第5期 中国科学基金 23 ·专题:科学基金深化改革的政策与举措· 基础研究定义与经费的比较讨论 张炜 (西北工业大学,西安710072) [摘要]比较中美两国的基础研究可以发现,基础研究的定义与统计标准之间的关系有待明晰, 我囯基础研究的经费投入规模有待扩大、结构有待优化。应正确认识基础研究的源头、战略、学科、 文化与育人等功用,走出基础研究投入阶段性特征的认识误区。学习贯彻新时代新要求,加强战略 引导和顶层设计,加大中央财政和多元投入,推进人才培养和队伍建设,充分发挥国家自然科学基 金委员会的作用。 [关键词]基础研究;定义内涵;经费投入;统计标准;功用;中美比较 关于基础研究,笔者10多年来从研发经费和国是不考虑应用目标的研究’的观点已经过时”,建议 家政策的视角做过一些讨论印,但没有深究基础研对基础研究加强分类管理[2。但是,我国国家统计 究的定义与内涵。近日,参加了以“科学基金深化改局、科学技术部和财政部2018年10月发布的《2017 革的政策与举措”为主题的第235期双清论坛,有了年全国科技经费投入统计公报》也依然采用传统定 些新的认识,进一步讨论分析 义:“基础研究指为了获得关于现象和可观察事实的 1定义与内涵 基本原理的新知识(揭示客观事物的本质、运动规律, 获得新发展、新学说)而进行的实验性或理论性研究 美国科学基金会(NSF)《2018年科学与工程指它不以任何专门或特定的应用或使用为目的”②。这 数》指出①,基础研究、应用研究与试验发展的分类样一个定义与美国NSF的定义相似,并对新知识做 和定义多年来一直受到批评,因为传统经典方法强了进一步诠释 化了将创造新知识、新发明、以及创新视为一个线性 基于经典理论的传统基础研究定义,便于研发 过程的概念,即从基础研究开始,应用研究接续,再活动(R&D)的分类和统计,但概念并不严格,且使 是试验发展,最终以生产和新技术扩散为终点并实得基础研究长期陷入“有用”还是“无用”之争,容易 现具有商品意义的创新。然而,NSF也强调,尽管引发误读误解 存在上述不足,但目前还没有一个被广泛接受的替 由此,斯托克斯《基础科学与技术创新:巴斯德 代性分类方法,能够用于测度和区分研发类型的主象限》一书,越来越引发国内学界的关注[。巴斯德 要差异。因此,NSF依然定义:基础研究“是一种实象限突破了对于研发活动的传统线性认识,在纯基 验性或理论性的工作,主要是为了获得关于现象和础研究(波尔象限)与纯应用研究(爱迪生象限) 可观察事实的基本原理的新知识,它不以任何特定外,增添了一类新的研究类型,即应用所引发的基础 的应用或使用为目的。” 研究,并同第二代技术创新过程模式吻合[,丰富了 同样,尽管国内文献也已指出,关于“基础研究对于研发活动的认识,也对于全面认识基础研究提 收稿日期:2019-07-10;修回日期:2019-08-09 本文根据第235期“双清论坛”的研讨整理 *通信作者,Email:sheleilei@anpu.edu.cn ①本文如无专门说明,国外科技经费数据均源于美国国家科学基金会公布的历年“ Science and Engineering Indicators”电子版。htps:// www.nsfgov/statistics/indica ②本文如无专门说明,中国科技经费数据均源于国家统计局、科学技术部和财政部发布的历年“全国科技经费投入统计公报”电子版 http://www.mostgov.cn/mostinfo/index.htm
第５期 中 国 科 学 基 金 ４２３ 专题:科学基金深化改革的政策与举措 基础研究定义与经费的比较讨论 ∗ 张 炜∗∗ (西北工业大学,西安 ７１００７２) 收稿日期:２０１９Ｇ０７Ｇ１０;修回日期:２０１９Ｇ０８Ｇ０９ ∗ 本文根据第２３５期“双清论坛”的研讨整理. ∗∗ 通信作者,Email:sheleilei＠nwpu．edu．cn ① 本文如无专门说明,国外科技经费数据均源于美国国家科学基金会公布的历年“ScienceandEngineeringIndicators”电子版.https:// www．nsf．gov/statistics/indicators ② 本文如无专门说明,中国科技经费数据均源于国家统计局、科学技术部和财政部发布的历年“全国科技经费投入统计公报”电子版. http://www．most．gov．cn/mostinfo/index．htm [摘 要] 比较中美两国的基础研究可以发现,基础研究的定义与统计标准之间的关系有待明晰, 我国基础研究的经费投入规模有待扩大、结构有待优化.应正确认识基础研究的源头、战略、学科、 文化与育人等功用,走出基础研究投入阶段性特征的认识误区.学习贯彻新时代新要求,加强战略 引导和顶层设计,加大中央财政和多元投入,推进人才培养和队伍建设,充分发挥国家自然科学基 金委员会的作用. [关键词] 基础研究;定义内涵;经费投入;统计标准;功用;中美比较 关于基础研究,笔者１０多年来从研发经费和国 家政策的视角做过一些讨论[１],但没有深究基础研 究的定义与内涵.近日,参加了以“科学基金深化改 革的政策与举措”为主题的第２３５期双清论坛,有了 一些新的认识,进一步讨论分析. １ 定义与内涵 美国科学基金会(NSF)«２０１８年科学与工程指 数»指出① ,基础研究、应用研究与试验发展的分类 和定义多年来一直受到批评,因为传统经典方法强 化了将创造新知识、新发明、以及创新视为一个线性 过程的概念,即从基础研究开始,应用研究接续,再 是试验发展,最终以生产和新技术扩散为终点并实 现具有商品意义的创新.然而,NSF 也强调,尽管 存在上述不足,但目前还没有一个被广泛接受的替 代性分类方法,能够用于测度和区分研发类型的主 要差异.因此,NSF依然定义:基础研究“是一种实 验性或理论性的工作,主要是为了获得关于现象和 可观察事实的基本原理的新知识,它不以任何特定 的应用或使用为目的.” 同样,尽管国内文献也已指出,关于“‘基础研究 是不考虑应用目标的研究’的观点已经过时”,建议 对基础研究加强分类管理[２].但是,我国国家统计 局、科学技术部和财政部２０１８年１０月发布的«２０１７ 年全国科技经费投入统计公报»,也依然采用传统定 义:“基础研究指为了获得关于现象和可观察事实的 基本原理的新知识(揭示客观事物的本质、运动规律, 获得新发展、新学说)而进行的实验性或理论性研究, 它不以任何专门或特定的应用或使用为目的”② .这 样一个定义与美国 NSF的定义相似,并对新知识做 了进一步诠释. 基于经典理论的传统基础研究定义,便于研发 活动(R&D)的分类和统计,但概念并不严格,且使 得基础研究长期陷入“有用”还是“无用”之争,容易 引发误读误解. 由此,斯托克斯«基础科学与技术创新:巴斯德 象限»一书,越来越引发国内学界的关注[３].巴斯德 象限突破了对于研发活动的传统线性认识,在纯基 础研究(波尔象限)与纯应用研究(爱迪生象限)之 外,增添了一类新的研究类型,即应用所引发的基础 研究,并同第二代技术创新过程模式吻合[４],丰富了 对于研发活动的认识,也对于全面认识基础研究提
424 中国科学基金 2019年 供了新的视角和理解,对美国政府政策产生重要影 响。在此基础上,新型巴斯德象限取向模型将以追 求知识和实际应用为目的的司托克斯二维象限模 型,进一步转变为以科研活动和产业转化活动为日 的的新二维象限模型,在我国已有不少成功的案例 和实证。例如,有文献认为,我国高校科研机构与 高铁企业在以应用为导向的基础研究领域加强合作50 实现共赢就是巴斯德象限的成功应用推动了后发40 企业技术能力的不断演变与后发国家创新能力的不 断发展[。但是,上述新的创新模式似乎也未与科 技统计有效衔接,与我国带有“补课”性质的应用基 础研究[的关系也还需要进一步厘清。 从我国的科技政策来看,正如龚旭和方新指 出,1985年开展第一次全国科技普查,首次正式 引入联合国教科文组织( UNESCO)关于科学研究 的定义:基础研究并非仅限于纯基础研究(即理论研 图1我国基础研究经费(2000-2017年) 究),也包括具有应用背景而非特定实际目标的基础和科学界定,需要加强政策指导和落实,需要完善统 研究。1989年,进一步将基础研究划分为四类,“自计标准和方法,需要向公众加强科普宣传 然科学一般原理的研究、应用科学一般原理的研究、 2经费比较 重要的技术或方法的原理研究、重要的基础资料的 系统收集与整理分析”。1995年,我国《加速科学技 进入本世纪,我国基础研究经费持续增长(图 术进步的决定》强调:“基础性研究要把国家目标放1)。2017年,我国基础研究经费975.5亿元,应用 在重要位置”。2000年,又将基础研究工作分为探研究经费1849.2亿元,试验发展经费14781.4亿 索性研究工作、定向性基础研究工作和基础性工作,元,占R8D经费比重分别为5.5%、10.5%和 其中探索性研究侧重于前沿领域的自由探索,定向84.0%。2017年我国基础研究经费支出是2000年 性基础研究面向国家重大战略需求。2006年发布的20.9倍,增长很快,但增速呈现出波动态势 实施的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(20062001年至2004年年均递增25.8%,2005年至2007 2020年)》,更加肯定了基础研究在促进知识增 年下降到14.2%,2008年至2012年恢复到23.4%, 长、培育创新人才发展高新技术和建设先进文化等2013年至2017年又降为14.4%。可以从以下几个 方面的作用。以上情况说明,我国关于基础研究方面与美国等国家进行比较 的定义,从开始至今,范围都比较宽泛,并非完全都 2.1投入变化 是由好奇心驱动的纯科学研究。但是,上述政策导 从绝对值比较,2015年,我国基础研究经费支 向似乎也还没有对科技统计标准产生显著影响。 出716.1亿元③,按照汇率折合104.3亿美元,只有 了应用基础研究,围绕基础研究还产生同年美国基础研究经费支出(835亿美元)的八分之 由探索类基础研究、目标导向型基础研究等,“这些分购买力平价计算为208亿美元,为美国的四 了一些组合词,如基础理论研究、基础科学研究、自 从相对值比较,2015年,我国基础研究经费占 提法反映了政策制定者基于自身工作的特点从不同研发经费支出的比例为5.%,低于同年美国基础 角度对基础研究功能进行的概括。但是,这些词研究经费占比1.8%。同时,我国基础研究经费在 各自的定义和内涵是什么?如何进行测度与统计?国内生产总值(GDP)中的占比(基础研究投入强 在国际交流中如何讲好中国故事?还需要认真研究度)不到0.1%而美国、法国、日本、韩国等均大于 ⑧尽管我国3部门“全国科技经费投入统计公报”中基础研究经费的数据可以回溯到2017年,但目前美国科学基金会最新发布的《2018 年科学与工程指数》中,关于基础研究经费的主要数据只能回溯到2015年或2015财年,其中有些数据还是初步的( preliminary)
４２４ 中 国 科 学 基 金 ２０１９年 供了新的视角和理解,对美国政府政策产生重要影 响.在此基础上,新型巴斯德象限取向模型将以追 求知识和实际应用为目的的司托克斯二维象限模 型,进一步转变为以科研活动和产业转化活动为目 的的新二维象限模型,在我国已有不少成功的案例 和实证[５].例如,有文献认为,我国高校科研机构与 高铁企业在以应用为导向的基础研究领域加强合作 实现共赢,就是巴斯德象限的成功应用,推动了后发 企业技术能力的不断演变与后发国家创新能力的不 断发展[６].但是,上述新的创新模式似乎也未与科 技统计有效衔接,与我国带有“补课”性质的应用基 础研究[７]的关系也还需要进一步厘清. ③ 尽管我国３部门“全国科技经费投入统计公报”中基础研究经费的数据可以回溯到２０１７年,但目前美国科学基金会最新发布的«２０１８ 年科学与工程指数»中,关于基础研究经费的主要数据只能回溯到２０１５年或２０１５财年,其中有些数据还是初步的(preliminary). 从我国 的 科 技 政 策 来 看,正 如 龚 旭 和 方 新 指 出[８],１９８５年开展第一次全国科技普查,首次正式 引入联合国教科文组织(UNESCO)关于科学研究 的定义:基础研究并非仅限于纯基础研究(即理论研 究),也包括具有应用背景而非特定实际目标的基础 研究.１９８９年,进一步将基础研究划分为四类,“自 然科学一般原理的研究、应用科学一般原理的研究、 重要的技术或方法的原理研究、重要的基础资料的 系统收集与整理分析”.１９９５年,我国«加速科学技 术进步的决定»强调:“基础性研究要把国家目标放 在重要位置”.２０００年,又将基础研究工作分为探 索性研究工作、定向性基础研究工作和基础性工作, 其中探索性研究侧重于前沿领域的自由探索,定向 性基础研究面向国家重大战略需求.２００６年发布 实施的«国家中长期科学和技术发展规划纲要(２００６ －２０２０ 年)»,更加肯定了基础研究在促 进 知 识 增 长、培育创新人才、发展高新技术和建设先进文化等 方面的作用[８].以上情况说明,我国关于基础研究 的定义,从开始至今,范围都比较宽泛,并非完全都 是由好奇心驱动的纯科学研究.但是,上述政策导 向似乎也还没有对科技统计标准产生显著影响. 另外,除了应用基础研究,围绕基础研究还产生 了一些组合词,如基础理论研究、基础科学研究、自 由探索类基础研究、目标导向型基础研究等,“这些 提法反映了政策制定者基于自身工作的特点从不同 角度对基础研究功能进行的概括”[９].但是,这些词 各自的定义和内涵是什么? 如何进行测度与统计? 在国际交流中如何讲好中国故事? 还需要认真研究 图１ 我国基础研究经费(２０００—２０１７年) 和科学界定,需要加强政策指导和落实,需要完善统 计标准和方法,需要向公众加强科普宣传. ２ 经费比较 进入本世纪,我国基础研究经费持续增长(图 １).２０１７年,我国基础研究经费９７５．５亿元,应用 研究经费１８４９．２亿元,试验发展经费１４７８１．４亿 元,占 R&D 经 费 比 重 分 别 为 ５．５％、１０．５％ 和 ８４．０％.２０１７年我国基础研究经费支出是２０００年 的２０．９ 倍,增 长 很 快,但 增 速 呈 现 出 波 动 态 势. ２００１年至２００４年年均递增２５．８％,２００５年至２００７ 年下降到１４．２％,２００８年至２０１２年恢复到２３．４％, ２０１３年至２０１７年又降为１４．４％.可以从以下几个 方面与美国等国家进行比较. ２．１ 投入变化 从绝对值比较,２０１５ 年,我国基础研究经费支 出７１６．１亿元③ ,按照汇率折合１０４．３亿美元,只有 同年美国基础研究经费支出(８３５亿美元)的八分之 一;按照购买力平价计算为２０８亿美元,为美国的四 分之一. 从相对值比较,２０１５ 年,我国基础研究经费占 研发经费支出的比例为５．１％,低于同年美国基础 研究经费占比１１．８％.同时,我国基础研究经费在 国内生产总 值 (GDP)中 的 占 比 (基 础 研 究 投 入 强 度)不到０．１％,而美国、法国、日本、韩国等均大于
第5期 张炜等:基础研究定义与经费的比较讨论 425 0.4%,甚至西班牙、意大利等也在0.2%以上 亿美元,其中用于基础研究和应用研究的各占四分 从变化值比较,2000年至2015年,我国基础研之一,其余一半用于试验发展。2014年,我国政府 究经费支出年均递增20.0%。同期,美国基础研究研发经费投入的三部分比例分别为14.3%、45.7% 经费年均递增4.7%。因此,两国基础研究经费方和40.0%。[10 面的差距在不断缩小。 需要注意的是,2015年美国企业基础研究经费 另外,NSF的报告指出,2015年中国成为世界的9.4%应用研究经费的10.8%和试验发展经费 上基础研究投入的第二大国,尽管占比远低于法国6.8%都是由联邦政府投入的,总计达到269.9亿美 (24.4%),但基础研究经费额却是法国的1.4倍 元。而联邦政府对于企业投入的重点在试验发展, 2.2结构分析 三部分比例分别为7.6%、22.6%和69.8%。在当 从投入来源看,美国联邦政府依然是基础研究前国际竞争日益激烈的形势下,有必要深入研究其 的最大投入者,2015年占到4.3%,地方政府为投入机制和政策,了解其在避免和防止政府资金引 2.8%,而企业达到2.2%。2014年,我国基础研究发不公平竞争方面所采取的措施和解读。 经费中,政府投入占到76.8%10,远高于美国;而企 008-2016年间,我国中央财政基础研究支出 业基础研究投入占全国基础研究投入的比例却从占其研发经费的比例为16%左右,占比不到美国的 2004年的13.5%下降为2015年的1.6%1,远低 三分之二,且在2008年之后有较大程度的下降3。 于美国 2010—2016年间,我国财政对研发投入的增幅低 从支出执行看,美国高校依然是基础研究的实 施主体,2015年占到基础研究支出总量的49.1% 研发经费总量,使得政府投入在研发经费中的占比 联邦资助研发中心( FFRDCS)的占比不大,仅为 呈现出下降趋势,从24.0%降到20.0%;财政科技 拨款占财政总支出的比重呈现出下降趋势,从 4.9%;而企业在基础研究中的作用不断强化,占比 4.6%降到4.1%;中央财政科技拨款占财政总支出 已经提高到26.1%。2016年,我国高校基础研究经 费432.5亿元,占全国基础研究经费的52.6%,高 的比重呈现出下降趋势,从49.7%降到42.1%。由 于基础研究主要依靠中央财政投入,这些下降趋势 于美国高校占比;政府研究机构(以下简称“研究机 构”)经费37.4亿美元,占到41.0%,远高于美国都不利于基础研究经费投入的规模扩大和强度 的 FFRDCS;但企业基础研究经费占比很低、差距增加 很大 3深化认识 与美国相比,我国高校基础研究经费占其研发 经费的比重较低,虽然已经从2000年的五分之一 伴随国家基础研究目标的多元化趋势,好奇心 (20.6%)上升到2016年的五分之二(40.3%),但仍 驱动、突出应用背景、服务国家战略三种模式的基础 低于应用研究8.9%,说明高校科研活动的重心不研究并存,导致基础研究的管理体制机制差异更加 在基础研究的状况依然存在。2015年,美国高校取决于政府对基础研究的认识,受制于国家政治经 研发经费支出685.7亿美元,其中基础研究经费占济体制产业发展阶段以及国际科技竞争态势,也深 到64.0%,应用研究和试验发展分别为26.3%和受科技体制架构与科技发展战略的影响。为此 9.7%。但是,美国高校2010-2016年累计基础研必须深化认识,特别是要走出对于基础研究功用认 究经费占比要低于200-200年10%。据分析,识的误区的 2010年统计方法的调整,可能对高校基础研究经费 一是认为基础研究“没什么大用”,是否要增加 数据有一定的影响。 投入不是当务之急。二战之后,“基础研究不以应用 同时,我国研究机构基础研究支出在其研发经为目的”的概念根深蒂固、广为流传。费力解释“不 费中的比重偏低,2010年为11.0%,此后虽有所上以应用为目的的基础研究”,但最终又还是有用的 升,但2015年也只有13.8%,同比仍然低于同年美有些讲不清、道不明、说不透,原因就在局限于将科 国 FFRDCS8.3%。我国企业基础研究经费仅占其学研究的过程直观地简化为一个线性过程,即:将科 研发经费的0.2%,尽管这个比例已经比2011年翻学研究作为出发点、技术发明作为过程行为、工程开 了一番,而美国的该数据2015年为6.1%。 发和市场销售作为结果。虽然在现实中至今仍然可 2.3政府投入 以观察到上述线性过程的存在,却并非基础研究的 2015财年,美国联邦政府研发经费投入1286全部,至少未能涵盖巴斯德象限。同时,尽管线性思
第５期 张炜等:基础研究定义与经费的比较讨论 ４２５ ０４％,甚至西班牙、意大利等也在０．２％以上. 从变化值比较,２０００年至２０１５年,我国基础研 究经费支出年均递增２０．０％.同期,美国基础研究 经费年均递增４．７％.因此,两国基础研究经费方 面的差距在不断缩小. 另外,NSF的报告指出,２０１５年中国成为世界 上基础研究投入的第二大国,尽管占比远低于法国 (２４．４％),但基础研究经费额却是法国的１．４倍. ２．２ 结构分析 从投入来源看,美国联邦政府依然是基础研究 的最大 投 入 者,２０１５ 年 占 到 ４４．３％,地 方 政 府 为 ２．８％,而企业达到２７．２％.２０１４年,我国基础研究 经费中,政府投入占到７６．８％ [１０],远高于美国;而企 业基础研究投入占全国基础研究投入的比例却从 ２００４年的１３．５％下降为２０１５年的１．６％ [１１],远低 于美国. 从支出执行看,美国高校依然是基础研究的实 施主体,２０１５年占到基础研究支出总量的４９．１％; 联邦 资 助 研 发 中 心 (FFRDCs)的 占 比 不 大,仅 为 ４．９％;而企业在基础研究中的作用不断强化,占比 已经提高到２６．１％.２０１６年,我国高校基础研究经 费４３２．５亿元,占全国基础研究经费的５２．６％,高 于美国高校占比;政府研究机构(以下简称“研究机 构”)经费３３７．４亿美元,占到４１．０％,远高于美国 的 FFRDCs;但企 业 基 础 研 究 经 费 占 比 很 低、差 距 很大. 与美国相比,我国高校基础研究经费占其研发 经费的比重较低,虽然已经从 ２０００ 年的五分之一 (２０．６％)上升到２０１６年的五分之二(４０．３％),但仍 低于应用研究８．９％,说明高校科研活动的重心不 在基础研究的状况[１２]依然存在.２０１５年,美国高校 研发经费支出６８５．７亿美元,其中基础研究经费占 到６４．０％,应 用 研 究 和 试 验 发 展 分 别 为２６．３％ 和 ９７％.但是,美国高校２０１０—２０１６年累计基础研 究经费占比要低于 ２０００—２００９ 年 １０％.据分析, ２０１０年统计方法的调整,可能对高校基础研究经费 数据有一定的影响. 同时,我国研究机构基础研究支出在其研发经 费中的比重偏低,２０１０年为１１．０％,此后虽有所上 升,但２０１５年也只有１３．８％,同比仍然低于同年美 国 FFRDCs８．３％.我国企业基础研究经费仅占其 研发经费的０．２％,尽管这个比例已经比２０１１年翻 了一番,而美国的该数据２０１５年为６．１％. ２．３ 政府投入 ２０１５财年,美国联邦政府研发经费投入 １２８６ 亿美元,其中用于基础研究和应用研究的各占四分 之一,其余一半用于试验发展.２０１４ 年,我国政府 研发经费投入的三部分比例分别为１４．３％、４５．７％ 和４００％.[１０] 需要注意的是,２０１５年美国企业基础研究经费 的９．４％、应用研究经费的１０．８％和试验发展经费 ６８％都是由联邦政府投入的,总计达到２６９．９亿美 元.而联邦政府对于企业投入的重点在试验发展, 三部分比例分别为７．６％、２２．６％和６９．８％.在当 前国际竞争日益激烈的形势下,有必要深入研究其 投入机制和政策,了解其在避免和防止政府资金引 发不公平竞争方面所采取的措施和解读. ２００８—２０１６年间,我国中央财政基础研究支出 占其研发经费的比例为１６％左右,占比不到美国的 三分之二,且在２００８年之后有较大程度的下降[１３]. ２０１０—２０１６年间,我国财政对研发投入的增幅低于 研发经费总量,使得政府投入在研发经费中的占比 呈现出下降趋势,从２４．０％降到２０．０％;财政科技 拨款 占 财 政 总 支 出 的 比 重 呈 现 出 下 降 趋 势,从 ４６％降到４．１％;中央财政科技拨款占财政总支出 的比重呈现出下降趋势,从４９．７％降到４２．１％.由 于基础研究主要依靠中央财政投入,这些下降趋势 都不利 于 基 础 研 究 经 费 投 入 的 规 模 扩 大 和 强 度 增加. ３ 深化认识 伴随国家基础研究目标的多元化趋势,好奇心 驱动、突出应用背景、服务国家战略三种模式的基础 研究并存,导致基础研究的管理体制机制差异更加 “取决于政府对基础研究的认识,受制于国家政治经 济体制、产业发展阶段以及国际科技竞争态势,也深 受科技体制架构与科技发展战略的影响”[８].为此, 必须深化认识,特别是要走出对于基础研究功用认 识的误区[１４]. 一是认为基础研究“没什么大用”,是否要增加 投入不是当务之急.二战之后,“基础研究不以应用 为目的”的概念根深蒂固、广为流传.费力解释“不 以应用为目的的基础研究”,但最终又还是有用的, 有些讲不清、道不明、说不透,原因就在局限于将科 学研究的过程直观地简化为一个线性过程,即:将科 学研究作为出发点、技术发明作为过程行为、工程开 发和市场销售作为结果.虽然在现实中至今仍然可 以观察到上述线性过程的存在,却并非基础研究的 全部,至少未能涵盖巴斯德象限.同时,尽管线性思
426 中国科学基金 2019年 维形象、直观、简洁、易于理解,但并未抓住基础研究产导向’的基础研究,正在向·生产导向’和·扩散导 的本质特征。本杰明·琼斯团队对1976—2015年向’并重的基础研究转变。对于基础研究功用, 美国专利商标局授予的全部480万项专利,以及 可以从五个维度来进行观察 战以来科学引文索引数据库可以检索到的全部 (1)源头功用,加强原始创新。“基础研究是整 3200万篇期刊论文进行了分析,结果发现“在科学个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关”,应 研究中,有相当大的一部分与实际应用联系紧密。聚焦世界科学前沿,冲击重大科学难题,加快从零到 这种联系有的是间接的,表明基础研究可能在最终一的原创性研究,鼓励激励科学家勇立潮头、敢为人 的实际应用中获得多种多样和意想不到的回报。与先,实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大 此同时,与实际应用最直接相关的科学研究也在科突破 学领域产生了重大影响”。 (2)战略功用,服务国家需求。坚持需求导向, 是认为相比而言基础研究投入“见效慢”,应面向国家重大战略需求,加强应用基础研究,关注颠 优先支持应用研究。当今世界,基础研究早已不仅覆性和变革性科学与技术,解决“卡脖子”技术背后 仅是少数人的闲情逸致,而是事关国家战略。因此,的关键科学问题,为提升技术竞争力提供基础研究 “许多学者提出基础研究应摆脱孤芳自赏而走出象“根基”,推动科学突破和技术创新,引领和支撑经济 牙塔啊,应增强辩证思维能力,突破传统技术创新高质量发展。 过程模式的线性思维制约和束缚,关注科学探索与 (3)学科功用,推动交叉融合。学科是按照学 市场需求的创新“双源”、并行等过程模式[1,客观问的性质而人为划分的门类,面对学科细化与交叉 看待基础研究和应用研究的双向互动关系,在肯定融合并存与发展[2的新要求,要不断冲破学科边界 产业核心技术突破与创新来源于持续的基础研究的藩篱,持续加强学科建设,促进学科间相互渗透 的投入”的同时,充分认识应用研究对于基础研交叉与融合,努力产生新的学科(方向)与创新性 究的拉动作用。国家自然科学基金委员会(以下简成果 称“自然科学基金委”)确立的“鼓励探索,突出原创 (4)文化功用,弘扬科学精神。塑造新时代科 聚焦前沿,独辟蹊径;需求牵引,突破瓶颈;共性导学家精神,加强科研作风学风建设,倡导科学方法, 向,交叉融通”的科学基金资助导向,已经突破和包容和支持非共识创新,进一步明确鼓励探索、宽容 超越了基础研究的传统观点和模式,能够聚焦重点失败的政策引导,营造宽松环境·克服急功近利、摒 领域和优先方向,围绕关键领域和“卡脖子”问题,对弃学术不端,深入开展科普工作,传播科学思想,提 关系根本和全局的科学问题予以突破。 高科学素养,培育创新文化。 是认为基础研究投入状况“合理”,符合中国 (5)育人功用,培养创新人才。加强科研育人, 当前国情和发展规律。实际上,基础研究投入强度培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班 在一些发达国家恰恰伴随GDP的增长呈现出“先高人,凝聚创新拔尖人才和团队,深化基础研究与人才 后低”的变化过程。日本基础研究经费占其研发经培养的互动共进,充分发挥高等学校在基础研究中 费的比例在20世纪50年代中期一直高于20%,韩的作用,鼓励高等学校与科研院所相互结合,加快推 国基础研究经费占其研发经费的比例1983年也达进产教融合 到18%。2012年,日本基础研究投入强度为 0.42%,而同年韩国则高达0.74%19.2。目前我国 4建议 GDP已位居世界第二,2017年我国研发投入强度已 习近平总书记指出,“我国基础科学短板依然突 超过欧盟28国的平均水平(1.96%),达到2.15%,出”,当前“既面临着千载难逢的历史机遇,又面临着 但我国基础研究投入强度却始终低于经合组织差距拉大的严峻挑战”。为此,我们应认真分析新时 (OECD)国家的平均水平 代基础研究发展的短板、机遇和挑战,充分认识新时 经过多年的理论研究和实践探索,对于基础硏代基础研究发展的战略定位,强化全球视野和战略 究功用的认识早已超出不以应用为目的的局限,“专意识,推进基础研究和应用基础研究水平实现质的 注于探索客观现象和可观察事实的基本原理的‘认跃升。 识取向’的基础研究,正在向‘认识取向’与·应用取 (1)着力加强战略引导和顶层设计 向’并重的基础研究转变;专注于创造新知识的‘生 自觉肩负起新时代赋予的历史使命,抢抓“基于
４２６ 中 国 科 学 基 金 ２０１９年 维形象、直观、简洁、易于理解,但并未抓住基础研究 的本质特征.本杰明琼斯团队对１９７６—２０１５年 美国专利商标局授予的全部４８０万项专利,以及二 战以来 科 学 引 文 索 引 数 据 库 可 以 检 索 到 的 全 部 ３２００ 万篇期刊论文进行了分析,结果发现“在科学 研究中,有相当大的一部分与实际应用联系紧密. 这种联系有的是间接的,表明基础研究可能在最终 的实际应用中获得多种多样和意想不到的回报.与 此同时,与实际应用最直接相关的科学研究也在科 学领域产生了重大影响”[１５]. 二是认为相比而言基础研究投入“见效慢”,应 优先支持应用研究.当今世界,基础研究早已不仅 仅是少数人的闲情逸致,而是事关国家战略.因此, “许多学者提出基础研究应摆脱孤芳自赏而走出象 牙塔”[９],应增强辩证思维能力,突破传统技术创新 过程模式的线性思维制约和束缚,关注科学探索与 市场需求的创新“双源”、并行等过程模式[１６],客观 看待基础研究和应用研究的双向互动关系,在肯定 “产业核心技术突破与创新来源于持续的基础研究 的投入”[１７]的同时,充分认识应用研究对于基础研 究的拉动作用.国家自然科学基金委员会(以下简 称“自然科学基金委”)确立的“鼓励探索,突出原创; 聚焦前沿,独辟蹊径;需求牵引,突破瓶颈;共性导 向,交叉融通”的科学基金资助导向[１８],已经突破和 超越了基础研究的传统观点和模式,能够聚焦重点 领域和优先方向,围绕关键领域和“卡脖子”问题,对 关系根本和全局的科学问题予以突破. 三是认为基础研究投入状况“合理”,符合中国 当前国情和发展规律.实际上,基础研究投入强度 在一些发达国家恰恰伴随 GDP的增长呈现出“先高 后低”的变化过程.日本基础研究经费占其研发经 费的比例在２０世纪５０年代中期一直高于２０％,韩 国基础研究经费占其研发经费的比例１９８３年也达 到 １８％.２０１２ 年,日 本 基 础 研 究 投 入 强 度 为 ０．４２％,而同年韩国则高达０．７４％ [１９,２０].目前我国 GDP已位居世界第二,２０１７年我国研发投入强度已 超过欧盟２８国的平均水平(１．９６％),达到２．１５％, 但我国 基 础 研 究 投 入 强 度 却 始 终 低 于 经 合 组 织 (OECD)国家的平均水平. 经过多年的理论研究和实践探索,对于基础研 究功用的认识早已超出不以应用为目的的局限,“专 注于探索客观现象和可观察事实的基本原理的‘认 识取向’的基础研究,正在向‘认识取向’与‘应用取 向’并重的基础研究转变;专注于创造新知识的‘生 产导向’的基础研究,正在向‘生产导向’和‘扩散导 向’并重的基础研究转变”[２１].对于基础研究功用, 可以从五个维度来进行观察. (１)源头功用,加强原始创新.“基础研究是整 个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关”,应 聚焦世界科学前沿,冲击重大科学难题,加快从零到 一的原创性研究,鼓励激励科学家勇立潮头、敢为人 先,实现 前 瞻 性 基 础 研 究、引 领 性 原 创 成 果 重 大 突破. (２)战略功用,服务国家需求.坚持需求导向, 面向国家重大战略需求,加强应用基础研究,关注颠 覆性和变革性科学与技术,解决“卡脖子”技术背后 的关键科学问题,为提升技术竞争力提供基础研究 “根基”,推动科学突破和技术创新,引领和支撑经济 高质量发展. (３)学科功用,推动交叉融合.学科是按照学 问的性质而人为划分的门类,面对学科细化与交叉 融合并存与发展[２２]的新要求,要不断冲破学科边界 的藩篱,持续加强学科建设,促进学科间相互渗透、 交叉与融 合,努 力 产 生 新 的 学 科 (方 向)与 创 新 性 成果. (４)文化功用,弘扬科学精神.塑造新时代科 学家精神,加强科研作风学风建设,倡导科学方法, 包容和支持非共识创新,进一步明确鼓励探索、宽容 失败的政策引导,营造宽松环境,克服急功近利、摒 弃学术不端,深入开展科普工作,传播科学思想,提 高科学素养,培育创新文化. (５)育人功用,培养创新人才.加强科研育人, 培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班 人,凝聚创新拔尖人才和团队,深化基础研究与人才 培养的互动共进,充分发挥高等学校在基础研究中 的作用,鼓励高等学校与科研院所相互结合,加快推 进产教融合. ４ 建 议 习近平总书记指出,“我国基础科学短板依然突 出”,当前“既面临着千载难逢的历史机遇,又面临着 差距拉大的严峻挑战”.为此,我们应认真分析新时 代基础研究发展的短板、机遇和挑战,充分认识新时 代基础研究发展的战略定位,强化全球视野和战略 意识,推进基础研究和应用基础研究水平实现质的 跃升. (１)着力加强战略引导和顶层设计 自觉肩负起新时代赋予的历史使命,抢抓“基于
第5期 张炜等:基础研究定义与经费的比较讨论 427 新兴’科学导致的产业创新将超越信息技术导致的繁荣和公众福祉,保障国防安全,并为实现其他目标 产业变革的历史机遇与挑战,加强全球科学发提供支持[。奥巴马政府时期,NSF经费支出从 展态势评估,深化国家战略需求分析研判,把国家战2011年的55.71亿美元增加到2017年的65.29亿 略需求作为源头创新思想的重要策源地,将科学研美元。特朗普执政后,加强了对未来军事技术的研 究活动中源头创新思想的生成与服务国家战略需求发投入,大幅增加国防部、国土安全部和退伍军人事 紧密结合,明确优先发展的领域,从基础源头突破和务部研发预算经费,削减其他领域和部门的研发经 解决“卡脖子”问题。同时,加强应用基础研究,着力费。2019年6月,美国NSF发布了2018财年美 解决“知其然不知其所以然”的问题,紧扣“企业在实国联邦研发经费统计报告。NSF预算49.50亿 践中提出需要解决的课题、或根据国家战略和产业美元,其中基础研究经费占86.9%。卫生和公众服 需求倒逼的基础研究课题”24,使之更好地对接国务部(HHS)经费334.50亿美元,其中基础研究经 家重大部署、对接战略前沿、对接企业需求。 费占49.9%。HHS和NSF两个部门基础研究经费 (2)不断加大中央财政和多元投入 合计占到联邦政府基础研究投入的62.3%。在修 当前,“如何提高政府和企业在基础研究活动的订《国家自然科学基金条例》过程中,应充分吸纳关 投资并优化投资结构,是我国有效实施自主创新政于基础研究的新观点和新认识,研究制定针对性的 策所面临的一大挑战[1。”建议在国家中长期科技改革举措,使得科学基金发挥更大的作用,鼓励和支 发展规划及“十四五”国家科技创新指标体系中,明持科学家自由畅想、大胆假设、认真求证,让领衔科 确基础研究投入的指标要求。首先,政府应进一步技专家有更大的技术路线决策权、更大的经费支配 优先支持围绕未来发展的基础研究,中央财政新增权、更大的资源调动权1,大力推动学科交叉融合, 研发经费应进一步向基础研究倾斜1。同时,应加进一步优化资助机制,建立更多的合作基金,构建自 快推进区域、地方、行业、部门等协同创新,完善多元然科学基金委牵头、多元投入、开放合作的科学基金 投入机制,加强对于依托单位的指导、监督。由于基体系,为加快建设创新型国家做出更大的贡献 础研究具有战略性、公益性、先导性的特点,加之基 础科学知识的非排他性和溢出性,部分企业因不能 参考文献 获得全部收益而不愿投入基础研究,需要进一步加1张炜.中美两国研发经费的比较研究,中国软科学,2001, 强政策导向和激励措施。另外,应进一步改进和完 (10):73-79 [2]吴杨,邵立勤.对现代基础研究的几点认识.中国基础科 善统计标准和统计方法,完善基础研究经费统计与 学,2010,12(5):44-48. 财务预决算体系 [3]陈劲,宋建元,葛朝阳,等.试论基础研究及其原始性创新. (3)加快推进人才培养和队伍建设 科学学研究,2004,22(3):317—321 充分认识基础研究对于人才培养的重要作用,[4]张炜.技术创新过程模式的发展演变及战略集成.科学学研 尊重人才成长规律,“进一步明确高校和科研机构在 究,2004,22(1):94-98 基础研究方面的使命定位”,保证运行模式和治理结 [5]吴卫,银路.巴斯德象限取向模型与新型研发机构功能定 位.技术经济,2016,35(8):38—44. 构与其使命定位相匹配[2,大力营造有利于创新的 ]张艺,陈凯华,朱桂龙.产学研合作与后发国家创新主体能 生态环境和文化氛围,优化有利于人才和团队成长 力演变——以中国高铁产业为例。科学学研究,2018,36 脱颖而出和各展其能的资助机制,培养造就一大批 (10):1896-1913 具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年7方新.对我国基础性研究投入的分析与探讨,中国科学院院 科技人才和创新团队,提出更多原创理论,做出更多 刊,1999,14(1):33-36. [8]龚旭,方新.中国基础研究改革与发展40年.科学学研究 原创发现,“掌握新一轮全球科技竞争的战略主动 2018,36(12):2125-2128 (4)充分发挥自然科学基金委的关键作用 [9]韩宇,赵学文,李正风.基础研究创新概念辨析及对相关问 自然科学基金委是我国重要的自然科学基础研 题的思考.中国基础科学,2001,(3):33-38 究资助机构。2018年,自然科学基金委财政预算投[10]王海燕,梁洪力,周元。关于中国基础研究经费强度的几点 入280.50亿元[2,约占当年全国基础研究经费的 思考.中国科技论坛,2017,(3):5-11. 11]李培楠,赵兰香,万劲波,等.研发投入对企业基础研究和 四分之一。同时,自然科学基金委“也是世界范围内 产业发展的阶段影响.科学学研究,2019,37(1):36-44. 自然科学基金体系中的重要组成部分”2。美国 12]张炜.研发经费视角下中美两国高校科技创新的特点分析 NSF的使命是:推动科学进步,促进国民健康、国家 研究与发展管理,2004,16(3):96-100
第５期 张炜等:基础研究定义与经费的比较讨论 ４２７ ‘新兴’科学导致的产业创新将超越信息技术导致的 产业变革”[２３]的历史机遇与挑战,加强全球科学发 展态势评估,深化国家战略需求分析研判,把国家战 略需求作为源头创新思想的重要策源地,将科学研 究活动中源头创新思想的生成与服务国家战略需求 紧密结合,明确优先发展的领域,从基础源头突破和 解决“卡脖子”问题.同时,加强应用基础研究,着力 解决“知其然不知其所以然”的问题,紧扣“企业在实 践中提出需要解决的课题、或根据国家战略和产业 需求倒逼的基础研究课题”[２４],使之更好地对接国 家重大部署、对接战略前沿、对接企业需求. (２)不断加大中央财政和多元投入 当前,“如何提高政府和企业在基础研究活动的 投资并优化投资结构,是我国有效实施自主创新政 策所面临的一大挑战[１７].”建议在国家中长期科技 发展规划及“十四五”国家科技创新指标体系中,明 确基础研究投入的指标要求.首先,政府应进一步 优先支持围绕未来发展的基础研究,中央财政新增 研发经费应进一步向基础研究倾斜[１４].同时,应加 快推进区域、地方、行业、部门等协同创新,完善多元 投入机制,加强对于依托单位的指导、监督.由于基 础研究具有战略性、公益性、先导性的特点,加之基 础科学知识的非排他性和溢出性,部分企业因不能 获得全部收益而不愿投入基础研究,需要进一步加 强政策导向和激励措施.另外,应进一步改进和完 善统计标准和统计方法,完善基础研究经费统计与 财务预决算体系. (３)加快推进人才培养和队伍建设 充分认识基础研究对于人才培养的重要作用, 尊重人才成长规律,“进一步明确高校和科研机构在 基础研究方面的使命定位”,保证运行模式和治理结 构与其使命定位相匹配[２５],大力营造有利于创新的 生态环境和文化氛围,优化有利于人才和团队成长、 脱颖而出和各展其能的资助机制,培养造就一大批 具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年 科技人才和创新团队,提出更多原创理论,做出更多 原创发现,“掌握新一轮全球科技竞争的战略主动”. (４)充分发挥自然科学基金委的关键作用 自然科学基金委是我国重要的自然科学基础研 究资助机构.２０１８年,自然科学基金委财政预算投 入２８０．５０亿元[２６],约占当年全国基础研究经费的 四分之一.同时,自然科学基金委“也是世界范围内 自然科 学 基 金 体 系 中 的 重 要 组 成 部 分”[２７].美 国 NSF的使命是:推动科学进步,促进国民健康、国家 繁荣和公众福祉,保障国防安全,并为实现其他目标 提供支持[２８].奥 巴 马 政 府 时 期,NSF 经 费 支 出 从 ２０１１年的５５．７１亿美元增加到２０１７年的６５．２９亿 美元.特朗普执政后,加强了对未来军事技术的研 发投入,大幅增加国防部、国土安全部和退伍军人事 务部研发预算经费,削减其他领域和部门的研发经 费[２９].２０１９年６月,美国 NSF发布了２０１８财年美 国联邦研发经费统计报告[３０].NSF 预算４９．５０亿 美元,其中基础研究经费占８６．９％.卫生和公众服 务部(HHS)经费３３４．５０亿美元,其中基础研究经 费占４９．９％.HHS和 NSF两个部门基础研究经费 合计占到联邦政府基础研究投入的６２．３％.在修 订«国家自然科学基金条例»过程中,应充分吸纳关 于基础研究的新观点和新认识,研究制定针对性的 改革举措,使得科学基金发挥更大的作用,鼓励和支 持科学家自由畅想、大胆假设、认真求证,让领衔科 技专家有更大的技术路线决策权、更大的经费支配 权、更大的资源调动权[３１],大力推动学科交叉融合, 进一步优化资助机制,建立更多的合作基金,构建自 然科学基金委牵头、多元投入、开放合作的科学基金 体系,为加快建设创新型国家做出更大的贡献. 参 考 文 献 [１] 张炜．中美两国研发经费的比较研究．中国软科学,２００１, (１０):７３—７９． [２] 吴杨,邵立勤．对现代 基 础 研 究 的 几 点 认 识．中 国 基 础 科 学,２０１０,１２(５):４４—４８． [３] 陈劲,宋建元,葛朝阳,等．试论基础研究及其原始性创新． 科学学研究,２００４,２２(３):３１７—３２１． [４] 张炜．技术创新过程模式的发展演变及战略集成．科学学研 究,２００４,２２(１):９４—９８． [５] 吴卫,银路．巴斯德象限取向模型与新型研发机构功能定 位．技术经济,２０１６,３５(８):３８—４４． [６] 张艺,陈凯华,朱桂龙．产学研合作与后发国家创新主体能 力演变———以中国 高 铁 产 业 为 例．科 学 学 研 究,２０１８,３６ (１０):１８９６—１９１３． [７] 方新．对我国基础性研究投入的分析与探讨．中国科学院院 刊,１９９９,１４(１):３３—３６． [８] 龚旭,方新．中国基础研究改革与发展４０年．科学学研究, ２０１８,３６(１２):２１２５—２１２８． [９] 韩宇,赵学文,李正风．基础研究创新概念辨析及对相关问 题的思考．中国基础科学,２００１,(３):３３—３８． [１０] 王海燕,梁洪力,周元．关于中国基础研究经费强度的几点 思考．中国科技论坛,２０１７,(３):５—１１． [１１] 李培楠,赵兰香,万劲波,等．研发投入对企业基础研究和 产业发展的阶段影响．科学学研究,２０１９,３７(１):３６—４４． [１２] 张炜．研发经费视角下中美两国高校科技创新的特点分析． 研究与发展管理,２００４,１６(３):９６—１００．