特約記者 李 莉
“時間機(jī)器”平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡(SKA),為破解宇宙黎明和生命搖籃的科學(xué)之謎提供了歷史新機(jī)遇;“人造太陽”國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃,致力于為人類供應(yīng)源源不斷的清潔能源;被譽(yù)為生命科學(xué)“登月計(jì)劃”的人類基因組計(jì)劃,幫助人類為探索自身的奧秘邁出了重要一步……近年來,我國在國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程中身影頻現(xiàn),一系列豐碩成果接踵而來。
在科學(xué)研究已進(jìn)入大科學(xué)時代的今天,許多科學(xué)問題的范圍、規(guī)模、復(fù)雜性不斷擴(kuò)大,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出單一國家的承受能力,國際大科學(xué)合作已成為一種必然。在這個新時代,中國如何繼續(xù)為全球重大科技議題貢獻(xiàn)自己的力量?
2018年3月28日,國務(wù)院正式印發(fā)《積極牽頭組織國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程方案》(以下簡稱《方案》),這意味著我國牽頭組織國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程步入了“快車道”,用中國智慧解決世界性重大科學(xué)難題的時代已經(jīng)來臨。
國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆
“大科學(xué)”是20世紀(jì)50年代國際科技界提出的一個新概念。在那個時代,席卷全球的大科學(xué)浪潮將全世界的目光推向了新高度。國際空間站計(jì)劃、Cassini衛(wèi)星探測計(jì)劃等一批投資強(qiáng)度高、多學(xué)科交叉、實(shí)驗(yàn)設(shè)施(設(shè)備)配置昂貴且復(fù)雜、研究目標(biāo)宏大,并具有多目標(biāo)、多主體、多要素集合特點(diǎn)的“工程式”研究相繼問世,其復(fù)雜程度、經(jīng)濟(jì)成本、實(shí)施難度、協(xié)同創(chuàng)新的多元性都超出了一國之力。在此背景下,跨學(xué)科合作的大規(guī)模前沿性科學(xué)研究項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生,不同種族、不同信仰的科學(xué)家既分工又協(xié)作,舉多國之力破技術(shù)難題成為了一個大趨勢。
“當(dāng)前,國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程是世界科技創(chuàng)新領(lǐng)域重要的全球公共產(chǎn)品,也是世界科技強(qiáng)國利用全球科技資源、提升本國創(chuàng)新能力的重要合作平臺?!笨萍疾繃H合作司司長葉冬柏在《方案》印發(fā)后的4月3日接受記者采訪時這樣說道。多年來,美、德、法、俄及歐盟等國家(地區(qū))和國際組織在諸多領(lǐng)域積極組織了數(shù)十個國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程,在攜手解決人類社會面臨的共同挑戰(zhàn)的同時,也從另一個側(cè)面提升了自身的國際地位和影響力,推動了世界科技的創(chuàng)新與進(jìn)步。
細(xì)細(xì)梳理可以發(fā)現(xiàn),自改革開放以來,我國也以發(fā)展中國家的身份有重點(diǎn)地選擇參與了一些國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程。
這些參與一方面推動了我國在基礎(chǔ)理論研究、重大關(guān)鍵技術(shù)突破等方面的進(jìn)步,另一方面也暴露了我國在前沿性科學(xué)研究中的種種不足。
幾年前,十幾位全國政協(xié)委員、科技領(lǐng)域的專家學(xué)者以及相關(guān)政府部門、科研單位的負(fù)責(zé)同志曾齊聚一堂,圍繞“國際科技合作與大科學(xué)計(jì)劃”展開了討論。討論中,委員和專家們毫不隱諱吐露出的一個個鮮活故事,揭開了我國在參與大科學(xué)計(jì)劃中暴露出來的一些問題。
“大科學(xué)裝置在歷時數(shù)10年建設(shè)竣工之后,我們并沒有培養(yǎng)出能使用它立即開展科學(xué)研究的人才隊(duì)伍。裝置建完了,結(jié)果沒有隊(duì)伍用它。在過去我們參與的計(jì)劃中已經(jīng)看到好幾起這樣的事情?!比珖f(xié)委員、中國科學(xué)院國家天文臺研究員武向平拋出了大科學(xué)裝置的“科學(xué)隊(duì)伍建設(shè)之困”。他擔(dān)憂,如果沒有及時配套的人才隊(duì)伍,大科學(xué)裝置產(chǎn)出重大科學(xué)成果的時間會嚴(yán)重推遲,甚至錯失重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的機(jī)遇。
“我們不能什么都言必稱西方。如果項(xiàng)目等到以后再去做,我們就失去領(lǐng)先國際的機(jī)會了!”中國科學(xué)院院士、中山大學(xué)校長羅俊說道。他為之憂心的項(xiàng)目“天琴計(jì)劃”,與當(dāng)今世界科學(xué)界公認(rèn)的難度最大的尖端科技之一——引力波的探測有關(guān)。
“‘天琴計(jì)劃’是一個由中國科學(xué)家主導(dǎo)的國際合作項(xiàng)目,也是我國爭取國際領(lǐng)先的機(jī)會?!绷_俊說,“如果不搶占先機(jī),而是國外有一個我們才做一個,那我們做的東西都是人家做過的,這不是真正的創(chuàng)新。我們必須要有觀念上的轉(zhuǎn)變!”
“相比歐美國家,我們在國際舞臺上的話語權(quán)和影響力還比較弱?!比珖f(xié)委員、中科院遙感與數(shù)字地球研究所副所長顧行發(fā)用一句話道出了我國在主導(dǎo)國際科技研究課題中嚴(yán)重缺位的事實(shí)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)90年代以來,各國政府和國際性組織在各科學(xué)領(lǐng)域組織實(shí)施的具有代表性的大科學(xué)國際合作研究計(jì)劃大約有51項(xiàng),中國作為合作成員參加的約有21項(xiàng),占總數(shù)的41.2%,主要集中在全球變化、生態(tài)、環(huán)境、生物和地學(xué)領(lǐng)域。這些大科學(xué)計(jì)劃和工程的牽頭組織方大多以發(fā)達(dá)國家為主,而我國在牽頭組織國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程方面幾乎為空白。
為在21世紀(jì)中葉,形成一批具有國際影響力的標(biāo)志性科研成果,全面提升我國科技創(chuàng)新實(shí)力,增強(qiáng)國際共識和合作創(chuàng)新能力,提升我國在全球科技創(chuàng)新領(lǐng)域的核心競爭力和話語權(quán),積極牽頭組織國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程成為了中央全面深化改革領(lǐng)導(dǎo)小組確定的一項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)被提上了議事日程。
強(qiáng)子對撞機(jī)
從黨的十八屆五中全會到現(xiàn)在,“大科學(xué)計(jì)劃”“大科學(xué)工程”等詞語已在科技創(chuàng)新領(lǐng)域的規(guī)劃、解讀中屢見不鮮。2016年,國務(wù)院在印發(fā)的《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中,提出了要“積極提出并牽頭組織國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程”的要求后,2018年,國務(wù)院正式印發(fā)《積極牽頭組織國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程方案》。
《方案》遵循“國際尖端、科學(xué)前沿,戰(zhàn)略導(dǎo)向、提升能力,中方主導(dǎo)、合作共贏,創(chuàng)新機(jī)制、分步推進(jìn)”的基本原則,明確了我國牽頭組織大科學(xué)計(jì)劃“三步走”的目標(biāo):即到2020年,培育3~5個項(xiàng)目,研究遴選并啟動1~2個我國牽頭組織的大科學(xué)計(jì)劃,初步形成牽頭組織大科學(xué)計(jì)劃的機(jī)制做法;到2035年,培育6~10個項(xiàng)目,啟動培育成熟項(xiàng)目,形成我國牽頭組織的大科學(xué)計(jì)劃初期布局,提升在全球若干科技領(lǐng)域的影響力;到本世紀(jì)中葉,培育若干項(xiàng)目并啟動培育成熟項(xiàng)目,我國原始科技創(chuàng)新能力顯著提高,持續(xù)為全球重大科技議題做出貢獻(xiàn)。在“三步走”目標(biāo)的指引下,《方案》還提出了4個方面的重點(diǎn)任務(wù):一是制定戰(zhàn)略規(guī)劃、確定優(yōu)先領(lǐng)域,二是做好項(xiàng)目的遴選論證、培育倡議和啟動實(shí)施,三是建立符合項(xiàng)目特點(diǎn)的管理機(jī)制,四是積極參與他國發(fā)起的大科學(xué)計(jì)劃。
《方案》的印發(fā)為科學(xué)界帶來了新希望,很多科學(xué)家認(rèn)為,《方案》的印發(fā)正當(dāng)其時。
在葉冬柏看來,牽頭組織大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程是解決全球關(guān)鍵科學(xué)問題的有力工具,體現(xiàn)了中國在應(yīng)對人類共同挑戰(zhàn)方面負(fù)責(zé)任的大國形象。他認(rèn)為,通過主導(dǎo)大科學(xué)計(jì)劃,我國不但可以平等擁有原創(chuàng)的科技成果和知識產(chǎn)權(quán),而且能帶動科研人員特別是企業(yè)走向國際市場,為建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強(qiáng)國提供有力支撐。
“或許有人會問,為什么要耗費(fèi)巨大人力、物力牽頭各類國際大科學(xué)計(jì)劃、大科學(xué)工程。事實(shí)上,這要看你從什么樣的價值層面衡量,麥克斯韋方程組在19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)時,沒有人想到它會成為今天移動互聯(lián)生活方式的基石。盡管我們尚存在牽頭經(jīng)驗(yàn)不足、項(xiàng)目篩選機(jī)制不成熟等短板,但正是因?yàn)橛刑魬?zhàn)才會有成長。”中科院國家空間科學(xué)中心主任王赤對牽頭大科學(xué)計(jì)劃充滿了期待。
他分析,中國有底氣牽頭國際大科學(xué)計(jì)劃,首先是伴隨著中國成長為第二大經(jīng)濟(jì)體,有能力支持更多重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),而現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展,越來越依賴大科研平臺的建設(shè)。如果沒有大型科技基礎(chǔ)設(shè)施,重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)如引力波等可能很難獲得??吹皆絹碓蕉嗪M馊瞬诺幕貧w,王赤更期待他們中能夠誕生大師級的人物。
除這些外,科學(xué)家、科研工作在國際學(xué)術(shù)舞臺上逐漸被認(rèn)可、國際交流不斷加深,更是中國牽頭大科學(xué)計(jì)劃的基本條件?!盃款^組織國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程,中國是有經(jīng)驗(yàn)、有能力的?!敝袊鴩H核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心主任羅德隆說。
近年來,隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力日益增強(qiáng),我國參與了國際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃、人類基因組計(jì)劃等一些國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程。例如,為實(shí)現(xiàn)和平利用核聚變,徹底解決能源問題,中國、美國、歐盟等7個國家和組織共同參與國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃項(xiàng)目,這是當(dāng)今世界最大的多邊國際科技合作項(xiàng)目,中國作為重要的參與者和建設(shè)者,在核能技術(shù)發(fā)展和國際化管理能力等方面做出了重要貢獻(xiàn)。
作為4個聯(lián)合主席國之一,中國參與建立GEO多邊合作機(jī)制,致力于建立綜合、協(xié)調(diào)和可持續(xù)的全球綜合地球觀測系統(tǒng),為全球提供了從原始觀測數(shù)據(jù)到信息服務(wù)的全流程公共平臺。作為創(chuàng)始國,中國在平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡這一典型的國際大科學(xué)工程的核心天線技術(shù)包中貢獻(xiàn)了唯一設(shè)計(jì)方案,并當(dāng)選為聯(lián)盟新任主席國,體現(xiàn)了中國實(shí)力。
更重要的是,在參與這些大科學(xué)計(jì)劃的同時,我國也相繼啟動建設(shè)了同步輻射光源、全超導(dǎo)托克馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置、500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡等數(shù)十個國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,走上了積極探索以自身為主的國際合作之路。
這些行動為我國牽頭組織國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程積累了經(jīng)驗(yàn),奠定了基礎(chǔ)。也使我國逐步實(shí)現(xiàn)了由學(xué)習(xí)跟蹤向并行發(fā)展的轉(zhuǎn)變。
“內(nèi)功”如何,是決定能否提出國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程項(xiàng)目的關(guān)鍵所在。中國牽頭組織國際科技合作具有優(yōu)勢領(lǐng)域和經(jīng)驗(yàn)積累,這些優(yōu)勢便于我國充分利用全球科技資源和智力資源打造創(chuàng)新能力開放合作新平臺,推進(jìn)構(gòu)建全球創(chuàng)新治理新格局和人類命運(yùn)共同體建設(shè)。
按照“三步走”發(fā)展目標(biāo)的安排,我國牽頭組織國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程將培育一系列項(xiàng)目,以提高原始科技創(chuàng)新能力,并在國際科技創(chuàng)新治理體系中發(fā)揮重要作用,持續(xù)為全球重大科技議題做出貢獻(xiàn)。那么這些項(xiàng)目從何而來?
“大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程項(xiàng)目,不是人為規(guī)劃出來的,要本著共商、共建、共享原則遴選培育?!比~冬柏說,遴選項(xiàng)目的首要條件是要有廣泛而堅(jiān)實(shí)的國際合作基礎(chǔ),必須是參與國科學(xué)家感興趣的領(lǐng)域,并且要將科學(xué)家自身興趣上升到政府行為,激發(fā)起參與國投入科研的熱情。他表示,在這方面,我國具有雄厚的科學(xué)積累和技術(shù)優(yōu)勢。
“至于重點(diǎn)領(lǐng)域,除了根據(jù)目標(biāo)、參與國家的科研優(yōu)勢外,還要考慮國際科研環(huán)境和條件等因素?!比~冬柏說,目前中國在物質(zhì)科學(xué)、空間天文、地球系統(tǒng)、環(huán)境保護(hù)、能源材料等領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢,到底哪一領(lǐng)域能夠納入大科學(xué)計(jì)劃,則主要看具體項(xiàng)目的實(shí)力。他表示,培育的項(xiàng)目并不是獨(dú)立的、割裂的,還要加強(qiáng)與國家重大研究布局之間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),要做好與“科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目”等科技發(fā)展規(guī)劃的銜接。
人類基因組計(jì)劃
“中方主導(dǎo),就是發(fā)揮牽頭人的作用,不斷拿出解決問題的新方案,說白了就是盡好我們的義務(wù)、為大家做好服務(wù)?!比~冬柏說?!爸蟹街鲗?dǎo)”就是為解決世界性重大科學(xué)難題主動提出中國方案、貢獻(xiàn)中國智慧,并非要把中國的意志強(qiáng)加給他人。當(dāng)然,由于各國關(guān)注的側(cè)重點(diǎn)不同,還需要共商拿出具體方案,通過共建實(shí)現(xiàn)共享。
《方案》出臺后,不少專業(yè)、行業(yè)積極性很高,提出或者擬提出很多“題目”,那么如何優(yōu)中選優(yōu)?科技部副部長黃衛(wèi)給出了答案,他指出,一個能夠成型并持續(xù)走下去的國際大科學(xué)計(jì)劃應(yīng)該具備5個“特質(zhì)”。
“大科學(xué)計(jì)劃的強(qiáng)大號召力,一定是因?yàn)檫@個領(lǐng)域的研究是為全人類福祉服務(wù)的?!秉S衛(wèi)說,“這是引起全球科學(xué)家探索的興趣、能夠聚‘腦’的基礎(chǔ)?!?/p>
“二是中國牽頭意味著我國在這個領(lǐng)域的研究要有一定的基礎(chǔ),在國際同行要有重要影響的研究成果?!秉S衛(wèi)說,“三是國內(nèi)有一批科學(xué)家擁有暢通的國際合作渠道?!贝送猓瑖H專家合作意愿高,國內(nèi)行業(yè)內(nèi)部合作通暢被認(rèn)為是國際大科學(xué)計(jì)劃能夠順利推進(jìn)的另兩個要素。
“組織牽頭大科學(xué)計(jì)劃要有足夠好的科研基礎(chǔ)?!敝袊茖W(xué)院外籍院士、中科院神經(jīng)科學(xué)研究所蒲慕明對此深有同感,“要想讓提出來的計(jì)劃受到國際同行的響應(yīng)和跟隨,相關(guān)學(xué)科和領(lǐng)域要有一批人的科研水平處在國際前列。在歐盟的相關(guān)腦科學(xué)研究機(jī)構(gòu)中心大樓,進(jìn)門就會看到華中科技大學(xué)駱清銘團(tuán)隊(duì)做出的鼠腦聯(lián)接圖譜?!逼涯矫髋e例說。這意味著我國全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜相關(guān)技術(shù)的不可替代性,已經(jīng)贏得了國外同行的認(rèn)可,也代表著我國的科研基礎(chǔ)。
平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡
簡言之,有實(shí)力,才能獲得合作者。蒲慕明強(qiáng)調(diào):“我們要把主要精力放在積累科研實(shí)力上面來?!?/p>
根據(jù)印發(fā)的《方案》:到2020年,培育3~5個項(xiàng)目,研究遴選并啟動1~2個我國牽頭組織的大科學(xué)計(jì)劃。雖然我國在牽頭組織國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程方面幾乎是空白的,在具體操作層面,尤其在具體事務(wù)的執(zhí)行方面缺乏經(jīng)驗(yàn),但針對項(xiàng)目選題和管理,科學(xué)家們還是紛紛提出了自己的想法和建議。
在項(xiàng)目選題方面,中國科學(xué)院院士張杰認(rèn)為:“回顧過往國際大科學(xué)計(jì)劃,主題無一偏離‘面向宇宙、探索地球、解密人類’三大領(lǐng)域?!边@些領(lǐng)域的“解題”要求人類的研究范式從因果聯(lián)系轉(zhuǎn)變至從廣泛聯(lián)系中尋找規(guī)律。
“大科學(xué)計(jì)劃啟動時一定要明確目標(biāo)和意義,計(jì)劃組織者應(yīng)該有‘專人專職’,形成穩(wěn)定的、強(qiáng)有力的管理團(tuán)隊(duì),將對組織、會見、國際交流等外延事務(wù)給出專業(yè)的解決方案。”黃衛(wèi)給出了建議。諸如此類的建議還有很多。
科技是第一生產(chǎn)力,創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。時序更替,夢想前行,中國特色社會主義進(jìn)入新時代。站在新時代,迎著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的機(jī)遇之門,中國比以往任何時候更有條件和能力搶占制高點(diǎn)、把握主動權(quán)。
5月2日,《方案》印發(fā)不久后,香山科學(xué)會議第S40次學(xué)術(shù)討論會在北京召開,與會科學(xué)家在會議上提出啟動了“全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜”國際合作計(jì)劃。與會專家期待,在該國際合作計(jì)劃中,中國科學(xué)家能夠掌握關(guān)鍵技術(shù),真正發(fā)揮中國的主導(dǎo)作用,實(shí)現(xiàn)我國腦科學(xué)由“并跑”向“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。