在國家科技創(chuàng)新體系中，應(yīng)用基礎(chǔ)研究被視為突破“卡脖子”技術(shù)、連接創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈之間的關(guān)鍵橋梁。
如何讓這座橋梁更好地發(fā)揮作用？讓實驗室的突破更快轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)競爭力？破解“科技與經(jīng)濟兩張皮”的痼疾？兩會期間，《中國科學(xué)報》對話軌道通信、生態(tài)環(huán)境、核工業(yè)領(lǐng)域的多名全國政協(xié)委員，從他們的實踐與思考中探尋答案。
從高鐵通信技術(shù)看“需求驅(qū)動型”創(chuàng)新
坐在時速350公里的高鐵車廂里，和家人、朋友進行5G視頻聊天無卡頓。這就是高鐵移動通信技術(shù)帶來的便利。
全國政協(xié)委員、北京交通大學(xué)教授鐘章隊已經(jīng)在這一領(lǐng)域深耕了30余年，其所在團隊面向產(chǎn)業(yè)需求，承擔(dān)過多項跨部門聯(lián)合基金重點課題。
2009年他們承擔(dān)了鐵路聯(lián)合基金重點項目，開展高鐵移動通信基礎(chǔ)理論探索，研究列車運行中信息傳輸?shù)目煽啃浴踩浴⒂行缘葐栴}，成果已廣泛應(yīng)用于我國高速鐵路移動通信工程。2013年起，他們繼續(xù)開展高速移動場景下5G通信關(guān)鍵技術(shù)研究，突破高速場景下傳統(tǒng)通信技術(shù)誤碼率飆升的信號傳輸瓶頸，支撐了我國高鐵移動通信系統(tǒng)從GSM-R到5G-R的升級換代。
“應(yīng)用基礎(chǔ)研究不是‘論文—專利—成果轉(zhuǎn)化’的簡單線性過程，而是需求、問題與理論相互激蕩的‘非線性’創(chuàng)新——行業(yè)需求牽引應(yīng)用基礎(chǔ)研究突破，而后者的突破又反哺技術(shù)創(chuàng)新和裝備升級換代。”多年的研究經(jīng)歷讓鐘章隊有此領(lǐng)悟。
在他看來，應(yīng)用基礎(chǔ)研究與行業(yè)的一些關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)以及應(yīng)用技術(shù)之間往往聯(lián)系緊密。因此，做這類研究不能閉門造車，必須從行業(yè)需求、工程實踐和瓶頸、痛點出發(fā)。而推動這類“需求驅(qū)動型”研究落地離不開兩個關(guān)鍵因素：一是國家基金資助項目的“杠桿”作用；二是與行業(yè)、企業(yè)的“無縫”對接。
“聯(lián)合基金模式撬動了行業(yè)資源，實現(xiàn)了政府與市場同向發(fā)力、協(xié)同創(chuàng)新，讓高校研究直擊真問題、直面真需求。”鐘章隊舉例說，在開展高鐵移動通信研究時，他們在國家鐵路局和國鐵集團的帶領(lǐng)下，與相關(guān)企業(yè)深度合作，形成創(chuàng)新聯(lián)合體。企業(yè)是“出題人”“閱卷人”，高校是“答題人”。雙方從項目源頭共同參與，明確需求，不存在知識產(chǎn)權(quán)歸屬和成果間接轉(zhuǎn)化問題，研究成果直接應(yīng)用于產(chǎn)品、直接服務(wù)于生產(chǎn)實踐。
“這種協(xié)同模式不僅能破解科技與經(jīng)濟‘兩張皮’的難題，還能培養(yǎng)既懂理論又了解行業(yè)需求的實用人才，可謂雙贏。”鐘章隊說。
在鐘章隊看來，應(yīng)用基礎(chǔ)研究是我國科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈條中的一項“特長”。我國各行各業(yè)特征鮮明、布局豐富，行業(yè)高校多，在應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究方面優(yōu)勢明顯。應(yīng)充分發(fā)揮這一特色，擴大聯(lián)合基金、國家重點研發(fā)計劃資金覆蓋面，建立“需求—研究—應(yīng)用”閉環(huán)，加速行業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)研究落地。
“我國行業(yè)高校設(shè)置體系最初是跟蘇聯(lián)學(xué)的，到20世紀80年代開始學(xué)習(xí)歐美，綜合性大學(xué)逐漸興起，很長一段時間，包括行業(yè)高校在內(nèi)的許多大學(xué)都在往綜合性大學(xué)方面遷移。”鐘章隊說，“但一所高校的綜合發(fā)展哪有這么容易，它需要全面支撐，投入也非常大，所以大家都開始發(fā)論文，理論性強，但實用性不強。回頭看，這條路走得有點偏了。應(yīng)用基礎(chǔ)研究只有跟經(jīng)濟、市場吻合，技術(shù)創(chuàng)新才會蓬勃發(fā)展。”
不過，鐘章隊強調(diào)，創(chuàng)新鏈條的布局至關(guān)重要，需各環(huán)節(jié)平衡發(fā)展，基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究不可偏廢。“我國經(jīng)過多年基礎(chǔ)研究積淀，已具備一定理論基礎(chǔ)，應(yīng)合理分配資源，鼓勵部分有興趣、有能力的人從事基礎(chǔ)研究，同時加大應(yīng)用基礎(chǔ)研究力度，促進兩者協(xié)同發(fā)展。”他說。
從環(huán)保技術(shù)落地看成果轉(zhuǎn)化“動力”
在水污染控制這個領(lǐng)域，全國政協(xié)委員、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員魏源送已經(jīng)工作了近30年。從國內(nèi)的北運河、渾河水污染治理，到長江、黃河的生態(tài)保護，再到“一帶一路”沿線國家斯里蘭卡的農(nóng)村飲用水安全保障，都有他忙碌的身影。
“應(yīng)用基礎(chǔ)研究，就是將基本科學(xué)原理應(yīng)用于解決實際生活生產(chǎn)中的難點、重點問題。”魏源送介紹說，“這類研究和基礎(chǔ)研究類似，很多時候從實驗室起步，逐步走向規(guī)模化示范或應(yīng)用。但在這個過程中，會遇到形形色色的實際問題。”
在應(yīng)用基礎(chǔ)研究的實踐中，魏源送既有成功的喜悅，也有面對現(xiàn)實難題后的反思。
2020年前后，在一項國家重點研發(fā)項目支持下，他帶領(lǐng)團隊與國內(nèi)一家頭部養(yǎng)殖企業(yè)合作，開展養(yǎng)殖業(yè)廢水處理技術(shù)研究，成功開發(fā)出處理生豬養(yǎng)殖廢水的高效厭氧氨氧化工藝，成功實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。
然而，在另一項農(nóng)村分散供水飲用水處理項目中，團隊通過實驗室研究，在篩選出優(yōu)質(zhì)膜組件、研發(fā)出適于海外應(yīng)用場景的水處理工藝后，與國內(nèi)一家頭部公司合作定制分布式納濾飲用水站，該納濾飲用水站在海外示范應(yīng)用時獲得了當(dāng)?shù)卣兔癖姾迷u，但在大規(guī)模推廣應(yīng)用時卻遭遇困境。海外方希望通過當(dāng)?shù)厣a(chǎn)、采購來降低成本，可受限于當(dāng)時的疫情防控和海外市場推廣的難度，企業(yè)參與的意愿并不高，這大大增加了推廣難度。
這些經(jīng)歷讓魏源送深刻認識到，企業(yè)意愿是研究成果落地的關(guān)鍵因素。應(yīng)用基礎(chǔ)研究從實驗室走向市場，需要經(jīng)過調(diào)試、示范、推廣等多個環(huán)節(jié)，企業(yè)的配合意愿直接影響成果轉(zhuǎn)化成效。而且，企業(yè)的配合度與行業(yè)特點、市場環(huán)境等因素緊密相關(guān)。
“和信息、通信產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域不同，在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，民營企業(yè)雖然對科技創(chuàng)新比較敏感，但由于部分項目公益性質(zhì)強，市場化程度低、利潤不高，導(dǎo)致企業(yè)參與基礎(chǔ)研究的動力都不足。”魏源送說道。
實際上，盡管不少重點研發(fā)計劃要求企業(yè)參與，企業(yè)也有意愿加入，但在成果推廣應(yīng)用階段，有些企業(yè)的積極性并不高，科研院所從中獲得的收益也不明顯。魏源送認為，一方面行業(yè)差異大，有些行業(yè)市場化程度高，成果轉(zhuǎn)化與推廣應(yīng)用快；另一方面，我國目前在促進應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果落地方面管理模式還不夠精準，有待進一步深化細化，亟需加大力度推動科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合發(fā)展。
針對這些問題，他建議，進一步完善相關(guān)政策，鼓勵企業(yè)積極參與應(yīng)用基礎(chǔ)研究及成果推廣。例如，加強環(huán)保領(lǐng)域政策扶持，對投入生態(tài)環(huán)境產(chǎn)學(xué)研合作和技術(shù)推廣的企業(yè)給予稅收優(yōu)惠。同時，要加強核查監(jiān)管，促進成果推廣落到實處。他還提議科研人員多深入企業(yè)，了解實際需求，加強跨學(xué)科跨機構(gòu)協(xié)作，打破“紙上成果”的困局，推動應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果真正轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用。
魏源送表示，當(dāng)前我國科技創(chuàng)新處于關(guān)鍵時期，在復(fù)雜的國際環(huán)境下，攻克“卡脖子”技術(shù)刻不容緩，加大應(yīng)用基礎(chǔ)研究的投入和發(fā)展迫在眉睫。“比如我國科研院所和高校使用的環(huán)境類高精尖分析儀器大多依賴外資企業(yè)，實現(xiàn)國產(chǎn)儀器的替代研發(fā)，需要科技攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)協(xié)同，這正是應(yīng)用基礎(chǔ)研究需要重點發(fā)力的方向。”他說。
作為國家戰(zhàn)略科技力量的“一滴水”，魏源送深切感受到，中國科學(xué)院近年來在堅持基礎(chǔ)研究的同時，明顯加大了對應(yīng)用基礎(chǔ)研究的要求，強調(diào)科研要心系“國家事”、肩扛“國家責(zé)”，做研究要“頂天立地”，既要瞄準前沿基礎(chǔ)問題，也要解決國家重大需求。
從核工業(yè)發(fā)展看“自主化突圍”
“2024年，中核集團研發(fā)投入強度達9.8％，其中基礎(chǔ)研究占研發(fā)投入比例超過15％，保障基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前沿性、顛覆性技術(shù)研發(fā)。”全國政協(xié)委員、中核集團副總經(jīng)理辛鋒近日在該集團舉行的兩會新聞發(fā)布會上接受《中國科學(xué)報》采訪時表示。
這意味著中核集團85%以上的研究投入為應(yīng)用研究和工程技術(shù)研究領(lǐng)域。基于長期以來在這些應(yīng)用基礎(chǔ)研究的投入，該機構(gòu)已構(gòu)建起完整、先進的核工業(yè)創(chuàng)新體系，以及自主可控、競爭力強的核工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈體系，培育了創(chuàng)新型人才隊伍，打造出核能領(lǐng)域眾多國之重器，推動了核工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級。
全國政協(xié)委員、中核集團副總工程師徐鵬飛向《中國科學(xué)報》舉例說：“我國近年來推出的自主三代核電技術(shù)華龍一號，正是這一核科技工業(yè)體系開花結(jié)果的產(chǎn)物。”
如今，華龍一號已成為世界核電市場極具競爭力的三代核電機型，國內(nèi)外在運、在建機組總數(shù)達33臺，位居全球首位。在華龍一號的研發(fā)建造中，中核集團充分發(fā)揮“鏈長”作用，開展從基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)研究到裝備研制的自主攻關(guān)，開發(fā)120多項應(yīng)用技術(shù)軟件，構(gòu)建自主技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)體系，填補產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)空白。同時，中核集團聯(lián)合眾多企業(yè)，協(xié)同攻克411項核心關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化難題，實現(xiàn)從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的跨越。
辛鋒表示，未來三年，中核集團的基礎(chǔ)研究投入預(yù)計將保持在15%這一比例。“基礎(chǔ)研究是科技自立自強的基石，一方面亟需加大對基礎(chǔ)性、前沿性理論研究的投入，鼓勵科研人員勇闖未知領(lǐng)域；另一方面也需要積極促進原創(chuàng)技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，提升核工業(yè)基礎(chǔ)研究能力，為長遠發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。”
他表示，今年是中國核工業(yè)創(chuàng)建70周年，中核集團迎來重大項目落地和核能產(chǎn)業(yè)鏈升級的關(guān)鍵時期。辛鋒介紹，中核集團將堅持“熱堆-快堆-聚變堆”核能“三步走”戰(zhàn)略，推進華龍一號技術(shù)升級和規(guī)模化發(fā)展，布局小堆、高溫氣冷堆和聚變技術(shù)研發(fā)。
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