把握好基础研究中的“0”和“1”

　　 【院士谈科技自立自强】

　　 基础研究是高水平科技自立自强的根基，我们现在面临的一些“卡脖子”技术问题，根子是基础理论研究没跟上，源头和底层的东西还没搞清楚。

　　 当前，新一轮科技革命和产业变革逐渐深入，基础研究的内涵越发丰富，开展方式更加多样。加强什么样的基础研究，从何入手加强基础研究？我认为，主要是这样三种类型和路径：

　　 首先是坚持高水平自由探索式基础研究，挑战颠覆性、非共识的前沿问题。自由探索式基础研究是最具有创造性的人类智力活动，也是不确定性最强的研究路径。人类历史上的重大原始创新有很多都源于高水平的自由探索研究。19世纪末，意大利物理学家马可尼偶然发现电磁波无需电线媒介就能够远距离传递信息,这与当时“弯曲的地球表面不能传播电磁波”的固有认知严重相悖，因此备受质疑。但他继续坚持深入探索，不断发展模拟信号编码基本原理和技术，最终实现了无线电通信。所以，我们要为开展自由探索的基础研究科研人员提供长周期支持，给予他们充分的自主权和试错空间，营造宽松、开放、包容性强的学术氛围和创新文化。

　　 其次是强化有组织的基础研究，解决国家重大战略需求。世界主要发达国家普遍高度重视有组织的基础研究，将加强基础研究作为国家发展战略的重要支撑。如原子弹、雷达等发明和青霉素的使用，让美国政府意识到有组织的基础研究的重要性，并一改以往靠欧洲科学成果发展的模式，积极组建了国家科学基金会、国防部高级研究计划局等资助机构，为成为世界头号科技强国和最大经济体奠定了坚实基础。这些年，我们国家不断健全新型举国体制，以国家重大科研任务为牵引，推动高水平研究型大学、国家实验室等战略科技力量强强联手，目的就是凝聚形成攻关大团队，充分发挥“集中力量办大事”的组织优势。

　　 第三是深化应用型的基础研究，服务经济社会发展和人民生命健康。产业和临床一线面临的技术瓶颈背后，往往也是基础研究问题。21世纪初，在通信信道传输速率遭遇“香农极限”瓶颈的背景下，2008年毕尔肯大学电气工程系教授埃尔达尔·阿里坎公开发表论文，提出世界上第一类能够被严格证明达到“香农极限”的信道编码方法——polar码。华为公司基于这一研究基础，在polar码的核心原创技术上取得了多项突破，并促成学术研究到产业应用的蝶变，推动人类进入5G时代。由此看，在科学面前，我们同样要提升战略眼光，拓展战略视野，从产业和临床一线的堵点、卡点、断点、痛点中发现、凝练、解决关键核心科学问题，推动科技领军企业、地方政府、医疗机构、高水平研究型大学等各方面优势互补，疏通应用链背后的创新链。

　　 我们常说，基础研究是“从0到1”的研究。“0”是基础研究的问题，“1”则代表问题的突破。从“0”和“1”两个方面看，对于探索性基础研究，没有在先的、明确的、具体的“0”，“1”与“0”往往同步出现，主要依托高水平自由探索开展；对于战略导向的体系化基础研究，“0”是明确的国家战略需求，“1”主要依托有组织研究开展；对于市场导向的应用型基础研究，“0”隐藏在产业和临床一线的技术问题背后，需要主动寻找，“1”主要依托校企、校地、校医合作的方式开展。

　　 （作者：张锦，为中国科学院院士、北京大学副校长）