我國基礎科學研究步入新原創時代

我國基礎科學研究步入新原創時代

    當前創新驅動已成國策，面向科學前沿開展原始創新，力爭在更多領域世界科研方向，已經成為我國科學家義不容辭的責任。

　　近年來，我國科學家在一個又一個基礎科學前沿披荊斬棘、屢獲佳績：量子通信、鐵基超導、中微子、量子反常霍爾效應、外爾費米子、干細胞、納米……一個個原始創新成果，為中國科研步入新原創時代揭開大幕。

　　勇氣：搏殺在世界科技前沿

　　科學發現只有，沒有第二。每一個競爭激烈的世界科技前沿，都是硝煙彌漫的戰場，科學家們要像士兵一樣英勇搏殺，爭奪的桂冠。

　　中微子第三種振蕩模式θ13的發現，就是這樣一個狹路相逢勇者勝的故事。

　　中微子是一類神秘的基本粒子，它會變身術，一種中微子在飛行過程中變為另一種中微子，然后再變回來，這叫作中微子振蕩。三種中微子兩兩之間可發生三種振蕩模式，各有其對應混合角，分別為θ12、θ23、θ13，前兩種振蕩角的測定者都獲得了諾貝爾獎，第三種振蕩混合角θ13卻遲遲未能找到。

　　尋找θ13的科研競賽在世界各地展開，日、美、法、韓、中均參與其中。日本、法國、美國的實驗室在2011年相繼發表了關于θ13的數據，雖然其結果均因精度不夠而置信度較低，卻是這一領域競爭白熱化的跡象。而中國的大亞灣中微子實驗室直到2011年年中才完成探測器建造與安裝。

　　因此，在中國科學家只用55天取數、用十幾天完成物理分析和論文寫作，于2012年3月7日投稿并率先公布了精確的θ13實驗結果后，國際物理學界深感震驚。歐洲核子研究中心菲利斯塔·泡斯教授說：“我被深深震撼了，2010年10月我去大亞灣時探測器還沒有建造呢。”

　　在這場科研戰中，勤奮勇敢的中國大亞灣實驗團隊率先贏得桂冠。這一成果被美國《科學》雜志評入當年世界十大科技進展，今年年初又獲得國家自然科學一等獎。

　　不只是中微子，近年來，勇奪的原創成果在多個前沿領域不斷涌現，我國科學家們在世界科技前沿競爭中越戰越強。

　　以干細胞研究為例。

　　“我國對干細胞的成規模研究，也就10多年的歷史，但是進步非常大。”中科院院士裴鋼說，從2004年到2013年，我國干細胞研究人員增長近16倍，年發表論文數增長近17倍，論文總數僅次于美國位居世界第二。

　　中科院動物研究所研究員周琪也深有同感。他2003年從法國留學歸來，“剛回國時法國實驗室水平高高在上，現在我們的條件讓法國人感到羨慕。這種轉換發生得非常迅速”。

　　轉變體現在接連不斷的原創成果中。率先實現小分子化合物誘導體細胞重編程和轉分化，證實非胚胎來源的誘導多能性干細胞具有發育全能性，構建出小鼠—大鼠異源雜合二倍體胚胎干細胞……一個個證明了我國在干細胞領域的強大實力。

　　執著：十年不鳴，一鳴驚人

　　在科研領域，原創是一件十分艱難的事，它需要科學家們長期嘔心瀝血的投入和付出，很難看到快速的回報。

　　在今年1月的國家科學技術獎勵大會上，總理曾表示，要“建立長期穩定的支持機制，鼓勵從事基礎研究和原始創新的科研人員潛心研究，可以十年不鳴，爭取一鳴驚人”。

　　事實上，十年不鳴，一鳴驚人，正是近年來不少重大原創成果的常態。

　　開創“納米限域催化”新概念以實現甲烷一步高效生產高值化學品，就是一個這樣的案例。

　　2014年5月，中國科學院大連化學物理研究所包信和院士團隊在《科學》雜志上發布重要成果：他們運用“納米限域催化”的新概念，創造性地構建了硅化物晶格限域的單中心鐵催化劑，突破了原有技術瓶頸，成功地實現了甲烷在無氧條件下選擇活化，一步高效生產乙烯、芳烴和氫氣等高值化學品。這項原創技術摒棄了高耗能的傳統合成氣制備過程，被國外專家認為是一項“即將改變世界”的新技術。

　　而這個技術的研發歷經20年，早在1995年，包信和就帶領團隊開始甲烷“無氧活化”的攻堅。“曾有過一段艱難的時期，我們的研究方向被認為是冷門，但大家并沒有放棄。”包信和說。

　　在基礎研究領域，不少科學家都具備這樣冷熱不論、寵辱不驚的執著。典型的例子是中國科學院院士趙忠賢。

　　國家自然科學一等獎是中國自然科學領域最受矚目的獎項，2000年創立，17年來曾9度空缺。趙忠賢卻兩度獲得該項大獎。

　　從1976年就開始研究高溫超導的趙忠賢，在超導研究的崗位上堅守了半個世紀，并在相距24年的1989年和2013年里，與研究團隊一起，兩度榮獲國家自然科學一等獎。

　　在兩次獲獎之間的上世紀90年代中后期，高溫超導研究曾遇到瓶頸，超導研究由熱轉冷，很多研究者轉移到其他研究領域。趙忠賢卻矢志不渝：“我很正常，不癡迷也不呆傻。我認為超導還會有突破，所以堅持。”

　　在第二次獲得國家自然科學一等獎后，趙忠賢說：“經過幾十年的努力，我國在超導領域的研究屬國際水平。有這么大進步和國家大環境有關。大環境穩定，有相對穩定的經費支持，這是超導研究取得重大成就的基礎。”他認為，隨著我國綜合國力的增強和科研整體實力的提升，今后基礎研究方面將會取得越來越多的成果。

　　他的說法被事實所驗證，現在，我國科學家發現的鐵基超導材料占世界一半以上，并且保持著國際最高超導轉變溫度的紀錄。

　　希望：中國力量打造中國品牌

　　毋庸諱言，當今世界論原創實力還是美國居首，中國還相差甚遠。說中國正步入新原創時代，是指中國的原創成果上升勢頭迅猛，大幕初啟、局部，而不是說中國的原創成果已經很多。

　　中國原創成果在世界的整體地位和走勢，從2016年全球創新指數即可見一斑。

　　去年8月，世界知識產權組織、美國康奈爾大學、英士國際商學院共同發布了2016全球創新指數，中國躋身世界創新力的經濟體前25強。在評估高校水平、科學出版物和國際專利申請量的頂層指標“創新質量”中，中國名列第17位，成為中等收入經濟體的領頭羊。

　　在新原創時代，突破靠勇氣，積累靠執著，而希望，就在年青一代身上。中國科學界的年青一代正在一個個原創突破中茁壯成長，成為打造基礎研究領域中國品牌的新中國力量。

　　在量子通信領域獨占鰲頭的潘建偉團隊就是典型的年輕團隊。

　　2001年，潘建偉在中國科學技術大學建起了量子信息實驗室。那時這支隊伍非常年輕：領頭羊潘建偉1970年出生、剛過而立。骨干成員中，楊濤、陳增兵、趙志剛都是博士畢業不久，而彭承志、陳宇翱、張強等都只有20歲出頭。

　　就是這樣一支年輕的團隊，十幾年來在量子信息領域屢獲：多次刷新并始終保持多光子糾纏世界紀錄、在國際上實現安全通信距離超過100公里的光纖量子密鑰分發、實現國際上全通型量子通信網絡、建成規模化量子通信網絡、成功發射世界首顆量子衛星并圓滿完成實驗任務……

　　《自然》雜志在2012年12月報道潘建偉團隊時曾寫道：“在量子通信領域，中國用了不到10年的時間，由一個不起眼的國家發展成為現在的世界勁旅，將于歐洲和北美。”

　　在另一些年齡跨度更大的團隊中，年輕人也表現出不俗的潛力。

　　2012年底，中國科學家團隊在實驗中發現量子反常霍爾效應，取得基礎物理領域重大突破。2013年3月，這一成果發表于美國《科學》雜志，令世界震驚。團隊的主要、清華大學副校長薛其坤表示，這樣的科研競賽對我國青年科技人才的培養非常有利。

　　“我這一輩人接受正規的系統科學訓練已經很晚，要比別人更加刻苦才能彌補差距。但現在的孩子們不一樣，他們從小受到完整科學訓練，我國這些年對科研的投入也遠非從前可比，的實驗室和科研團隊會越來越多。”薛其坤說，跟國外站在同一起跑線上的新一代中國研究者，未來將作出更大貢獻。

　　編輯點評

　　科學發現只有，沒有第二。需要勇攀科研高峰，探索未知領域，不斷取得科研成果，才能在世界上贏得地位。我國基礎研究建設已接連取得成效，也為我國更好服務科研工作做足準備。

（原標題：中國科研邁入新原創時代）

（來源：經濟日報）

文章鏈接：中國化工儀器網 http://www.chem17.com/news/detail/110803.html