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2023年06月19日 星期一
中青在线

一张面向2035年的蓝图:中国如何迈向科学最前沿

中青报·中青网见习记者 杨洁  来源:中国青年报  ( 2023年06月19日   08 版)

    2022年11月,合肥,一家单位技术人员正在研发生产芯片。视觉中国供图(资料图片)

    前不久,在中国科学院学术会堂,中国科学院院士、厦门大学化学系教授、无机化学家郑兰荪向在场的院士展示了一张图。图上汇集了面向未来驱动学科及前沿领域发展的系列因素:人口老龄化、气候变暖、国家安全、能源需求、万物互联与智能化、健康的危机……

    2035年学科及前沿领域将会发生什么变化?哪些研究将会对未来产生巨大影响?我国在面向2035年科研发展过程中还存在什么困难?前不久,包括郑兰荪在内的数位院士从各方赶来,共同见证“中国学科及前沿领域2035发展战略丛书”揭幕。在这套事关学科及前沿领域战略研究书籍的背后,汇集了400多位院士、3000多位专家,历时3年,围绕数学、物理等18个学科和量子物质与应用等20个前沿领域,展开项目研究工作,“绘制”了一幅瞄准未来的“科学全景图”。

    “当今世界,科学技术发展迅猛,新一轮科技革命和产业变革正处于蓄势跃迁、快速迭代的关键阶段,科学技术以其基础性、先导性和强渗透性深刻影响了国家前途命运,影响了人们生活福祉。”中国科学院副院长、党组成员常进院士在战略丛书发布会上说。

    一个明确的“警示信号”

    “以前说落后都要挨打,更多认为是经济发展落后就要挨打。现在我们更深刻体会到,科技发展落后也要挨打。”郑兰荪感慨,在全球科技竞争日益激烈的背景下,各国都在不断调整与完善科技创新战略与政策,增加对科技的投入,加强重点领域的研究,培育新兴的战略产业。他认为,“科技的发展既是机遇也是重大的挑战”。

    在一场重大研究计划交流会中,他了解到,有的项目发现纳米团簇可以作为自由基聚合的光引发剂,还有科学家发现团簇可以用于芯片研发、放疗等临床研究之中。在郑兰荪看来,基础的科学研究突破后,可以满足系列重大社会需求。

    同样,让他感觉紧迫的是,目前基础研究的评价体系之中,重视量化指标和过程控制,资助重物而轻人才,缺乏对高风险研究的资助。

    郑兰荪曾经跟学生讲,往往没有预期的结果才是最好的结果。但他同样在思考,在基础研究很难预期结果的情况下,怎么来提高风险研究资助,怎么给科学家提供保障?

    围绕研究中人才、设施等系列问题,报告给出了明确的“警示信号”:在人才队伍建设方面,我国研发人员数量占比偏低、人才竞争力有待加强、学科交叉型人才缺乏;在体制机制中,我国的评估机制、资助体制、科研成果转化机制、知识产权保护机制等有待完善……

    党的二十大报告中指出:“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。”报告还强调,到2035年要建成教育强国、科技强国、人才强国。

    中国科学院院士、西安测绘研究所研究员杨元喜立足所研究的领域,陈述了我国北斗卫星导航系统工程建设取得的重大成就,也坦言综合PNT体系建设仍有系列亟待解决的难题。

    他描述的未来发展目标是,在2025年前,完成国家综合PNT体系顶层设计,搭建弹性PNT技术框架;在2035年前,建成国家综合PNT基础设施,实现从深空到深海、无缝覆盖的PNT服务体系。

    “我们希望面对国家重大需求补短板弱项。”杨元喜说。

    “需要一场彻底的变革”

    “ChatGPT出来后,对于人才培养尤其是中小学培养不能是知识的灌输,而是要做到能力的培养。”中国科学院院士、中国科学技术大学教授陈仙辉对中青报·中青网记者说。在他看来,随着人工智能的发展,人才培养的逻辑需要发生彻底的变革。

    报告中对于人工智能等技术对未来驱动影响做了系列分析。报告提到,在学科前沿领域的发展过程中,技术驱动因素产生的带动作用是不容忽视的。值得思考的一个趋势是,在技术进步的广泛带动下,实质性地促进了学科融合交叉,推进了学科前沿的研究,同时衍生了更多新的学科生长点。

    在技术驱动下,学科及前沿领域的演进正在改变。

    郑兰荪曾在一个项目咨询中了解过纳米科技与产业化的问题。起初郑兰荪想了解纳米科技链接了哪些产业,但随着调研深入,他发现纳米科技的发展产生了互联网一般的辐射效应——纳米+的效应。在疫苗使用、化工催化剂等方面,纳米技术正在不断地投入使用。

    在郑兰荪看来,人工智能的出现已经给化学研究带来了系列改变,“今后15年人工智能的发展所带来的影响,可能会远远超出我们的预期。”

    他进一步解释,人工智能的发展需要链接数学、计算科学等学科信息,那么也就衍生出更多新的学科生成点。让他感觉紧迫的是,在人工智能迅猛发展的背景下,新的研究方法和研究范式不断出现,“如果我们没有抓好这个趋势,可能又会出现新的更大的落后。”

    人工智能技术成果已经进入信息、生物医药、能源环境、航空航天及国家安全等各个方面,对一个国家的经济繁荣与文化生活产生了重要的影响。

    瞄准2035年,报告给世界科学的发展趋势作了一个宏观判断:在学科及前沿领域的发展趋势中,当前学科的组织化越来越强,科学被整合到不同层级的组织范畴中;重大使命任务引导新的学科融合,学科发展日益汇聚融通;超越还原论的研究视角影响日趋扩大,计算机模拟和数据科学发挥越来越大的作用;“互联网+”正在改变科学交流生态,开放科学重塑科学的边界。

    人工智能是否能替代科学家?报告同样作出了判断:未来新兴技术带来了重要的伦理问题,可信任性成了科学技术治理的重要内涵。

    未来关键核心领域在哪里

    在400多位院士的眼中,面向2035年的关键核心领域是什么?

    报告在面向经济社会未来发展需求的战略重点中列举:能源科学、量子科学与量子通讯、纳米科技与材料科学、脑科学与类脑智能、生命健康领域、生态与环境科学、大数据与人工智能、空间与天文。

    聚焦纳米科技与材料科学领域,中国科学院院士、清华大学化学系教授李景虹认为,纳米科学是一种基础性、前沿性、交叉性和普适性的研究,在基础科学研究和应用领域具有重要的作用。

    面向未来,李景虹建议要坚持长期创新,补充理论研究的不足,让创新实践的应用更加扎实,把科研专利跟产业发展紧密结合,把科研研究和国家需求紧密结合,推动科学研究成果不断地达到国际领先水平。

    陈仙辉对此也有类似的看法。在他看来,未来要做好战略重点领域的研究突破,还要补好理论和人才短板,为前沿科学战略实现储备力量。

    从高校教师的身份出发,郑兰荪认为教学和科技的发展应该相互促进。未来教育界还需要解决教学内容和科学前沿脱节、实验教学水平较弱等问题。在他看来,科学发展最根本的问题是要培养人才,要从大学阶段培养学生对基础科学的兴趣,为后续科学研究孕育新的力量。

    报告给未来发展之路留下了建议思考:希望政策精准发力,消除机制障碍;重视基础研究,优化学科体系;创新人才机制,强化智力支撑;深化学科协同创新平台建设。

    在战略丛书发布会上,国家自然科学基金委员会党组书记、主任窦贤康院士提到,3年多来,院士专家们开展深入全面的战略研究工作,明确了基础研究领域的方向和发展目标,围绕国家战略需求和经济社会发展需要以及科技发展前沿,研判提出了一批有针对性的科学问题。他说:“未来还将从中遴选适合发布的报告中英文摘要面向全球发布,及时发出中国科学家的独立判断。”

中青报·中青网见习记者 杨洁 来源:中国青年报

2023年06月19日 08 版

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