战略性根底研讨的由来及世界实践研讨丨战略性根底

发布时间:2022-05-15 06:58:07 | 作者:环球体育竞猜

  本文刊载于《我国科学院院刊》2022年第3期“学部咨询与院士主张:战略性根底研讨”

  战略性根底研讨是一个新概念。从根底研讨展开的视角看,战略性根底研讨是根底研讨本身不断演化展开的产品,是政府、科学一起体、社会赞助安排在对根底研讨分类办理和支撑的实践中逐步构成的概念。文章从根底研讨概念展开的视点剖析了战略性根底研讨概念发生的进程,并剖析了美国、欧洲、日本关于战略性根底研讨的办理与赞助实践。

  近年来,世界间科技实力的比赛不断前移至根底研讨阶段,因而加大根底研讨投入,储藏面向国家未来展开需求的科技力气显得尤为重要。欧美发达国家纷繁加强根底研讨投入,并建立新机制完善面向国家战略需求的根底研讨赞助体系。例如,美国于 2021 年 3 月 26 日提出《美国国家科学基金会未来法案》(NSF for the Future Act),宣称要在 5 年内将国家科学基金预算进步 1 倍以上,并倡议建立“科学和工程处理方案董事会”(Directorate for Science and Engineering Solutions)以期在特定范畴取得专攻优势。欧盟在新一轮的“欧洲地平线”赞助方案中设置任务导向的优先赞助范畴,加强面向严重应战的赞助强度。英国 2020 年出台“研制路线图”(R&D Roadmap),并据此路线图加大对长时刻性、根底性科研作业的支撑力度,展开世界领先的根底设备和研讨安排。

  我国经过多种途径展开对根底研讨的赞助,其间中心政府以项目方法展开的对根底研讨的赞助大体可以分为两大类:

  1. 以国家天然科学基金面上项目、青年科学基金、区域科学基金等项目为代表的,以赞助科研人员自在探究为要点、资金体量较小、周期相对较短的“自下而上”的探究性研讨项目;

  2.以国家要点研制方案、严重专项等为代表的,愈加体现国家战略需求、资金体量较大、周期相对较长的研讨项目。

  其间,后者归于本研讨所讨论的战略性根底研讨的范畴。当然,对战略性根底研讨除政府项目赞助外,还有安稳拨款等途径的赞助。从现阶段我国对根底研讨的需求来看,不只需求加强对自在探究类根底研讨的赞助,更需求加强对战略性根底研讨的赞助。那么,怎么加强对战略性根底研讨的赞助是我国根底研讨赞助面对的重要问题之一。从现阶段我国根底研讨赞助的实践来看,存在对战略性根底研讨赞助顶层规划不行、赞助继续安稳性不强等问题。

  依据这一布景,本文整理了战略性根底研讨概念的展开演化,总结剖析了美国、欧洲、日本在战略性根底研讨方面的方针规划与办理机制,特别是赞助机制的实践事例,以期为改善我国战略性根底研讨的办理和赞助供给学习。

  战略性根底研讨概念的发生是根底研讨学科前沿不断打破、学科规模不断扩大、根底研讨在国家竞赛展开中的位置不断进步的效果。在根底研讨概念不断丰厚的进程中,科学一起体本身、政府、企业等利益相关方一起丰厚和拓宽了根底研讨的概念体系。

  好奇心驱动的纯根底研讨是根底研讨概念的起点。自古希腊开端,为了常识本身而寻求常识成为科学研讨的重要传统,这一传统成为后来欧美建造大学的重要研讨文明根底,也成为根底研讨一个基本特征。这一特征也被称为纯根底研讨(“pure” basic research)或好奇心驱动的根底研讨(curiosity driven basic research)。

  二战后,各国政府对根底研讨的大力支撑推进了根底研讨建制化的展开。1945 年万尼瓦尔·布什的《科学:无尽的前沿》陈述(以下简称“布什陈述”)发布以来,根底研讨作为研制活动中重要的一环被广泛承受。布什陈述中将根底研讨界说为“一般常识以及对天然及其规则的了解”。该陈述对根底研讨的界说体现了对根底研讨两方面的重要知道:

  1.根底研讨与技能立异之间的联系。线性模型下的根底研讨作为技能立异的源头,为政府赞助根底研讨供给了合法性。

  2.政府赞助根底研讨进程中,政府与科学的联系更多地体现为资源的托付署理联系。科学一起体具有较强的自治权,政府对科学的监督、干涉等都比较有限。

  1962 年,经济协作与展开安排(OECD)发布了第一版《弗拉斯卡蒂手册》(Frascati Manual),该手册对根底研讨的界说为“根底研讨是指为了取得现象和可调查现实的新常识而进行的不以任何运用和运用为意图的试验性和理论性的作业”。简练清晰界说的提出为各国展开研制投入计算和比照供给了规范;可是,这种简略的差异方法也遭到多方批判。特别是界说中将根底研讨和运用研讨二分的做法,在必定程度上固化了人们对线性模型的形象。跟着学者对科研活动规则的进一步认知,根底研讨和运用研讨的二分法遭到了以立异研讨学者为代表的剧烈打击;其间,以 Rosenberg的评判最为尖利:“将根底研讨和运用研讨二分的做法极端果断。这些差异常常依据研讨人员的动机或方针。但这种差异常常并没有用途或许启发性。”

  跟着二战和暗斗的完毕,西方国家大幅添加科学研讨投入的态势出现回落,对科学研讨的投入进入继续平稳的状况。之前因为军事需求对一些重要学科的赞助也开端下降。例如,20 世纪 80 时代对核能研讨赞助的削减直接导致了与其相关联的物理学和工程研讨范畴赞助的下降。比较技能,根底研讨对国家、社会展开的效果没有战时那么直接和显着,政府对根底研讨赞助的紧迫性下降。此刻,政府与科学之间的联系也悄然发生了改变。特别是在西方新公共办理运动的布景下,政府面对公共投入功率问责的压力,对根底研讨满意国家经济和社会展开方针的要求日益增强,这为战略性根底研讨概念的构成奠定了政治合法性根底。

  1997 年,“巴斯德象限”理论提出了以运用为导向的根底研讨,在线性模型的根底之上,将单向、线性的概念扩展到二维空间,使之成为差异于以往纯根底研讨的新类型,然后提醒了根底研讨与运用研讨之间更为杂乱的联系。特别是近年来根底研讨和技能运用之间深度耦合,爱好为导向的根底研讨与运用为导向的根底研讨之间的边界愈加含糊。这一现实为开辟新的剖析视角,提出由实践问题、国家战略引发的根底研讨类型供给了新的理论根底。

  实践中各国对战略性根底研讨概念与内在的界定各有偏重,对应的英文有 strategic research、strategic basic research、mission-oriented research 等。乃至有些国家在政府根底研讨的布局与安排施行中并未将“战略性根底研讨”作为一个清晰的、独自的类型,而是在国家战略需求的前沿根底研讨布局、事关国家战略展开的重要技能方向的上游根底研讨布局中体现了对战略性根底研讨的注重。

  着重根底研讨满意国家战略需求,特别是服务于国家、社会、经济展开的方针和效果。在这一层面上,战略性根底研讨的内在与国家战略需求清晰挂钩。这一知道也成为原有依据商场失灵假定,政府作为好奇心驱动的根底研讨的赞助主体,其政治合法性遭到应战后,支撑政府赞助根底研讨合法性的理论根底之一。这一类型的战略性根底研讨既可以是科学一起体“自下而上”以好奇心驱动的根底研讨而提出的科学前沿,其终究服务于国家战略需求;也可以是国家“自上而下”前瞻布局安排施行的研讨。从布局和安排施行来看也可分为 2 种方法:

  1.与政府对科技范畴“国家队”的赞助相结合。例如,美国能源部(DOE)部属的 17 家国家实验室、德国马普学会、法国科研中心、日本文部科学省部属的国立科研安排、“世界尖端研讨基地方案”(WPI)等。

  2.经过布局竞赛性项意图方法进行赞助。例如,美国的“脑科学方案”、欧洲鼓起的任务导向的研讨项目、日本科学技能厅赞助的战略性根底研讨项目等。

  相对第一种类型中对根底研讨应服务于国家战略需求方针的注重,此类研讨对战略性根底研讨内在的知道愈加注重根底研讨是否以运用或特定方针为引导。以澳大利亚 1998 年提出的研讨分类规范中的界说为例,“战略性根底研讨是以特定运用为意图而获取新常识的实验性和理论性的作业,它可认为已区别的实践问题供给一种更为广泛的常识”。需求指出的是,这种以运用为导向特别是以直接商业价值运用为导向的根底研讨大部分由私营部分赞助,因而不作为本文讨论的要点。

  从前述我国对战略性根底研讨的办理需求而言,第一类即着重满意国家战略需求的特色更契合我国关于战略性根底研讨概念的界定。第二类在我国一般划入运用根底研讨的范畴;因为不必定都能到达国家战略性需求的高度,此类研讨不必定都归于本文所指的战略性根底研讨。

  依据以上对战略性根底研讨概念的整理,以杰出国家战略需求的战略性根底研讨的概念,挑选世界实践事例展开剖析。

  美国向来注重对根底研讨的战略性引导。特别是在二战和美苏暗斗期间,直接服务于战役军事需求的根底科学研讨一向是美国联邦政府的赞助要点。尽管在美国的科学方针中,很少直接运用“strategic basic research”(战略性根底研讨)的提法,可是对根底研讨的战略性引导体现在政府赞助的多个方面。

  美国联邦政府对科技的分布式赞助、与联邦部分功能相结合的特色,有利于完结根底研讨服务于部分任务的方针。二战以来,联邦政府一向是美国根底研讨最重要的投入主体。1953—2019 年,联邦政府根底研讨投入占全美国根底研讨投入总量的年平均占比为 60.12%。这其间,美国卫生与人类服务部(HHS)、国家航空航天局(NASA)、能源部(DOE)、国防部(DOD)和农业部(DOA)和国家科学基金会(NSF)是根底研讨的重要赞助安排,这六大安排投入总量约占美国联邦政府投入总量的 97.1%(2020年数据);其间,HHS 和 DOE 的投入别离占 49.3% 和 12.4%,超越美国联邦政府投入总量的 60%。这两大安排对根底研讨的赞助都注重其对服务部分任务的战略导向。

  对高水平国立科研安排、国家实验室的安稳支撑也是美国联邦部分展开战略性根底研讨赞助较为通用的做法。以美国国立卫生研讨院(NIH)为例,其经费总量的 20% 用于赞助包含美国国家癌症研讨所(NCI)在内的内部研讨安排。NIH 内部研讨安排绝大部分经费来自 NIH 安稳支撑经费,以确保他们可以在一些重要的研讨范畴进行长时刻攻关,然后有所打破。DOE 在对其部属国家实验室的赞助中也选用了安稳支撑的机制。DOE 部属 17 家国家实验室 80% 以上的经费来自 DOE 各部分的托付研讨,仅有少数经费来自 DOE 以外的战略协作同伴。对高水平国立科研安排、国家实验室的继续安稳支撑,确保了一批高水平科研人员可以继续安稳环绕美国的国家战略需求展开研讨;并经过遴选优异的托付安排、展开绩效办理等方法,确保了资金的运用效益。

  以“脑科学方案”的安排和施行为例,2013 年 NIH 呼应时任总统奥巴马的召唤,创建了“脑科学方案”作业组,“推进史无前例的跨学科研讨”。“脑科学方案”作为一项独立的大型综合性战略研讨,涵盖了研讨(R 系列)、人才(K、P、T系列)、官学企协作(U 系列)等多个类型。2014—2021 年,“脑科学方案”赞助项目超越 1100 项,赞助总量达 24 亿美元赞助。“脑科学方案”首要以竞赛性项目方法赞助战略性根底研讨,其实践特色体现在 2 个方面:

  1.在命题机制方面,多主体联合命题,拟定合理赞助方案。“脑科学方案”选用多主体联合命题的机制。由美国联邦部分(如 NIH、DARPA、NSF、FDA、IARPA 等)、私家基金会(如电气电子工程师学会、卡弗里基金会等)、大学、研讨所、企业及世界同伴一起洽谈确认研讨选题;由脑科学多理事会作业组(Multi-Council Working Group)和谐各方利益。多主体从国家战略、学术前沿、企业运用等视角一起提出脑科学范畴亟待研讨的要点问题及优先范畴和事项,并供给与其特色相适应的赞助方法 。

  2. 在安排施行方面,注重跨学科协作,办理揭露通明。“脑科学方案”下赞助的项目由跨学科、跨范畴、跨主体的团队构建。例如,一项研讨课题一般由公共部分和私营部分的研讨人员一起协作完结。公营部分首要由 NIH 及其他若干研讨所和高校的科学家团队构成,一般来自生命科学、物理学、工程学、数学、计算学和行为学等多个科学范畴,担任履行科研项目并处理科学问题;私营部分,则由很多企业技能人才构成,一般来自微电子、光学、无线通信、大数据安排与发掘等范畴,要点担任供给技能服务,辅佐科学家完结研讨项目。

  3.在项目办理方面,“脑科学方案”仍选用课题组长担任制,一起遵从预算绩效办理框架下的项目报告准则。每一项受“脑科学方案”赞助的课题都需公示课题担任人、经费预算、项目展开及效果,以揭露通明办理的方法承受大众监督。

  美国联邦政府为应对日益剧烈的世界竞赛,加强对特定技能范畴相关的根底研讨布局与安排施行。2021 年 4 月,为应对来自我国等潜在竞赛对手的应战,进步全球范畴规模内美国中心竞赛力,坚持美国科技立异领先水平,美国参议院经过了《无尽的前沿法案》(Endless Frontier Act),在 NSF 建立技能和立异理事会(DTI),以加强在要害技能要点范畴中的根底研讨,确保在要害技能范畴中美国的领导位置,并处理美国地缘战略中面对的技能难题。《无尽的前沿法案》清晰提出了 DTI 要点支撑的 10 个要点研讨范畴(图 1)。2021 年 5 月,美国参议院在《无尽的前沿法案》的根底上经过了《美国立异和竞赛法案》(The United States Innovation and Competition Act of 2021)。该法案包含《要害中心范畴(芯片和 5G)拨款》《无尽的前沿法案》《2021 战略法案》《疆土安全和政府业务委员会规则》《2021 年应对我国应战法案》和其他一揽子方针。在根底研讨的战略布局方面,《美国立异和竞赛法案》清晰了在未来 5 年内将给予 NSF 810 亿美元拨款,其间 290 亿美元将专项用于 DTI 以推进上述 10 个要害技能范畴的展开。2022 年 2 月,美国众议院又经过了《2022 年美国竞赛法案》(America Competes Act of 2022),旨在削减美国关于我国半导体制造业的依靠,促进美国科学技能展开,确保美国当时和未来数十年的“世界最强位置”。该法案为 DOE 科学办公室添加约 40 亿美元预算,使其预算总量到达 110 亿美元,认为聚变研讨等范畴物理科学供给资金。

  欧洲在科学技能立异方面一向处于世界领先位置,这离不开其对科学研讨的大力赞助和相应的准则建造。除各国层面的研制赞助,欧盟层面也设置了相应的准则和赞助保证,并在近年来加大赞助力度和针对社会经济环境与人类健康相关的严重应战的跨部分和跨学科的赞助。

  2010 年,欧盟在“里斯本战略”闭幕的一起发动了新的 10 年经济展开规划——“欧洲 2020 战略”,其间于 2014 年发动用于支撑研讨和立异的“地平线 年)方案作为完结其战略的重要东西。该方案赞助从根底研讨到立异产品商场化的整个“立异链”一切环节,聚集三大优先战略:杰出科研、工业领导力和社会应战。其间,根底研讨首要由欧洲研讨理事会(ERC)赞助,占有重要份额。此外,欧盟还设有面向未来新式技能的旗舰项目,首要针对科学、技能和社会具有革新影响,极具远景和超大规模的联合研制活动。2012 年“石墨烯”研讨和“人类脑方案”成为第一批旗舰项目 ,每个项目赞助额达 10 亿欧元。

  欧盟在其新一轮的“欧洲地平线 年)方案中,估计出资 1 000 亿欧元,较 2014—2020 年“地平线%;其间,根底研讨比此前的“地平线% 以上。而且,在新一轮“欧洲地平线”方案中布置了多项行动方案,触及数字化、人类健康、粮食安全、天然资源等范畴,并设定了一些以任务为导向的优先赞助范畴:气候变化、癌症、海洋和其他水体、才智城市、土壤和粮食五大要点范畴,将取得 45 亿欧元赞助。这些大型赞助方案具有跨部分、跨范畴的赞助特色。

  除欧盟层面的大型项目方案,各国在对具有战略性特征的根底研讨赞助方面也出现自己的国家特征。以德国为例,其对从事根底研讨的马普研讨所选用以安稳支撑为主的赞助形式——德国联邦政府每年依照法令拨发固定经费,这种对安排的安稳支撑可以保证安排长时刻从事某一范畴的根底研讨,然后保证原创性效果。

  英国提出将其研制投入占国内生产总值(GDP)的出资方针从 2017 年的 1.69% 进步到 2027 年的 2.4%,并在 2020 年出台《研制路线图》,以加强对根底研讨的长时刻支撑力度和在国家战略层面的引导和统筹,以坚持并继续进步英国的根底研讨才能,建造高水平的根底研讨安排和设备。除此之外,英国仿效美国国防部高档研讨方案局(DARPA)建立专门赞助高风险高回报的独立科研赞助安排——先进研讨创造署(ARIA),估计其建立的开始 4 年将出资 8 亿英镑;英国现在已方案录用 DARPA 的原副局长 Peter Highnam 作为 ARIA 担任人。此外,为将科学研讨更好地转化为社会、经济效益,英国建立新的安排,科学技能委员会(National Science and Technology Council)和科技战略办公室(Office for Science and Technology Strategy),用于和谐各政府部分之间的协同,促进科学研讨和立异可以跨过各个政府部分的利益切割,服务于国家的战略需求和经济增加。科技战略办公室建立后的首要任务是区别英国国家层面的科技优势对其进行优先支撑以坚持英国在全球的领先位置,其设定的一些优先范畴包含:协助英国完结净零碳排放、治好癌症、保证英国国家安全和展开数字驱动的经济体等庞大方针。

  战略性、前瞻性、体系规划是日本科技方针、赞助布局与科技办理的特色。文部科学省是日本中心层面最大的科研经费装备部分,所担任的科研经费总量超越全国科研经费总量的 50%。既包含对国立科研安排、WPI 的安稳支撑,也包含各类项目赞助。其间,部属的日本学术复兴会(JSPS)担任装备的“科研费”,要点支撑科研人员自在探究为主的根底研讨和根底研讨人才培养;日本科学技能复兴安排(JST)及日本医疗研讨开发安排(AMED)则要点担任赞助与国家战略需求相关的根底研讨项目。日本政府对战略性根底研讨的布局与安排施行首要体现在 3 个方面。

  日本国立科研安排均依法建立,在安排建立的法令文件中清晰规则了安排的任务定位及经费来历。政府对国立科研安排的安稳支撑和政府托付的研讨经费是国立科研安排的首要经费来历。以文部科学省部属 8 家安排为例,安排的安稳支撑与政府托付研讨的经费占安排经费总量的平均值到达 98.1%(图 2)。

  2007 年,日本政府为展开优势根底研讨范畴,坚持其优势范畴的世界领先位置,发起了 WPI 主张与赞助。WPI 研讨中心立异运营和办理形式,具有高度的自主权,选用日本政府主导、公私同伴联合赞助。WPI 的政府赞助首要来历于 JSPS,经费赞助一般包含人工费、事业费、差旅费、设备费等。依据参加 WPI 时刻的迟早,WPI 各研讨中心每年取得 7 亿—14 亿日元之间的政府赞助,赞助周期为 10 年或 15 年。以金泽大学纳米生命科学研讨所为例,其每年取得 7 亿日元政府赞助,约占其经费总量的79.5%。政府赞助的 30% 用于人员和项目活动开销,70% 用于设备收购与保护。WPI 在承受政府赞助的一起也取得了来自企业和财团的赞助。例如,东京大学卡佛里世界物理和数学研讨所取得了美国卡佛里基金会 14 亿日元赞助,而大阪大学和 2 家药企签订了 10 年 100 亿日元的赞助合同。

  日本文部科学省预算资金总量的 62% 用于安排施行与国家战略需求相关的科技立异活动。其间,与国家战略需求相关的科技立异活动中,清晰提出的战略性根底研讨项目约占 1/4,以用于支撑与国家战略需求相关的信息、生物、资料、环境等多范畴的战略性根底研讨。

  依据本文对战略性根底研讨由来、世界实践中的界说与布局办理实践的剖析,可以发现:尽管各国并未对战略性根底研讨的概念构成一致知道,且安排形式各异,但各国都在加强对根底研讨服务于国家战略需求的引导。这既是新时期世界竞赛压力下的需求,也是对根底研讨本身特征更深入认知的效果。特别是近年来,科学技能深度交融,很难差异什么是以爱好为导向的根底研讨,什么是以运用为导向的根底研讨。严重的科学研讨打破往往需求多学科穿插交融、公共私营部分联合攻关,以及长周期继续安稳投入。这使得各国政府愈加注重根底研讨对社会经济展开的效果与影响,并加强对根底研讨服务于国家战略需求的引导,战略性根底研讨的概念应运而生并逐步得到各国政府的注重。依照本文战略性根底研讨以杰出国家战略需求为特色的界说,研讨发现,尽管依据各国政治、科技布局与安排的特色,实践中战略性根底研讨的安排方法各有偏重,可是也体现出一些共性的特征。

  跟着科技在社会经济展开中效果的日益凸显,体系性地展开根底研讨布局并在要点范畴展开科学攻关,构成国家竞赛优势并服务于国家经济、社会、环境等多方针需求,已经成为各国在现阶段除赞助自在探究的根底研讨之外的一项重要的研讨赞助一致。

  美国战略性根底研讨与联邦部分的任务定位高度相关,不论是优先范畴的提出,仍是对战略性根底研讨的赞助都内化为联邦部分完结本身任务定位的要素之一;欧洲各国加强对面向未来社会需求和严重应战的研讨赞助,注重对跨学科的严重项目赞助和跨部分之间的协同机制;日本对战略性根底研讨的赞助则是从国家层面动身,自上而下一致布局,一体化施行。

  如前文所述,战略性根底研讨是个展开的概念,与各国政治需求严密挂钩,并无严厉意义上的一致界说。各国在安排施行战略性根底研讨的进程中,体现了对战略性根底研讨概念的了解与侧要点各有不同。这一个特色在战略性根底研讨优先范畴的遴选中体现尤为杰出。例如,美国联邦部分对根底研讨的赞助一向着重服务部分战略方针。针对新式科技体兴起对美国霸权位置的影响,近年来其联邦层面的战略性根底研讨范畴偏重于当时或未来可以“卡对手脖子”的半导体、芯片等范畴。欧盟依据各国一起利益需求和方针,当时聚集数字化、生命健康、气候变化等优先范畴。日本愈加注重跟世界格式剧变布景下国家本身的展开问题,因而在本身优势与短板范畴都进行了战略性根底研讨的优先范畴布局。

  阿儒涵我国科学院科技战略咨询研讨院副研讨员。我国科学院青年立异促进会会员。首要研讨范畴为政府科研经费装备与办理。承当来自财政部、我国科学院、国家天然科学基金委员会的多项决议计划支撑项目,研讨效果屡次支撑国家科研经费办理变革方针的拟定。承当国家天然科学基金青年科学基金项目、面上项目等多项研讨项目;在国内外重要期刊宣布学术论文 20 余篇。

  李晓轩我国科学院办理立异与点评研讨中心主任,我国科学院科技战略咨询研讨院研讨员、博士生导师。中心统战部党外人士建言献计专家组成员,北京市政协委员。首要研讨范畴为科研办理,触及科技点评、科技人力资源办理、科研经费办理等研讨方向。长时刻从事政府科技办理与方针方面的决议计划支撑研讨作业,近年来首要承当来自我国科学院、国家展开和变革委员会、财政部、科学技能部、国家天然科学基金委员会等重要科研课题。撰写了很多研讨陈述和研讨论文。

  阿儒涵, 杨可佳, 吴丛, 等. 战略性根底研讨的由来及世界实践研讨.我国科学院院刊, 2022, 37(3): 326-335.

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