效應(yīng)”,為獲獎?wù)邘沓志玫膶W(xué)術(shù)和社會影響力。獲得諾獎后,不論科學(xué)家本身的工作產(chǎn)出和效率是否受影響,其影響力通常會持續(xù)增加,其研究成果和觀點會受到更多的關(guān)注和引用,聲譽和地位在科學(xué)界得到進一步鞏固。Uzzi團隊對科研主題進行大規(guī)模分析發(fā)現(xiàn),與科學(xué)獎項相關(guān)的主題在產(chǎn)出率、影響力方面具有超乎尋常的增長,而且會吸引更多新的參與者。相比同等類型的科研主題,在獲獎后的5~10年中,獲獎研究主題的論文發(fā)表數(shù)量增加了40%,引用次數(shù)增加了33%。這種持續(xù)且顯著的影響力有助于科學(xué)界產(chǎn)出更多的科學(xué)成果。
03 諾獎獲獎大國的獲獎關(guān)鍵因素分析
諾獎主要分布于美國、英國、德國、法國、日本這5個科學(xué)強國,通過分析諾獎獲獎大國特有的支撐本國基礎(chǔ)研究和科技發(fā)展的科學(xué)創(chuàng)新特征,可以深化對科技強國建設(shè)相關(guān)因素的認識。
3.1加強基礎(chǔ)研究是建設(shè)世界科技強國的根本基礎(chǔ)
科技強國首先要是科學(xué)強國,科學(xué)強國必須以強大的基礎(chǔ)研究為戰(zhàn)略支撐。美國、英國、德國、法國等當(dāng)今世界科技強國,也是諾獎獲得者進行科研工作、完成和發(fā)表獲獎成果的聚集地??茖W(xué)有效的基礎(chǔ)研究戰(zhàn)略對科技強國的成長發(fā)揮著根本引領(lǐng)作用。第二次世界大戰(zhàn)后,美國在《科學(xué):無盡的前沿》戰(zhàn)略報告(該報告強調(diào)“基礎(chǔ)研究產(chǎn)生新的知識,是技術(shù)進步的鋪路石”)的指引下,形成美國聯(lián)邦政府與私人共同資助的充滿活力的科技創(chuàng)新體系,成就了美國今日的科技強國地位。在該戰(zhàn)略思想的指引下,美國成立了專門支持基礎(chǔ)研究的國家自然科學(xué)基金會(NSF)等政府資助機構(gòu),在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域長期穩(wěn)定投入,對美國大學(xué)的自由探索技術(shù)研究發(fā)揮了最大的促進作用。同時,美國還通過立法(如科研機構(gòu)及科學(xué)資助機構(gòu)立法)、稅收激勵、教育改革等多種手段,致力于在科技創(chuàng)新領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位。英國作為近代科技革命的發(fā)源地,擁有雄厚的科學(xué)基礎(chǔ)與重視基礎(chǔ)研究的傳統(tǒng),通過英國研究與創(chuàng)新署等機構(gòu)對科學(xué)研究提供支持,鼓勵學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界合作,促進科技成果商業(yè)化。德國三百多年來不斷調(diào)整科研體制,通過立法和財政支持,形成了一個具有自我驅(qū)動機制的國家創(chuàng)新體系,政產(chǎn)學(xué)研高度協(xié)同,以其強大的工業(yè)基礎(chǔ)(“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略將基礎(chǔ)研究與工業(yè)應(yīng)用緊密結(jié)合)和研究機構(gòu)(如以基礎(chǔ)研究為主的馬普學(xué)會、以應(yīng)用開發(fā)為導(dǎo)向的弗勞恩霍夫協(xié)會等)在全球科技領(lǐng)域占據(jù)重要地位。法國以立法形式確??蒲型度耄ㄈ纭犊蒲信c技術(shù)發(fā)展導(dǎo)向與規(guī)劃法》),持續(xù)穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究,通過國家科研機構(gòu)(如法國國家科研中心)支持科學(xué)研究,強調(diào)基礎(chǔ)科學(xué)的研究和對新興技術(shù)的探索,為其持續(xù)保持科技強國奠定重要基礎(chǔ)。日本作為近幾十年諾獎獲獎人次顯著提升的新興獲獎大國,在1993年就提出將基礎(chǔ)研究擺在國家發(fā)展的核心地位,1995年頒布實施的《科學(xué)技術(shù)基本法》正式確立了“科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造立國”的國家戰(zhàn)略方向。日本歷次《科學(xué)技術(shù)基本計劃》都在強調(diào)推進基礎(chǔ)研究的重要性。日本政府在2001年出臺第二個《科學(xué)技術(shù)基本計劃》時明確提出“在50年之內(nèi)拿到30個諾獎”的目標。為達到持續(xù)振興基礎(chǔ)科學(xué)的目的,日本文部科學(xué)省在2016年提出了強化基礎(chǔ)科學(xué)的戰(zhàn)略任務(wù),在加大基礎(chǔ)研究投入規(guī)模等方面實施了系列舉措。
3.2頂尖科學(xué)人才是建設(shè)科技強國的重要生產(chǎn)力
建設(shè)科技強國的關(guān)鍵是科技實力的長期儲備和人才隊伍的持久建設(shè)??萍紡妵枰茖W(xué)大師,科學(xué)大師可以培養(yǎng)和集聚優(yōu)秀科技人才,持續(xù)的人才儲備積累是科技強國建設(shè)的基礎(chǔ)。在諾獎獲獎人數(shù)上,美國、英國、德國、法國的獲獎合計占比接近80%。截至2023年,德國馬普學(xué)會擁有24位諾獎科學(xué)家及多名菲爾茲獎、圖靈獎等世界著名科技獎項獲得者。要產(chǎn)生諾獎級的世界原創(chuàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)成就,涌現(xiàn)諾獎獲獎?wù)呒墑e的世界頂級科學(xué)家,應(yīng)加強科技實力的儲備和頂尖人才隊伍的建設(shè),這絕非一朝一夕之功,需要有長遠的戰(zhàn)略規(guī)劃和持久的人才隊伍建設(shè)。
3.3頂尖科研機構(gòu)是科技強國建設(shè)的主要競爭力
集聚世界頂尖科研機構(gòu),是世界科技強國在全球科技領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)地位的重要體現(xiàn)。主要科技強國擁有許多世界級的大學(xué)和研究機構(gòu)。這些世界級基礎(chǔ)研究機構(gòu)在科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新方面發(fā)揮著重要作用(這些機構(gòu)不以級別強調(diào)其存在感,只以科學(xué)貢獻立社會),通常集聚世界頂尖科學(xué)家,同時具備先進的研究設(shè)施、充足的科研經(jīng)費,以及高度競爭和協(xié)作的研究環(huán)境等,這些因素吸引了全球的優(yōu)秀科學(xué)家和學(xué)者加入。例如,美國的哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院和加州理工學(xué)院等都是世界頂尖的研究機構(gòu),在物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)等多個領(lǐng)域都有著卓越的研究成果。英國的劍橋大學(xué)和牛津大學(xué)擁有著悠久的歷史和卓越的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)。德國政府自2018年起每年額外投入3.85億歐元,專門資助精英大學(xué)開展科學(xué)研究,且在2021年至2030年對主要從事基礎(chǔ)研究的機構(gòu)諸如馬普學(xué)會、亥姆霍茲聯(lián)合會等的資助每年遞增3%。這些世界級大學(xué)和研究機構(gòu)致力于前沿科學(xué)問題的研究和未知科學(xué)領(lǐng)域的探索,成為諾獎科學(xué)家的主要來源和培養(yǎng)未來頂尖科學(xué)家的搖籃。
3.4跨學(xué)科合作和多學(xué)科融合是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的優(yōu)勝賽道
新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進,正在深刻改變著全球科技發(fā)展趨勢和國際競爭態(tài)勢,新一輪科技革命的特點是多領(lǐng)域科技突破群發(fā)涌現(xiàn)、快速的技術(shù)迭代創(chuàng)新、跨學(xué)科及多學(xué)科深度融合,以及新興科技領(lǐng)域方向的顛覆性突破。為了適應(yīng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,各國都在積極推動跨學(xué)科合作,建立跨學(xué)科的研究平臺和合作機制,以促進科技創(chuàng)新和經(jīng)濟社會發(fā)展。例如,斯坦福大學(xué)的開創(chuàng)性跨學(xué)科生物科學(xué)研究Bio-X計劃涉及生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)、計算機科學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)等多個學(xué)科,成為跨學(xué)科研究和協(xié)同創(chuàng)新的典范。美國國家科學(xué)基金會、英國研究與創(chuàng)新署等把發(fā)展融合研究(Convergence Research)作為一項長遠戰(zhàn)略,并采取重點資助項目、戰(zhàn)略優(yōu)先基金等有力措施給予大力支持。
3.5創(chuàng)新至上的卓越科研生態(tài)是科學(xué)發(fā)現(xiàn)蓬勃產(chǎn)出的關(guān)鍵土壤
美英等諾獎獲獎大國擁有具全球競爭力的自由開放創(chuàng)新生態(tài),特別是一批頂尖科研機構(gòu),不僅為科研人員創(chuàng)造了寬松的科研環(huán)境和創(chuàng)新至上的學(xué)術(shù)創(chuàng)新氛圍,更塑造了一種崇尚科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造的社會價值觀和科學(xué)創(chuàng)新文化,即志存高遠、奇思妙想、潛心鉆研、力戒浮躁、代際積累。而在整個科研創(chuàng)新生態(tài)中,科研評價體系尤為關(guān)鍵。通過形成“一套真正評價人和事的價值和地位的評價體系……把所有高尚、有益和高貴的思想放在前面,把所有對科學(xué)發(fā)展重要的東西放在前面”,提倡科學(xué)家和科研團隊專注于攻克那些具有深遠意義和高度挑戰(zhàn)性的科學(xué)難題,專注于科學(xué)探索和創(chuàng)新,不拘泥于短期成果,而是更加注重科學(xué)發(fā)現(xiàn)的長遠影響和原創(chuàng)性;最大化減少對科學(xué)家科研時間的干擾,以確??茖W(xué)家潛心研究的時間精力,可自由地思考、探索和實踐,從而為人類的知識寶庫貢獻出更多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
04 對我國建設(shè)科技強國的啟示與建議
科技強國不是短期建成的,必然是長期重視基礎(chǔ)研究的科技政策導(dǎo)向、長期穩(wěn)定的基礎(chǔ)研究投入、長期基礎(chǔ)研究的知識產(chǎn)出積累、科學(xué)發(fā)現(xiàn)和突破的新知識不斷轉(zhuǎn)化為新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的結(jié)果。縱觀世界科技發(fā)展史,基礎(chǔ)科學(xué)研究強國無一例外都是科技強國。沒有強大的基礎(chǔ)研究支撐,科技強國難以實現(xiàn)。
4.1長期穩(wěn)步增加基礎(chǔ)研究投入強度,培育建設(shè)世界頂尖基礎(chǔ)研究機構(gòu)
科技強國必須是科學(xué)強國。科學(xué)強國的根本基礎(chǔ)是基礎(chǔ)研究強國?;A(chǔ)研究在很大程度上是公益性事業(yè),也是“耐心”事業(yè)。當(dāng)前基礎(chǔ)研究更多是由科學(xué)創(chuàng)新思想、大科學(xué)裝置和先進設(shè)備、科學(xué)大數(shù)據(jù)等驅(qū)動的事業(yè),長期穩(wěn)定和大力度投入是其基本需求,而國家投入是主力。與科學(xué)強國的長期科學(xué)研究傳統(tǒng)和投入強度(美國與英國對基礎(chǔ)研究的投入占R&D經(jīng)費的比重為15%~20%)相比,我國基礎(chǔ)研究的傳統(tǒng)較短、投入強度(5%~6%)相對較低,需要加強對基礎(chǔ)研究的支持力度和投入力度。而世界頂尖科學(xué)研究機構(gòu)是基礎(chǔ)研究科學(xué)發(fā)現(xiàn)的主力軍,培育具有科學(xué)傳統(tǒng)和科學(xué)積累深厚的頂尖基礎(chǔ)研究機構(gòu)是發(fā)展基礎(chǔ)研究的關(guān)鍵??蒲袡C構(gòu)作為科研創(chuàng)新的重要載體,對于推動科技進步和經(jīng)濟社會發(fā)展具有不可替代的作用。從諾獎獲獎機構(gòu)分布也可以發(fā)現(xiàn),大學(xué)與科研院所是諾獎成果的重要產(chǎn)出機構(gòu)。促進我國科技長足發(fā)展的一個重要原因就是認識到科技創(chuàng)新對國家富強的戰(zhàn)略重要性從而不斷增加科技投入。因此,應(yīng)從科學(xué)長遠發(fā)展的戰(zhàn)略高度完善科技強國頂層設(shè)計,穩(wěn)步增加基礎(chǔ)研究投入強度,長期穩(wěn)定對科研型機構(gòu)的科研投入合理比例,培育和建設(shè)一批世界頂尖的基礎(chǔ)科學(xué)研究機構(gòu)。
4.2加大對中青年科技領(lǐng)軍人才的培育與引進,支持建立跨學(xué)科科研創(chuàng)新團隊
科學(xué)事業(yè)最需要頂尖人才,科學(xué)強國也是頂尖人才強國。中美的科技戰(zhàn)略競爭,最終對決的是吸引和用好世界頂尖人才的能力。諾獎的科研創(chuàng)造峰值年齡規(guī)律表明,處于創(chuàng)新黃金時期的中青年領(lǐng)軍科技人才最具開拓性、原創(chuàng)性和探索性研究的潛力,也最有希望取得重大原始創(chuàng)新成就。因此,應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定支持和長期跟蹤優(yōu)秀的中青年科學(xué)家,采取科學(xué)育才與精準引才的策略,培養(yǎng)和吸引具有科技領(lǐng)軍創(chuàng)新能力的頂尖科技人才。而其根基是培養(yǎng)和造就宏大的科技人才隊伍,這就需要采取更多政策工具和措施。應(yīng)增加研究經(jīng)費和科研項目的資助力度,合理提高科研人員的薪酬和福利待遇,減少科研人員生活負擔(dān);加強與國際頂尖科研機構(gòu)的交流與合作,促進中國科研合作網(wǎng)絡(luò)的國際化,深度融入全球科技創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),進一步提高本國科技人才的國際“顯示度”和“可見度”;引聚學(xué)術(shù)大師進行學(xué)術(shù)指導(dǎo)與合作,促進資源共享、信息交流和人才互動,培養(yǎng)具有國際視野和競爭力的人才隊伍;對引進的科技人才,幫助和支持其建立跨學(xué)科、多學(xué)科科研創(chuàng)新團隊,打破學(xué)科壁壘,促進多學(xué)科知識交叉與學(xué)科融合;提升人才評價機制的科學(xué)性和多元性,建立強大而穩(wěn)固的科技人才隊伍后備力量。
4.3激發(fā)社會力量投入科技研發(fā)和應(yīng)用,促進科學(xué)成果的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化
在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的全球競爭中,社會力量投入科技研發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)成為鮮明特征。中國在研發(fā)投入方面還存在顯著的結(jié)構(gòu)性問題,企業(yè)研發(fā)經(jīng)費投入強度(企業(yè)研發(fā)經(jīng)費占主營業(yè)務(wù)收入之比)長期偏低,企業(yè)科技創(chuàng)新的活力和主動性明顯不足。與美國等科技強國相比,我國的研發(fā)經(jīng)費主要依賴政府,社會資源在支持科技創(chuàng)新活動方面的比例明顯不足。應(yīng)鼓勵社會力量特別是企業(yè)積極參與基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,以促進基礎(chǔ)研究經(jīng)費來源的多樣化。同時,科學(xué)發(fā)現(xiàn)具有應(yīng)用化、商業(yè)化乃至市場化的巨大潛力的科學(xué)研究,鼓勵社會力量參與,將市場需求與科學(xué)研究有效對接,促進產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合,加速科技成果的轉(zhuǎn)化落地,推動科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度融合。此外,在吸收社會資本進入科技研發(fā)領(lǐng)域時,應(yīng)利用社會力量的社會影響力和滲透力,在更大范圍內(nèi)形成全民崇尚科學(xué)創(chuàng)新、崇尚科學(xué)家精神的社會氛圍。這對于提高民眾科學(xué)素養(yǎng)、增強對科技強國相關(guān)舉措的理解、形成科學(xué)原創(chuàng)成果導(dǎo)向的創(chuàng)新友好型生態(tài)都有極為重要的作用。
4.4激勵科學(xué)家做高風(fēng)險性、顛覆性研究,鼓勵中國科學(xué)家大膽探索科技研發(fā)新方向
高風(fēng)險高回報(HRHR)研究是取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵。諾獎成果都是原創(chuàng)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)類成果,屬于典型的高風(fēng)險高回報研究。根據(jù)諾獎的授獎時滯規(guī)律,未來10~20年可能獲得諾獎的成果,應(yīng)該是現(xiàn)在已經(jīng)做出的原始科技創(chuàng)新成果。未來20~30年可能獲得諾獎的成果,可能是未來10多年將做出的原始創(chuàng)新成果。因此,觀察過去近20年來我國在諾獎授獎的科學(xué)領(lǐng)域取得的重大原始創(chuàng)新成果,是我國在未來能否獲得諾獎的重要依據(jù)。根據(jù)Science評選的年度十大科學(xué)突破、Nature評選的年度科學(xué)事件/新聞、中國科學(xué)院院士和中國工程院院士共同評選的年度“中國科學(xué)十大進展”每年發(fā)布的突破性研究成果,2001—2022年,由我國科學(xué)家獨立完成或主導(dǎo)完成的入選以上三類年度科學(xué)突破榜單的研究成果共計105項。因此,基礎(chǔ)研究類的科學(xué)基金,應(yīng)以激勵科學(xué)家做原創(chuàng)性、突破性、先進性和顛覆性研究為目標,不宜要求項目申報必須填報“預(yù)期成果”,針對創(chuàng)新思路應(yīng)給予一定支持,從科研資助的源頭鼓勵科學(xué)家開展原創(chuàng)性研究。尊重科學(xué)家對基礎(chǔ)研究方向和研究路線選擇的自主權(quán),引導(dǎo)和激勵科研人員積極探索科技創(chuàng)新的前沿新方向,真正做出國際一流的“諾獎級”科學(xué)原創(chuàng)重大科技成果,為豐富和建設(shè)未來人類知識體系作出中國的獨特貢獻。
4.5厚植科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)造友好型創(chuàng)新生態(tài),培育科學(xué)創(chuàng)新的氛圍
我國科研管理領(lǐng)域普遍存在急功近利的現(xiàn)象,尤其是基礎(chǔ)研究常常面臨低成功率、低可見度及需要長達數(shù)十年才能實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化的種種挑戰(zhàn)。這迫使大多科研人員選擇相對保守的研究方向,更傾向于那些能夠快速產(chǎn)生成果的應(yīng)用型科研領(lǐng)域,對挑戰(zhàn)性、高風(fēng)險性基礎(chǔ)研究敬而遠之。同時,我國現(xiàn)階段將短期績效和科技評價相掛鉤,勢必導(dǎo)致跟蹤模仿研究盛行、產(chǎn)生短平快項目等現(xiàn)象的涌現(xiàn),但此類研究對我國科技成果質(zhì)量和科技大國地位的提升并無實質(zhì)性的幫助。我國本土諾獎的稀缺正是對我國基礎(chǔ)研究現(xiàn)狀的反映。相反,高風(fēng)險性探索研究極有可能出現(xiàn)國際一流、具有重大原創(chuàng)貢獻的科技成果。即使是偶然性科學(xué)發(fā)現(xiàn)也離不開科技管理與資助政策的正向?qū)蜃饔?。因此建設(shè)具有全球競爭力的、自由開放的卓越創(chuàng)新生態(tài),創(chuàng)造以鼓勵探索、寬容失敗、注重長期積累為科研發(fā)展價值觀的氛圍,需要大力精簡評價層次和頻次(治理“過度評價綜合征”)。同時,選聘胸懷寬廣的科技領(lǐng)軍人才擔(dān)任科研機構(gòu)負責(zé)人,避免機構(gòu)的學(xué)術(shù)生態(tài)退化;要致力于科研機構(gòu)人才隊伍建設(shè)的“五湖四?;保苊馊稳宋ㄓH,這樣才有利于追求科研機構(gòu)的世界一流的學(xué)術(shù)影響力和競爭力。
本文來源于《中國科技人才》2024年第5期。張志強,中國科學(xué)院大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師。中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所特聘專家,中國科學(xué)院成都文獻情報中心二級研究員。文章觀點不代表主辦機構(gòu)立場。
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