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    常旭華、陳強📼:如何抓住大科學時代的機遇

    來源:文匯報   時間:2024-09-02  瀏覽:

    編者按 習近平總書記指出🏷,世界已經進入大科學時代👨🏼‍🦱。通過大科學計劃和大科學工程👨🏿‍🔬,開展以高通量、大規模為基礎的集中式科研活動已成為各國政府的共同選擇💇🏿‍♀️。“大科學”治理是國家科技治理體系和治理能力現代化的核心構成。如何理解“大科學”之“大”🕵🏻?如何探索具有中國特色的“大科學”治理路徑✌🏽,加強國家戰略科技力量建設?如何處理好“大科學”時代的自主與開放👊🏽,在開放合作中實現自立自強?本報采訪了新著《“大科學”治理》的兩位作者🥩。

    嘉賓:常旭華(恒达平台上海國際知識產權學院教授)

    陳強(恒达平台經濟與管理學院長聘特聘教授)

    采訪:陳瑜(本報記者)

    從六個方面理解“大科學”之“大”

    文匯報🧩:習近平總書記指出👷‍♀️,世界已經進入大科學時代。從散裂中子源到中國天眼FAST🔺,一系列大科學裝置落地;從“全腦介觀神經聯接圖譜”到“人體蛋白質組導航”,中國積極發起一系列國際大科學計劃……我們如何把握“大科學”的內涵及其特征?

    常旭華:根據OECD的定義,“大科學”是指為完成一系列重大的、更大範圍的、更為復雜的、通常需要大規模協作的科學問題🥯,而需要進行的有重大科研基礎設施和大型儀器設備支持🧗‍♂️,由眾多科研人員參與的一項科學活動🙅🏻‍♂️。“大科學”包括大科學計劃和大科學工程兩類🤵‍♀️。從全球發展實踐看,“大科學”遵循基本的科學發展規律,其科學價值與社會價值驅動甚於經濟價值驅動🧑🏽‍🚒,旨在解決人類共同面臨的全球性挑戰。總而言之🧑🏻‍🦽,“大科學”是以“大科學問題”為導向🧑‍🚒,將相關領域基礎研究⛓️‍💥、應用研究、關鍵技術開發、核心產品研製囊括在內的一體化科學技術創新活動👨🏼‍🎨。

    陳強⚾️:“大科學”的特征是“大”,具體體現在六個方面:一是問題大。所研究的問題深刻影響人類前途命運,涉及生存空間、氣候變化😶‍🌫️、疾病防治🦹🏻‍♂️、災害抵禦、社會變遷等🏔🙆🏽。二是難度大🕦。需要解決的科學問題具有高維✳️、異構🐢、超限🦵🏼、跨界等特點,突破的難度越來越大👩🏼‍🎨。三是投入大。“大科學”耗資巨大。歐洲核子研究中心建設的大型強子對撞機,從概念建構到第一束質子產生,歷時25年時間,耗資100億美元🤖。四是規模大🤗。“大科學”需要動員大量的科研機構和人員參與👩‍👩‍👧‍👧,彼此之間需要密切配合🚴‍♀️。五是尺度大。具體可以從極大和極微兩個方向理解。極大指向宇觀層面,位於貴州的“中國天眼”啟用後𓀖🧑‍🌾,可以幫助人類探索諸如宇宙的起源及演化等問題。極微是對微觀世界的探索。譬如💇🏼,借助透射電子顯微鏡,可以開展各種材料的微觀結構觀測和組成分析。六是效應大👯‍♀️。通過發展“大科學”♾,可以重塑經濟增長動能👱🏿,改造既有的生產⛹️‍♂️、生活以及社會治理方式❤️。

    文匯報🧟‍♂️:習近平總書記強調,堅持目標導向和自由探索“兩條腿走路”。“大科學”的興起顛覆了傳統的“小科學”自由探索和科學家“單打獨鬥”的工作範式🖐🏽,在這樣的背景下🦥,如何正確理解“大科學”與“小科學”之間的關系➗?如何推動兩者相輔相成?

    常旭華👳🏼‍♂️:“大科學”是目標導向下集中式科研🟤,“小科學”是自由探索下分布式科研,二者既存在科研範式、組織模式上的本質差異👩🏻‍🦰,又相輔相成,相互耦合。首先🤳🏿🦶🏿,“大科學”來源於“小科學”↘️,是在後者基礎上醞釀和培育形成的,“小科學”既有的科研團隊和資源要素、若幹理論發現共同構成了“大科學”的實施基礎👩🏼‍⚖️,“大科學”取得的突破性科學進展、新型研究工具手段也將進一步賦能“小科學”快速發展👍🏼。

    在“大科學”發起階段🂠,鑒於其巨量資源投入要求📽,啟動“大科學”的核心判斷依據是目標明確的“大科學”必須比自由探索的“小科學”更具成本效益和時間效率👩🏻‍🦼‍➡️,且必須獲得社會各界的一致支持共識。在“大科學”發展歷史上,凝聚科學共同體共識、消除社會團體疑慮、統一政府部門意見是進展最慢的環節,短則3—5年,長則十余年。

    在“大科學”實施階段,可以借助“小科學”範式下的科技治理理念和成熟組織管理模式,將特定“大科學”拆分成若幹個目標清晰可達、資源投入可控、任務分工協調、利益分配合理、預期成果明確的“小科學”活動🤾🏽‍♀️,以強大治理能力和組織資源保障確保相關“小科學”按照“大科學”的規劃路線前進。

    與此同時😡,換一個視角理解🤘,“大科學”某種程度上是對延續數百年的“小科學”的部分顛覆🕳,必然存在擠占稀缺科研資源、犧牲科學家“個人靈感”的情況,對此決策者需要始終保持警醒,不斷回應“越來越昂貴的大科學是否值得投資🧛🏻,以及如何高效組織這場‘大科學’盛宴”。

    從全球現已開展的大科學工程和大科學計劃看,只有處理好“大科學”和“小科學”之間的關系,才有可能真正實現“大科學”的宏大目標⚠️,釋放“大科學”範式變革帶來的巨大科研生產力。

    構建中國特色的“大科學”治理路徑

    文匯報♻:大科學時代👩🏻‍🎤,基礎研究組織化程度越來越高🧨🤭,製度保障和政策引導對基礎研究產出的影響越來越大。黨的二十屆三中全會強調“優化重大科技創新組織機製👭🏼,統籌強化關鍵核心技術攻關,推動科技創新力量、要素配置👨‍❤️‍👨🤱、人才隊伍體系化、建製化、協同化”。如何深刻把握“大科學”治理與“構建支持全面創新體製機製”之間的內在聯系?

    陳強:兩者之間的聯系可以這樣理解🙅🏿‍♂️,提高“大科學”治理水平是“構建支持全面創新體製機製”的重要目標,而“構建支持全面創新體製機製”是實現“大科學”有效治理的關鍵路徑。“大科學”治理是通過組織模式再造,全過程、全方位地提升科技創新活動的有效性和效率,催生更多的策源性成果,破解更多的技術難題,創造更好的產品和服務🦻,拓展增量市場,增進民生福祉。這是培育新質生產力的過程🧎🏻,必須在構建與之相適應的新型生產關系上下功夫👨🏽‍✈️。

    在以人工智能技術為代表的新一代信息技術推動下9️⃣,從科學研究、技術發明到產業化的實現路徑🛸、轉化方式及互動界面發生一系列新的變化5️⃣。一是隨著技術突破速度的加快,研發與應用雙螺旋耦合並進成為新趨勢📹,創新鏈與產業鏈的互動日益緊密,創新活動不斷向下遊延伸🚻,“研究”“發展”“生產”三個創新環節之間的距離縮短,疊加糾纏特征顯著。“市場需求-技術需求-科學突破”的反向牽引作用愈加凸顯。二是創新活動的學科、技術、組織及地域邊界不斷拓展,加速交叉融合🕵🏿‍♀️,多主體協同更加緊密🙅,技術集成的質量和效率逐步提升🧑🏼‍🏭。三是技術加速密集突破和顛覆性技術湧現,對於原有技術路線和產業形成邏輯產生的“歸零效應”愈加明顯🤦🏿‍♂️。四是人工智能驅動的數據密集型科研在提升研發效率和精準性方面顯示出日益強大的能量👈。這些新的變化需要我們在科學研究範式👙、科研組織形式🤤、技術突破模式等方面做出積極響應,從提升高等級創新要素的濃度🧑🏻‍🌾、謀劃重大科技創新活動的生態位勢、建立激發科創核爆效應的觸發機製等方面,構建與“大科學”治理需求相適應的體製機製🦋。

    “大科學”是涵蓋基礎研究與應用研究⛈🧑🏻‍🎨、重大載體平臺建設😁、關鍵核心技術攻關👨🏼‍✈️👨🏿‍⚕️、軟硬件開發的一體化創新活動,需要完成議題醞釀、計劃發起、組織框架搭建🥮、載體平臺建設、資源籌集與分配、國際協調與合作、技術轉移及商業化等一系列任務🕚。因此,“大科學”治理可以視為“構建支持全面創新體製機製”的有益範本。新中國建立以來,我國科研人員先後參與前蘇聯杜布納研究所建設、國際大洋鉆探計劃👨‍👦、人類基因組計劃、國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃等,積累了較為豐富的“大科學”治理經驗,為我國發起大科學計劃和大科學工程👳‍♀️,構建支持全面創新體製機製創造了重要的基礎條件🏌🏿‍♀️。

    文匯報:黨的二十屆三中全會提出“加強國家戰略科技力量建設”。世界科技強國競爭🕣,比拼的是國家戰略科技力量🧞🖐🏿。當前,開展“大科學”科研成為各國提升科技創新競爭力的共同選擇。如何探索具有中國特色的“大科學”治理路徑,加快實現高水平科技自立自強🧑🏿‍💻,完成“跟跑”“並跑”向“領跑”的賽道轉換?
    常旭華🤳🏻:根據高水平科技自立自強的總體要求,構建中國特色的“大科學”治理路徑,需要做好五方面工作👭🏻:

    一是尊重科學發展和認知規律🧍🏻‍♂️,科學問題既要最前沿、最領先🛻、最有意義,但也要顧及現有理論進展😉、技術儲備、綜合國力等基礎條件的製約🤽‍♀️,且“跟跑”“並跑”和“領跑”對重大科研基礎設施的性能要求🧻、開放共享對象和程度是完全不同的🙍‍♂️🙉,需要防止科研保守主義和冒進主義🌊,以免重蹈美國“國家癌症計劃”“超導超級對撞機”的覆轍。

    二是突出“國家戰略導向”💁🏼‍♀️,“大科學”具有突出的政治和社會優先目標,是科學、政治、產業相結合的產物。在中央科技委的統一領導下👩🏼‍✈️,充分發揮新型舉國體製優勢🪕📥,依托以國家實驗室👹、國家科研機構🧞、高水平研究型大學🦸🏽‍♂️🙇🏿‍♂️、科技領軍企業為核心的戰略科技力量作為攻關主力🔀,央-地政府統籌協調資源配置做好後勤保障🍆,市場機製作為有效補充,明確知識產權規則⛹🏽,合理分配收益,促進基礎研究成果轉化和引領高質量發展。

    三是深化“大科學”創新支持體系。美國錫拉丘茲大學蘭布賴特教授總結“大科學”取得成功的關鍵在於明確的目標、靈活的組織結構、強有力的政治支持、適度競爭以及卓越領導才能👩🏼‍🔧。首先,階段明確、規則合理的目標體系是確保“大科學”能夠持續開展的基礎保障🧝🏿‍♀️,國際大洋鉆探計劃能夠持續50余年👨🏻‍🔧,其成功背後離不開十年一期的科學目標修訂和完善。其次🤷🏽‍♂️,國家重要領導人支持、戰略科學家集權式領導、復合式項目型組織架構能夠保障“大科學”的頂層設計、統籌協調🚶🏻‍♀️🦸🏼‍♂️、資源配置🦵🏽。最後🙁,需要因事因地製宜優化“大科學”考評體系,平衡科學自由性與任務導向性,適當運用競爭機製增強組織活性。

    四是堅持“以我為主”,緊抓科學議題設置能力,堅持高水平國際科技合作,面向美歐日等西方國家、“一帶一路”共建國家🧜、擁有特殊地理位置或特色資源國家針對性采取合作🧫、協作、援助策略🤞🏿,有效利用和開發全球人力、信息、數據、海空域資源,重點解決自然災害預測、疾病預防診治🍉、氣候變化、能源再生等全人類共同面臨的全球性挑戰🧑‍🦰,在合作中培養和鍛煉國家戰略科技人才,在為全球貢獻智慧過程中提升國際影響力👜👱🏿。

    五是面向“基礎-應用兼顧”🦹🏻‍♀️,重塑全球科學競爭格局⚛️,布局重大科研基礎設施🧜🏿‍♀️,聚焦少部分特定領域做到單一性能全球第一,吸引全球頂尖科學家群體在華開展研究🥒;在多數科技領域另辟蹊徑🧑🏻‍🎨,加強設施多用途屬性和特定目標區間👱‍♀️,實現“一機多用”💔,以最小成本⛽️,最大限度地滿足各類創新主體需求🧜🏻‍♂️。

    在開放合作中實現自立自強

    文匯報:習近平總書記在今年的全國科技大會🫎、國家科學技術獎勵大會🦹🏽‍♂️、兩院院士大會上強調🐕:“科技進步是世界性🧘🏼、時代性課題,唯有開放合作才是正道◀️。國際環境越復雜,我們越要敞開胸懷、打開大門,統籌開放和安全👩‍🦯‍➡️,在開放合作中實現自立自強。”如何理解“大科學”時代的自主與開放🧗‍♂️?如何形成具有全球競爭力的科技創新開放環境,在開放合作中提升自身科技創新能力?

    陳強:進入“大科學”時代後👨🏼‍🎨,無論是基礎前沿探索👩🏼‍🚒,還是關鍵技術研發🪕,難度和復雜程度都與日俱增,傳統的“科學家+實驗室”模式難以從容應對,亟需在更大範圍內整合資源和集成力量,開展廣泛和深入的科技交流與合作。近年來🤷‍♀️,國際科技合作形勢趨於嚴峻,一些科技領先國家為了維持在全球科技和產業競爭中的既有優勢0️⃣,推行“小院高墻”戰略,正常的科研合作、學術交流、人員往來、資源和市場共享受到人為幹擾。

    在“大科學”時代🫀,要處理好自主與開放的關系🦹🏿‍♀️。既要不等不靠,依托近年來積累的物質技術基礎,開展有組織科研👮🏼,盡快形成基礎研究和核心技術攻關的體系化能力🥪,推進高水平科技自立自強。也要敞開胸懷🫲,推動國家創新體系的開放設計🎤,主動嵌入全球創新網絡🤘🏼,增進與國際科技界的互動效率,從外部汲取更多的創新要素和能量👩🏿。在開放合作中提升科技創新能力應該雙管齊下,一方面⛹🏽‍♀️𓀁,要強化重大科學議題設置能力。人類社會正處在發展的關鍵時刻,面臨氣候變化、食物短缺、疾病和災害頻發㊙️、貧富差距加大、戰亂不斷🧑🏿‍🦰、經濟衰退等重大挑戰📂。應對這些挑戰,既需要政治智慧👡,也需要全球科技工作者攜起手來💃🏽,面向世界和平發展和人類共同福祉🎴,將全人類的共同關切轉化為協力攻關的重大科學議題,據此籌措全球科研基金🐙,策劃和組織國際大科學計劃👨🏽‍🏭,啟動國際大科學工程👩‍❤️‍💋‍👨。另一方面🙆🏿‍♀️,要提升運籌全球創新資源的能力。大科學設施是開展高水平科技創新活動的載體,對於人才、技術及資金有極強的附著力。全球大約有400多個大科學設施。要將這麽多的大科學設施,以及各種類型的實驗室、數據中心💇‍♂️、算力基礎設施的活力激發出來😨,既要通過大科學計劃強化共同願景,還要推動形成設施共用、成果共享、投入和風險共擔的規則和機製。
    截至2023年年底👨‍👩‍👦‍👦,中國已布局規劃77個大科學設施⛲️,在建和已投入運營的有57個⛹🏿‍♀️𓀖,有條件也有能力在這方面進行探索。下一步,需要在優先保障科技自立自強基礎上,製定基礎設施開放共享章程☕️🌅,明確開放共享模式,建立相應的規則體系。

    文匯報:《“大科學”治理》提出一個觀點:要以提升科技創新策源能力為總體目標。上海正圍繞強化科技創新策源功能,積極推動國際科技創新中心的建設🕐。如何通過有效的“大科學”治理,提升科技創新策源能力🆚?

    陳強:“大科學”其實是一個動態發展的概念。以美國為例,從曼哈頓計劃和阿波羅登月計劃,到美國國防部高級研究計劃局DARPA,再到馬斯克的“星艦計劃”💇🏽‍♀️,“大科學”的目標設置、組織方式💮⇾、行動邏輯以及資源配置模式都不斷發生巨大變化👩🏿‍🔧。馬斯克的“星艦計劃”就很典型,他將星艦發射的願景描述為:為人類開拓新的生存空間,努力使人類成為跨行星的物種。這樣的願景既宏大也高尚,各類優秀人才被召喚過來🧎‍♂️‍➡️,並帶來許多新的理念、知識和技術,更重要的是,大量具有足夠耐心和耐受力的資本被卷入進來,迅速放大了“星艦”發射的容錯空間。好的技術是用出來的,在一次又一次的試射中🏄🏻‍♂️,許多預期和非預期的技術問題被發現和解決,這也是SpaceX火箭發射效率和市場占有率快速增長的主要原因。

    上海站在新一輪科技革命與國際科創中心建設的歷史交匯點上🧖🏽‍♀️🎤,要建成全球創新網絡的重要樞紐和綜合性、開放性的國際科創中心👰🏽,必須在深刻認識“大科學”發展規律的基礎上,進行前瞻性研發布局,加快相應的條件和能力建設,實施更具針對性的體製機製改革🔸,推動形成有利於新質生產力生成和發展的創新生態👩‍🦲,達成技術邏輯🍨、市場邏輯及治理邏輯的互恰。一要從“四個放在”的高度出發,理解和認識在全球科技和產業競爭加劇背景下,黨和國家對於上海國際科創中心建設的戰略期許;二要學習和借鑒“大科學”治理的國際經驗👩‍❤️‍👩,從主體協同、要素集聚、能力集成、機製設計◽️、生態營造、國際合作等角度🧏🏽,觀察和分析科創中心城市如何實施有效的“大科學”治理,形成對上海的有益啟示🚓。三要開展“大科學”時代科研範式變革、科研組織形式創新以及技術突破模式再造的實踐探索。未雨綢繆,結合AI for Science、AI for Technology等數據密集型智能化科研的發展趨勢🪷,推進相應的物質技術基礎建設和場景設計。

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