來(lái)源:光明網(wǎng)-《光明日報》
110多年來(lái),約1/3的諾貝爾物理學(xué)和化學(xué)獎獎給了那些在發(fā)展科學(xué)儀器或測量方法方面有杰出貢獻的科學(xué)家。中國科學(xué)院院士楊國楨說(shuō):“掌握了最先進(jìn)的科學(xué)儀器研發(fā)技術(shù),就掌握了科技發(fā)展的主動(dòng)權。”
今年年初,由中國科學(xué)院院士薛其坤領(lǐng)銜的科研團隊在實(shí)驗中首次發(fā)現量子反?;魻栃?。在這一重要發(fā)現的實(shí)驗中,許多關(guān)鍵部件都是科研團隊自己設計、集成的。
所謂原創(chuàng )性科研儀器,就是指國際上還沒(méi)有的、科學(xué)需求目標明確的科學(xué)工具。薛其坤說(shuō):“科研儀器對科學(xué)的進(jìn)步有重要作用,不少重大科學(xué)發(fā)現都是科學(xué)家們在提高儀器性能或研制新原理儀器的過(guò)程中發(fā)現的??茖W(xué)發(fā)展到今天,再想取得重大進(jìn)步變得越來(lái)越困難。想得到創(chuàng )新性的成果,往往需要自己對買(mǎi)來(lái)的商用儀器進(jìn)行改造、升級等,或者研制出全新的技術(shù)或儀器,使實(shí)驗提升到一個(gè)新的高度。”
沒(méi)有原創(chuàng )性科研儀器,很難產(chǎn)生開(kāi)創(chuàng )性成果
在中科院過(guò)程工程研究所“多相復雜系統國家重點(diǎn)實(shí)驗室”,有一間虛擬的“小型工廠(chǎng)”——小型鍋爐、冶金爐、復雜的管道、管道中不停翻滾的流體……這間“小型工廠(chǎng)”是整齊排列的超級計算機產(chǎn)生的虛擬現實(shí)。
“這套超級計算機系統,已為近10家世界500強企業(yè)提供模擬計算服務(wù)。”葛蔚研究員介紹,不僅如此,這套系統還能輔助解決物理、化學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域等基礎研究問(wèn)題,甚至可以模擬人類(lèi)現代技術(shù)還無(wú)法實(shí)現的科學(xué)實(shí)驗,如精細地描述完整的病毒結構的演化過(guò)程等。
這是我國科學(xué)家為了解決科學(xué)問(wèn)題,自主研發(fā)的科研儀器設備,有力地促進(jìn)了我國在“介尺度科學(xué)”這一新興科研領(lǐng)域的進(jìn)展,在國際學(xué)界引起廣泛關(guān)注。
沒(méi)有創(chuàng )新的科研儀器,就很難產(chǎn)生開(kāi)創(chuàng )性成果,發(fā)現別人沒(méi)有發(fā)現的問(wèn)題。道理很簡(jiǎn)單:用現成的儀器,即使做得再好、再精細,即使文章發(fā)表在國際一流的學(xué)術(shù)期刊,也大多是對已有成果的補充和拓展,科研就會(huì )始終徘徊在跟蹤、模仿階段。
國家自然科學(xué)基金委員會(huì )原主任陳宜瑜院士說(shuō):“現代科技的重大突破越來(lái)越依靠科研儀器的進(jìn)步,特別是基于新原理的科研儀器的創(chuàng )新性發(fā)展。”
是什么制約了我國原創(chuàng )性科研儀器研發(fā)
今天,我國科學(xué)技術(shù)已發(fā)展到由跟蹤到引領(lǐng)的拐點(diǎn),原創(chuàng )性科研儀器設備的研發(fā)是實(shí)現跨越式發(fā)展的關(guān)鍵?,F在,我國也具備了這種研發(fā)能力,但是什么制約了研發(fā)的腳步呢?
原創(chuàng )思想之“少”??茖W(xué)儀器畢竟只是一種工具,其根源還在于原創(chuàng )性科學(xué)思想的缺乏。中科院院士郭光燦曾說(shuō):“國外只要有人提出新的想法,我們很快就可以跟上并超越他們,但要做出領(lǐng)先的原創(chuàng ),我們還有一定距離。”原創(chuàng )性的科學(xué)思想較少,這固然與我國科學(xué)技術(shù)所處的發(fā)展階段有關(guān),也與缺乏學(xué)術(shù)自信、缺乏承擔失敗的勇氣、缺乏積累有關(guān)。
合作創(chuàng )新之“難”?,F在原創(chuàng )性的科學(xué)思想往往出現在交叉領(lǐng)域,科學(xué)儀器的研發(fā),特別是大科學(xué)裝置的研發(fā),更需要不同領(lǐng)域科學(xué)家的合作創(chuàng )新。但目前科研體制中,不同學(xué)科之間、各學(xué)術(shù)機構之間還存在條塊分割的情況,缺乏合作的頂層設計和指導。當然還有一個(gè)更現實(shí)的問(wèn)題:一個(gè)項目,誰(shuí)來(lái)做主導?出了成果,誰(shuí)排在第一位?在采訪(fǎng)中,不止一位科學(xué)家道出合作之難。
技術(shù)人才之“缺”??茖W(xué)家的想法要通過(guò)技術(shù)人員來(lái)實(shí)現,原創(chuàng )性科研儀器往往是特別“定制”的單型號“孤品”。很少有企業(yè)會(huì )承擔這種“定制”任務(wù),一是覺(jué)得科學(xué)家們的要求很“怪異”;二是單做的話(huà)成本太高。因此,原創(chuàng )性科研儀器的研發(fā)需要一支特殊的技術(shù)人才隊伍。以中科院為例,原來(lái)幾乎每個(gè)研究所都有專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員,甚至是加工廠(chǎng)。如今,這支隊伍實(shí)力大不如前,技術(shù)人才的嚴重匱乏,已經(jīng)制約了科研儀器的研發(fā)。
在采訪(fǎng)中,不少科學(xué)家表示,我國現行的科研管理體制也在某種程度上阻礙了創(chuàng )新性科研儀器設備的研發(fā)。有科學(xué)家表示:“現在科研經(jīng)費的使用偏重于項目支持,一個(gè)科研項目大概3~5年就必須結題了,但儀器設備的研制要進(jìn)行長(cháng)時(shí)間的技術(shù)積累。因此,在項目驅動(dòng)的科研經(jīng)費劃撥模式下,科研人員不太可能潛心技術(shù)研發(fā)。”
原創(chuàng )性科研儀器研發(fā)需多方努力
“像我這個(gè)年紀的人,都是從30多歲才開(kāi)始真正接觸到世界先進(jìn)的科研水平,以前原創(chuàng )性科研儀器設備研發(fā)不夠,與我國科學(xué)發(fā)展所處的階段有關(guān)。”薛其坤說(shuō),“隨著(zhù)科研水平的提高、科技人員隊伍的壯大,已經(jīng)有越來(lái)越多的人瞄準了更高的目標。”
的確,發(fā)改委、財政部、教育部、科技部等部門(mén)都設立了科研儀器設備研發(fā)的相關(guān)計劃和專(zhuān)項。特別是國家自然科學(xué)基金委員會(huì )專(zhuān)門(mén)設立了“國家重大科研儀器設備研制專(zhuān)項”,就是要“鼓勵和培育具有原創(chuàng )性思想的探索性科研儀器研制,著(zhù)力支持原創(chuàng )性重大科研儀器設備研制,為科學(xué)研究提供更新穎的手段和工具”。2012年度,這一專(zhuān)項的資助金額達到10億元。
打破管理條塊分割、促進(jìn)各研究機構協(xié)同創(chuàng )新,也成為新一輪科研體制改革的重頭戲。日前,中科院對院機關(guān)科研管理體系進(jìn)行了重大改革,在科研業(yè)務(wù)管理方面,取消了按領(lǐng)域劃分的資源環(huán)境、生命科學(xué)的專(zhuān)業(yè)司局,代之以前沿科學(xué)與教育局、重大科技任務(wù)局、科技促進(jìn)發(fā)展局。中科院院長(cháng)白春禮坦言:“把研究所按條塊劃分給業(yè)務(wù)局聯(lián)系和管理,把經(jīng)費切塊分配給各業(yè)務(wù)局,必然帶來(lái)經(jīng)費分配、項目組織等管理權限和利益性考量上的問(wèn)題。”
不少科學(xué)家也都提到,解決原創(chuàng )性科研儀器設備研發(fā)的種種“難”與“缺”,關(guān)鍵是要改革與完善科研評價(jià)體制。“比如缺少原創(chuàng )學(xué)術(shù)思想這一點(diǎn)。提出原創(chuàng )性的科學(xué)思想有很大的失敗風(fēng)險,也需要相當長(cháng)的時(shí)間去發(fā)展和驗證??涩F在的科研評價(jià)體制,根本不容失敗。”也有科學(xué)家表示:“按目前科研機構的評價(jià)標準,技術(shù)人才的上升空間比較小、待遇也比較低。所以,要想建立一支隊伍,就必須認真考慮對不同人才的評價(jià)方式。” (光明日報記者齊 芳)