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给基础教育和基础研究更多关注赤壁下

给基础教育和基础研究更多关注

深化教育体制机制改革要解决的主要问题之一,就是注重培养学生终身学习发展、创新性思维、适应时代要求的能力,使各级各类教育更加符合教育规律和人才成长规律,促进人的全面发展。同时,还应继续完善科研经费使用和考核机制,建立重结果、重绩效的评价体系华为公司负责人任正非最近在接受媒体采访时,用了大量时间来探讨中国的基础教育和基础研究。他认为,我国目前基础研究方面水平不高与基础教育跟不上直接相关。长期以来,我国的基础教育过于偏重应试,束缚了孩子的天性,让他们从小就习惯了标准答案,对知识点掌握得很牢固,但长大后很难有全面的思维,创造力相对缺乏。然而,随着科技发展日新月异,有些知识很快就会过时,掌握学习能力才是关键。因此,当前深化教育体制机制改革要解决的主要问题之一,就是注重培养学生终身学习发展、创新性思维、适应时代要求的能力,使各级各类教育更加符合教育规律和人才成长规律,促进人的全面发展。十年树木,百年树人。培养人才的良好局面需要很长时间才能形成。还有一个问题很少有人关注,却是中国科研领域不能回避的隐忧:我们的基础研究少,“配合国家战略”的研究多,独创性探索性的研究少,最终呈现的科研成果也是论文多、有实际应用价值的少。造成这一现象的原因之一,在于我国高校科研经费除部分以重点高校、重点学科建设基金等形式定向划拨外,绝大部分是通过竞争性项目申报方式获得。这些科研项目短则一年、长则三五年就要结题,有明确的论文、专利考核指标要求,并不适于需要长期积累才能形成重大成果的基础性研究活动。有些探索类研究三五年也难以出成果,科研人员为了顺利结项,往往只能写篇论文交差。曾经以5.2亿元专利转让费创下中国高校专利转让纪录的毕玉遂教授说过,他这项专利研发过程中没有申请到科研经费,虽然自己很为钱发愁,但误打误撞让产品最终研发成功了。否则,以他研发10余年,前6年连个理论都没想出来的进度,这项科研成果多半要被评审委员会投不信任票,不得不半途而废。然而,当这项专利研发成功后,市场用5.2亿元的真金白银,认定这是一项有巨大经济价值和社会价值的研究。这比发多少篇论文、拿多少项荣誉都更有说服力。迄今,他这项专利一篇论文也没发表过。近期,教育部党组发布《关于抓好赋予科研管理更大自主权有关文件贯彻落实工作的通知》,明确自由探索类基础研究和实施周期3年以下项目,不作过程检查。与人才培养的长期性相比,机制调整产生的效果立竿见影。真正有理想有抱负的科技工作者,都想出成果、见实效。充分相信和尊重科研工作者,尊重科研规律,不一味用时间去考核,也许反而会激励诞生更多科研成果。下一步,还应该继续完善科研经费使用和考核机制,建立重结果、重绩效的评价体系,区别对待因科研不确定性未能实现预想目标的研究和那些因为学术不端导致的项目失败,允许科研失败,严惩弄虚作假。只有这样,科研人员才能从应付考核的担忧中解放出来,真正把精力投入到发明创造中去。(原文来源:经济日报 作者:佘 颖)来源:经济日报

一言一行

华为:基础研究与基础教育是产业诞生和振兴的根本

数学家、物理学家对宇宙和未知领域的探索,为人类带来了全新的视野和方法。牛顿在力学、光学以及和莱布尼茨共同在微积分领域的开创性贡献,打开了近代自然科学研究的大门。无数科学家在基础研究领域的创新与突破,推动了两百多年来的工业化进程。现代产业的根本在基础研究力学和热学基础理论进步,推动了蒸汽机、内燃机的发明。蒸汽机的灵感,来源于高压锅。经过100多年的改良,蒸汽机从原型到规模应用,开启了工业革命。又经过上百年的探索,内燃机为现代交通工具装上了强劲的心脏。电磁学为电力的应用提供了理论依据,电动机和发电机的发明,使电力走向实用,电灯的出现,点亮了一个全新的产业。而交流电系统的诞生,使电力的远距离传输与大规模应用成为可能。第二次工业革命蓬勃兴起,人类进入电气化时代。数学与物理的接力突破,奠定了无线通信的理论基础。麦克斯韦用四个方程组,推测了电磁波的存在并且以光速传播。赫兹用实验击发和探测到电磁波,证实了麦克斯维的猜想。马可尼从赫兹实验发现商机,拉开了无线通信产业的大幕。电力机车比内燃机车诞生更早,跑得更快,1903年的试验中就跑出了200公里的时速。工业强国纷纷投入高铁工程技术研究,日本第一个实现了高铁商用。中国高铁通过引进先进技术,不断改进创新,创造了轨道交通史上的世界奇迹。现代计算机无比强大的功能,起源于最基础、最简单的数学规则。二进制定义了最基本的计算语言,布尔代数实现了数理逻辑运算,而冯·诺依曼提出的存储程序原理,为现代计算机的结构奠定了基础。以计算机、信息通信、空间技术、原子能等为代表的第三次工业革命,正式开启。空气动力学的演进,是航空航天产业起飞的关键。“伯努利原理”使人们认识到不同速度的流体所蕴含的力学特性。茹科夫斯基提出“升力定理”,为飞机装上了理论的翅膀。吴仲华的“三元流动理论”,为现代航空涡轮发动机的设计方法提供了理论依据。科学的发展都是站在巨人肩膀上的进步。爱因斯坦用质能方程揭开了质量与能量的关系,迈特纳用实验证明了爱因斯坦的预言。化学家对放射性物质的研究,物理学家建设可控核反应堆,共同推开了原子能产业的大门。没有信息论的建立,人类就无法进入数字世界。“香农定理”为信息通信产业奠定了理论基础。集成电路的发明,让IT产业进入“摩尔定律”时代。而通用操作系统是计算机的共同语言,软件产业开始蓬勃发展。人类对光的探索从未止步。丁达尔发现了光的全反射原理,电话的发明者贝尔,利用太阳光作为光源,打通了第一个光电话。高锟提出在电话网络中用光代替电流、玻璃纤维代替导线的构思,直接推动了光通信产业的诞生。今天,光通信已成为网络基础设施,支撑起信息社会的海量数据传输。科学家用数学模型模拟人脑神经活动。图灵为人工智能科学提供了开创性的构想。深度学习理论的进步,使人工智能领域迎来了新的发展浪潮。机器人能不能思考?这个严肃的哲学命题还没有准确的答案,但第四次工业革命已经拉开序幕,智能社会正在到来。科学的进步,往往是对经典理论的批判。相对论突破了牛顿力学的局限,量子理论又打开了一个全新的世界,让人们认识到微观粒子独特的运动规律。而量子计算的构想,正在为人类带来超强的计算能力。孟德尔从豌豆杂交实验中,推测生物的性状是由遗传因子控制的。1900年,“孟德尔定律”被三位科学家同时证实。DNA双螺旋结构的发现,标志着分子生物学的诞生。漫长的基因解码之路,只是人类生命之谜破解的开始。华大基因汪建说,自己要活到120岁。基因科学的持续进步,让我们对生命有了全新的认识和更多的期待。基础研究的历史,是成千上万优秀人才的协奏曲。爱因斯坦、普朗克、玻尔等无数科学家的研究,改变了人类的思维与观念,也奠定了现代产业的理论基础。基础研究的根本在于教育基础研究的突破,往往需要上百年,数代人的共同努力,需要有天才的灵感闪现,更需要大量科学家、能工巧匠的持续创新。基础研究的根本在于教育,要形成英雄“倍”出的人才黑土地。教育是立国之本,教育是最廉价的国防,今天的教育,将决定科技、产业、国家的未来。科学家往往也是教育家,他们传承科学知识,更传承科研精神。袁隆平、李小文、屠呦呦等科学家们数十年如一日,踏踏实实搞科研,板凳甘坐十年冷,这种精神,是这个时代最好的教科书。大学不仅培养人才,也培育创新的土壤。在广袤的农场中建校的斯坦福大学,仅收取象征性的租金把土地租给校友创业,这些年轻的创新英雄,在前沿科技领域夜以继日地奋斗,把一片果园变成了“不眠的硅谷”。英雄不问出处,大学不仅培养博士、硕士、学士,也包容多样化的人才。瓦特是格拉斯哥大学的仪器修理工,他从学校一台纽科门蒸汽机的修理起步,开始改变世界。在抗战如此艰难的岁月,西南联大、武汉大学、南京大学等高校师生们时刻准备着报效祖国。西迁到乐山的武汉大学师生,在宗祠里仍在讨论原子核物理。南京大学的教工们在战火纷飞中,赶着1000多头稀缺品种牲畜,西行2000多公里抵达重庆,保存了珍贵的科研资源。职业教育为产业发展培养了源源不断的“现代工匠”。双元制职业教育体系,是高质量德国制造的“秘密武器”。完成初中教育后,瑞士70%的学生选择职业教育,他们造就了著名的“瑞士制造”。基础教育的关键在教师基础教育是人才成长的起点,中小学是一个人品格、思维、习惯形成的决定时期,青少年基础素质培养的根本在于教师。一个国家的强盛,是在小学教师的讲台上完成的。少年强,则国强。1870年普法战争胜利后,老毛奇元帅说:“普鲁士的小学教师赢得了萨德瓦战役。”威灵顿公爵认为,“滑铁卢的胜利是在伊顿公学的操场上决定的。”少年时期体魄、意志、毅力的培养,成年后将升华为他们对社会和国家的责任感与荣誉感。

不入则止

中国教育在线基础教育研究院征稿启事

中国教育在线基础教育研究院征稿启事教育在线基础教育研究院(EERI)旨在关注热点问题、把握政策导向、探讨基本理论,立足于中小学办学实践,服务中国基础教育的改革与发展。EERI期待与大家进行沟通交流,接受广大中小学校长、教师、各级教育行政管理人员、教科研人员投稿,共同探讨基础教育领域相关话题。投稿类型:1、《校长新声》:中小学校长办学实践、教学改革及热点问题思考,字数3000字以内;2、《良师新语》:中小学教师教学经验、课程改革案例及教学思考,字数2000字以内;3、专家、学者关于基础教育领域重要政策的解读以及剖析相关热点话题的文章,字数2000字以内。注:以上投稿内容须为原创内容,文中不得使用侵权图片!投稿邮箱:xuml@eol.cn投稿格式:邮件主题为“姓名+文章标题”,邮件正文请写明作者简介、联系方式、单位及职务。文章请以word文档的形式上传为邮件附件,请上传一张近期生活照(自愿)一同以附件形式发送。

家长会

织金县第一小学2019年基础教育科学研究、教育教学实验课题立项课题专题培训及开题论证筹备会活动

促进教师专业成长 助推学校科研发展  根据《织金县教育科技局关于开展2019年织金县基础教育科学研究、教育教学实验课题立项的通知》织教研〔2019〕6号文件精神,为我校2019年9个县级立项课题开题论证会做好充分的准备,使课题研究工作能够顺利进行,2020年4月7日下午2时织金县第一小学举行立项课题开题论证筹备会。会议由织金县第一小学教科处主任唐慧主持,织金县第一小学党支部书记、校长黄丽娟,副校长高文美,课题组大组长周顺义,9个立项课题负责人及其成员参加会议。首先,高文美副校长宣读了《织金县教育科技局关于开展2019年织金县基础教育科学研究、教育教学实验课题立项的通知》织教研〔2019〕6号文件。在本次课题申报中评审中,我校《小学地方课程开发与实践探究——以古桥为例》等9个课题经织金县教育局县级课题领导小组评审审批,准予立项。接着,织金县第一小学课题组大组长周顺义老师对参会人员作了《怎样撰写开题报告与课题研究实施方案》的专题讲座。他从开题报告封面填写到内容的撰写逐条逐句深入浅出地进行讲解,对课题实施方案撰写易错之处进行全面的分析,让课题开题报告和课题实施方案撰写的老师实实在在受益,为他们指明了方向。最后,黄丽娟校长对本次培训作了总结性讲话。她要求,全体课题研究人员要提高思想认识,要把会议培训所学运用到课题开题报告和课题实施方案的撰写中去,落到实处,为自己负责,为课题负责,为学校科研发展负责。要求学校教科处要严肃考勤纪律,加强课题研究教师的管理。对于敷衍塞责,推诿扯皮,不积极参加课题研究会议、课题研究活动,无团队意识的课题研究人员要及时提出批评。对于屡教不改者要按照学校纪律和课题研究相关文件要求进行研究人员变更。黄校长还对参会人员提出了希望。希望9个课题组成员要在学校教科处的带领下,在课题组大组长周顺义老师的指导下,按照相关要求,高标准,严要求完成课题开题报告和实施方案的撰写,做足做好课题开题报告准备工作。附:本次我校成功立项的9个课题及其负责人分别为:1《小学地方课程开发与实践研究--以古桥为例》 高文美2《离异家庭中孩子心理健康教育的策略探究》 李春霞3《小学生数学语言表达能力的实践探究》 李菊4《scratch在小学数学中的应用实践研究》 向恩敬5《小学美术教师非言语性评价在课堂教学中的运用探究》 邓光宇6《新时代学校基层党组织建设创新性实践研究》 周举7《互联网+背景下小学英语“双师”课堂教学实践研究》 张小艳8《小学趣味数学教学策略之苗族刺绣文化进课堂实践研究》 杨灿9《统编本小学语文教材阅读策略有效落实的行动研究》 周蕾撰稿:杨 灿审核:高文美生活岂止于美

今休

解读新政策《新形势下加强基础研究若干重点举措》

今天看到科技部办公厅 财政部办公厅 教育部办公厅 中科院办公厅 工程院办公厅 自然科学基金委办公室关于印发《新形势下加强基础研究若干重点举措》的通知:“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。现代科学技术发展进入大科学时代,科学、技术、工程加速渗透与融合,科学研究的模式不断重构,学科交叉、跨界合作、产学研协同成为趋势。经济高质量发展急需高水平基础研究的供给和支撑,需求牵引、应用导向的基础研究战略意义凸显。第3点:切实把尊重科研人员的科研活动主体地位落到实处。完善适应基础研究特点和规律的经费管理制度,坚持以人为本,增加对“人”的支持。重点围绕优秀人才团队配置科技资源,推动科学家、数学家、工程师在一起共同开展研究。落实科研人员在立项选题、经费使用以及资源配置的自主权,释放人才创新创造活力。切实保障科研人员工作和生活条件,强化对承担基础研究国家重大任务的人才和团队的激励,落实以增加知识价值为导向的分配政策,探索实行年薪制和学术休假制度,对科研骨干在内部绩效工资分配时予以倾斜。加快推进经费使用“包干制”的落实落地。认真落实《关于优化科研管理提升科研绩效若干措施的通知》,安排好纯理论基础研究、对试验设备依赖程度低和实验材料耗费少的基础研究项目间接费用。第7点:改进基础研究评价。创新人才评价机制,建立健全以创新能力、质量、贡献为导向的科技人才评价体系。注重个人评价和团队评价相结合,尊重和认可团队所有参与者的实际贡献。基础研究评价要符合科学发展规律、反映基础研究特点,实行分类评价、长周期评价,推行代表作评价制度。注重基础研究论文发表后的深化研究、中长期创新绩效评价和成果转化的后评价工作。对自由探索和颠覆性创新活动建立免责机制,宽容失败。高校、科研院所要严格落实《关于深化项目评审、人才评价、机构评估改革的意见》要求,破除“唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项”的倾向。”从此次这个新的政策来看,国家这次把保障科研人员的工作和生活条件写进了政策,而且是以白纸黑字的形式,足以说明以往科研人员的待遇,特别是基础研究类科研人员的待遇是比较低的。当然,这也是纸上说说,具体还要看各大高校的现实做法。如果连这种白纸黑字都只是一句口号,那可能再过几年国内真的没多少土鳖愿意搞基础研究了。比如说,在很多普通大学,搞基础研究的教授,一张独立的办公桌都没有,这种连最基本的生活条件和工作条件都没有的大学,怎么能要求教授做出如何厉害的研究成果?当然,很多搞工科的教授会说,基础研究在家里也可以做,也一样能做出世界级成果,对周围的条件要求不高。遇到这样的,也只能这样对他说,以前的基础研究也许可以在家里搞,但是现在快速发展的基础研究已经不允许这样搞了,不信可以亲自去试试?还有一点,将来会实行长周期评价,鼓励代表作。也就说,以后每年要求发表多少文章这种旧制度应该会被废除。可是,去看看各大国内高校就可以知道,现在的做法恰恰是没有分类评审,不管是工科、理科、文科,都统统要求每年必须做多少科研工作量,说现实点就是发表多少篇SCI,SSCI论文,根本不会去管什么长周期评价。因为每一任领导做个3年或者5年就调走了,剩下一堆烂摊子,变来变去,没领导愿意等个10年8年再去评价你十几年前的那篇论文到底好不好,领导耗不起,当然教授也耗不起。因此,这些鼓励基础研究的新政策能不能落到实处,还是一大巨大疑问。如果不能,起码也会给这些领导提个醒:不能再瞎折腾大学里面搞基础研究的教授们了。

源源不断

20年,“新基础教育”改变了什么

中国青年报·中国青年网记者 王烨捷20年前,当很多校长还在为学生能拿几块奖牌、考试能在区里排第几名纠结时,华东师范大学的教授叶澜喊出了“生命教育”的口号;20年后,新时代的校长们已经把“学习习惯”挂在嘴边时,叶澜和她的弟子们还在为践行教育的真谛呼唤。“最大的特点,是要校长自愿。校长是第一责任人,要干,就得真心实意地干。”叶澜从1997年的一篇《让课堂焕发生命的活力》文章起步,逐步形成了“新基础教育”理念,20年来,她和她的团队给予了参与者充分的自由——愿意就干,不愿意就退出。“第一批加入的学校校长,最开始心里都没底,他们听了我的报告,就信了、做了。然后我们就有了深入的合作。”每周,华师大的老师都会到新基础教育实验学校听课、讨论,每次到学校,不待到晚上太阳下山绝不离开,“学校老师,从感动到后来真正觉得有用,说明它有成长的土壤。”1999年,叶澜开创的“新基础教育”开始在上海市闵行区开展发展性研究。“新基础教育”在当时的环境下提出了“从生命和基础教育的整体性出发,唤醒教育活动的每一个生命,让每一个生命真正活起来”的新理念。其特性在于,以“学校”为单位进行整体转型性变革,用“贴地式”的状态深度介入学校的教学变革实践中。新基础教育当时被认为是“基础教育改革研究与实践的中国制造”。20年的坚守,“新基础教育”研究促进了闵行基础教育生态的根本变化,也成就了一批批学生、教师、校长和家长的成长。闵行区教育测评与研究中心的程丽芳至今仍记得叶澜那篇令自己脑洞大开的《让课堂焕发生命的活力》。这篇文章在1997年时犀利地指出了传统课堂的三大特征:完成认识性任务,成为课堂教学的中心或者唯一任务;钻研教材和设计教学过程,是老师备课的中心任务,但忽视了“研究学生”;上课是执行教案的过程,课堂最理想的进程是“完成教案”,而不是“节外生枝”。程丽芳当时一口气读完了叶澜的文章,对改变当时的课堂有了“柳暗花明又一村”的憧憬和希望。若干年后的2009年,在叶澜及其团队“逐字逐句修改学校发展规划”的辅导下,自愿参与“新基础教育”实践的学校从17所扩大到了66所,占闵行全区义务教育阶段公办学校的85.7%。中国青年报·中国青年网记者注意到,“新基础教育”的理念,即便放在当下,仍然是“新的”。闵行区华坪小学校长王叶婷是一名坚定的“新基础教育”践行者。“我们总认为,一个学校要继续发展,必须要多拿奖牌以示新成绩。我们起早摸黑地干,学校那里很多‘优秀组织奖’,但教师个体生存状态与发展并没有发生根本性的改变。”王叶婷看到,新基础教育不仅关注学生的成长,也关注教师的成长,“它追求的不是用‘孔雀羽毛’做屏风,而是学校每个教师的‘成事成人’。”华坪小学早在2006年就成立了“学生成长研究室”和“学生成长策划组”,改变了“任务型”德育活动模式,开展了“基于学生成长的年级主题教育系列化特色研究”。如果你在百度上搜索“华坪小学”怎么样,你会看到众多校友的精彩点评——学校非常好,关注学生的成长,老师为学生考虑。这所学校在实践中,改变了传统的“观赏式”环境布局,建造了孩子们喜欢的活动天地,有阳光屋、月光廊、星光厅,还有雨水循环、水科技管、太阳能电站等。“我们的老师,要蹲下身子,站在学生的角度去思考教学。”王叶婷说。据悉,目前新基础教育已经深度介入沪、京、苏、浙、鲁、豫等12个省市的200多所学校的教育教学改革中,带动3000多名教师、数万名学生一同进行研究。项目科研成果荣获2014年度国家教学成果一等奖,研究团队被评为教育部全国高校首批“黄大年式教师研究团队”,是全国唯一来自教育学科的教师研究团队。

申老

大咖齐聚该高端教育论坛,共论基础教育课改和研究生专业培养

为进一步推进基础教育课程改革,增强高校间关于研究生培养研讨的频度和深度,11月23日,2020年先行示范区基础教育课程改革暨研究生培养高端论坛在龙华区举行。本次活动由深圳大学师范学院(教育学部)主办,深圳大学基础教育与教师发展研究中心和深圳市龙华区玉龙学校共同承办。论坛邀请了相关教育部门主管领导、全国各大师范高校负责教育硕士培养的教授代表、教研部门负责人、教研员和多名高校在读研究生前来参与。此外,还吸引了来自省内外慕名而来的教育同行以及龙华区十几所兄弟姊妹学校。23日上午9时,论坛开幕式在玉龙剧院举行。深圳大学党委副书记、深圳大学附属教育集团理事长范志刚致欢迎辞,欢迎各位与会专家结合当下基础教育课程改革和研究生培养的现状,为我国基础教育和研究生教育发展建言献策,促进基础教育均衡、全方位发展,推动立德树人教育任务更上新台阶。龙华区委教育工委专职副书记、教育纪工委书记谌叶春详细介绍了龙华在推动基础教育改革和教育高质量发展方面的措施。近年来,龙华教育致力于用积极的教育培养积极的人,用优秀的人才培养更优秀的学子,全面深化改革推动教育优质均衡发展。随后,多名特邀教育专家学者和与会领导依次进行主题报告。当天下午,先行示范区基础教育课程改革论坛和先行示范区研究生培养论坛在玉龙学校同时进行。论坛活动结束后,参会领导和嘉宾开始观摩玉龙学校新生活教育课程。整理课、剪纸课、种植课、融合课、社团展示课......本次论坛活动集聚了全国知名高校的著名教育专家学者,大家就基础教育课程改革和研究生专业培养问题总结出诸多有益经验。这将有效健全龙华区基础教育的课程建设、课堂教学、育人和教学评价的相关机制,促使龙华基础教育课程改革均衡、高质量发展。此外,研究生培养专题为研究生招生、培养、考核和管理提供了改革方向,有助于全方位、多学段共同落实立德树人的教育任务。此次论坛活动让更多人了解到玉龙学校,为新生活教育建设提供了更广阔的的发展平台。采写:南都记者 谢萌【来源:南方都市报】声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。 邮箱地址:newmedia@xxcb.cn

公性

中国基础科学研究在世界上到底处于什么水平?

来源:科学大院(ID:kexuedayuan)作者:王贻芳近几年,“基础科学”被提得越来越多,不仅国务院发布了《关于全面加强基础科学研究的若干意见》,华为、阿里、腾讯等知名企业也纷纷加大了对基础科学研究的投入。(图片来源:央视、澎湃等网络截图)随着中国载人飞船、月球探测、量子通信等科技成果的逐渐显现,很多人逐渐认识到加强基础科学研究对国家发展的重大意义。当然,对基础科学缺乏了解、认为其没什么实际用处的也大有人在。中国基础科学研究在世界上到底处于什么水平?我们耗时耗力研究基础科学真的值得吗?大院er就此专访了中国科学院院士、中国科学院高能物理所所长王贻芳。中国科学院院士、中科院高能物理所所长王贻芳(图片来源:必应图库)王贻芳院士是首位获得“基础物理学突破奖”的中国科学家,2012年,他领导的大亚湾反应堆中微子实验发现新的中微子振荡模式,被《科学》杂志列为当年全球十大科学突破。本文根据访谈内容综合整理。中国曾因不重视基础科学吃了大亏什么是基础科学?我认为基础科学应该具有三方面的特征:1.有一定的规律性,反映了自然界的基本规律;2.不能直接应用到实际中,但是它是解决实际问题的基本原理,比如牛顿力学并不能教你怎么盖房子,这是土木工程需要解决的问题,但是牛顿力学是土木工程的基础;3.基础科学内部还有层次性,比如很多领域里虽然有独有的基础研究,但是都离不开数学,所以数学在基础研究里更为基础。(图片来源:veer图库)很多人经常问“基础科学看起来离我们生活非常远,好像没什么实际用处”,这种想法有些急功近利。我们无法说出某个方程、某个定律有什么具体的用途,但是整个科学体系是自洽的,基础研究就像盖房子所需的一块块砖头,虽然你不知道某一块砖有什么用,但如果把这块砖抽掉,房子就会坍塌。包括物理学在内的基础研究是为了让我们认识自然界,如果我们不了解自然,就没有办法发展和利用它。换句话说,基础研究是社会发展的最根本动力。当然,这些是不能即刻带来经济效益的。它带来的更多是短时间不能见效的东西,包括科研水平的提高,即创新能力的提高、人才的培养、对技术的推动和发展等。中国古代虽有四大发明、也有 “勾股定理”等发现,但我们只停在了“发现”阶段,并没有进一步发展出抽象的、纯粹的科学。而早在古希腊时期,西方就出现了几何学、逻辑学等科学,然后通过逻辑推理发展出一整套科学体系。鸦片战争失败后,中国打开大门向西方学习,引进了大量西方技术,购买枪炮,但北洋舰队还是在甲午战争中失败了,为什么?如果没有掌握科学规律,人们就不能举一反三,只能单纯就事论事,那么就永远摆脱不了落后的命运。当时我们只认为学习西方的技术才是有用的,而没有把西方的科学体系引进到中国来。相比之下,日本在明治维新时期不仅买枪、买炮,同时还引进了西方的科学,比中国早几十年建立起了完整的科学体系,以至于中国很多科学名词都是从日本传来的。所以从根本上来说,科学应该是主干,技术是主干上发展出来的枝叶,没有科学只去做技术,最终可能什么也得不到。基础科学水平提升 欧美国家的崛起回看世界历史,欧美国家的崛起也无不与其基础科学水平的提高有关。没有热力学、牛顿力学以及麦克斯韦的电磁学等科学作为基础,两次工业革命根本无从谈起。只知道烧煤的人是没法做出蒸汽机的,必须要有热力学理论的支撑。不把电磁学搞清楚,也不可能有电的应用,如果你去问麦克斯韦他的电磁学方程有什么用,他可能没法想到我们今天享受的科技成就与此有关,包括电和电器都是他奠定的基础。拿高能物理领域来说,在研究过程中产生过很多意想不到的新技术。比如上一代美国最大的加速器“Tevatron”,给我们带来了超导磁铁技术的突破与普及,现在,医院临床所用核磁共振设备中就采用了超导磁铁。Tevatron粒子加速器(图片来源:必应图库)还有伴随我们生活的万维网,很少有人知道,它是谁发明的,实际上万维网也是在高能物理研究过程中产生的。1989年,欧洲的物理学家建设了大型强子对撞机来寻找希格斯粒子,而科学家之间需要相互交流大量的数据和程序,这成为了一个重大的问题。过去,交流依靠的是美国军方发明的E-mail(电子邮件),显然它已经不能满足科学家频繁交流的需求了,于是,欧洲核子研究中心的计算机科学家Tim·Berners-Lee开发出了世界上第一个网页浏览器,架设了第一个网页服务器,推动了万维网的产生,促进了互联网应用的迅速发展。欧洲核子研究中心(图片来源:https://news.cnblogs.com/n/180532/)不仅如此,基础科学还给西方带来了科学的方法论。科学的方法论有两个:一是逻辑推理,二是归纳。古希腊以来,人们总结出一整套推理的方法,而弗朗西斯·培根之后又有了实证科学,西方的科学体系就是建立在归纳推理以及实证等根本支柱上。目前,在我国社会缺乏科学的方法论,所以经常会出现一些违背科学的言论与事件。比如很多人相信各种“大师”们的言论,却没有用科学的思维问一下是不是真的合理、有没有证据支持。如果能通过发展基础科学,让更多人掌握科学的方法论,整个社会将更进一步。除此之外,还有很重要的一点是,基础科学研究是文明的一部分。国家经济发展起来并有一定的基础后,就会发展艺术、音乐、文学以及科学,人们这时就会仰望天空,探索世界是怎么回事、宇宙的根本构成,我们为什么来、将来到什么地方去?这些探索让我们永远有动力追求未知。中国的基础科学在世界上是什么水平?1. 怎么评价一个国家基础科学水平的高低呢?基础科学研究的重要性就体现在它对整个科学领域的影响,一个国家有影响力的基础研究成果越多,这个国家的基础科学水平就越高。如何判断基础研究的成果有没有影响力?看看我们的教科书就会明白。无论学的是数学、物理还是化学,无论是在中学、大学还是研究生阶段,教科书里都会写到一些用科学家名字命名的基础研究成果,这些就是最经典的基础研究,它们会永远流传下去,比如,现代物理学绕不开爱因斯坦的相对论,不可能不用量子力学。当然,还有一些研究成果是被论文引用较多的,虽然也有较强的影响力,但跟写进教科书相比还是差点。到目前为止,我国已有的这些重大科学成果能够写进教科书的几乎没有。2. 中国古往今来的基础科学的水平前面也提到,中国古代没有建立起基础科学的体系,所以中国的基础科学基本就是从“零”开始,经过多年努力,中国的科技水平如今已经在世界高科技领域占有一席之地了。但因为起步较晚,中国基础科学研究跟欧美的发达国家还存在一定差距,教科书中也很少有用中国人名字命名的公式、定理等。近几年有媒体报道说,在国际上,中国的科技论文被引用数排到了第二。这是科技进步的反映,毕竟30多年前中国在国际上有一定影响力的基础科学研究很少,现在能被国际同行认可并引用,算是跨越了一个很大台阶。我们国家善于集中力量办大事,所以我们能够看到某个领域突然冒头,但总体看来依旧是薄弱的。像高能物理领域,其中北京正负电子对撞机,大亚湾中微子实验、江门中微子实验这些成绩,无论是科学还是技术的,使得我们基本上站在国际的平均水平。但我们还要清醒地认识到,中国基础科学研究还有很长的路要走,我们只是某个项目在国际上取得了领先的地位,但若要说整个高能物理,从规模和人员上,我们跟国际上还有相当差距。我们国家必须产生更多的重大成果,而不仅仅是一般成果,这才是质的转变!而质的转变不可能一蹴而就,必然要经历这样一个路径:从几乎为“零”开始到出现大批一般成果,然后才是重大成果。3. 怎样实现从“零”到有的转变呢?首先要摆正心态,不能急功近利,更不能揠苗助长。基础科学具有规律性,需要经过几代、十几代甚至几十代人的共同努力,我们要遵循其发展规律。很多搞基础科学研究的科学家,随着年龄增长可能很难再出新成果,这就需要下一代人才的继续接力。值得开心的是,现在中国做基础科学研究的人才队伍更加壮大,国际交流更加密切,与老一辈科学家相比,年轻一代科学家在国际上的影响力有了很大提升。其次就是人才,基础科学的发展离不开人才。人才怎么来呢?先从教育开始。一所好大学一定有非常强的基础科学实力,无论清华、北大等国内名校,还是国外名校,都是如此。很多大学实力不强,说到底还是基础研究能力不足。很多大学老师只会教学生基本的知识,但有了知识并不代表就有创新能力,创新需要有方法并在实践中锻炼,大学老师不但要教给学生知识,更重要的是教授方法并给学生“练”的机会,知识会过时,但方法永远不会!对于基础科学,最需要的就是培养学生“从无到有”的方法论,要让他们学会做前人未做过的事,这跟培养工程师的思路是不一样的。基础科学承担的任务基本处在“无人区”,都是需要思考别人没解决的问题。有了更多掌握“从无到有”方法论的人,我们社会的整体创新性才能提高。除此之外,基础科学发展也离不开国家的经费投入。在我国的研发经费里面,基础研究的经费比例偏低,只占5%左右,其中包括基础性研究和应用基础研究,和美国相比,我们国家过去三十年真正用于基础科学研究的经费实在是少的可怜。现在我国一些重点研究所、重点大学的基础研究经费已经能达到国际水平,而在10多年前,这可能连发达国家的十分之一都不到,40多年前,大概只有发达国家的百分之一。用别人百分之一的钱,还要做得比别人好,这根本不可能。所以,之前的很多年,我国的基础科学研究落后于发达国家,而现在5%的水平,只能够维持跟跑世界先进水平,但如果我国有未来引领基础科学研究的雄心,就必须加大经费投入。只有大幅度增加基础研究的投入,才能在根本上解决这个问题。到了我们成为了能够产生科学知识、而不只是消费西方产生的科学知识的时候,我们的原始性创新、颠覆性创新,就会源源不断地产生出来了。均衡支持基础研究 发展大科学装置谈到经费投入,很多人可能会问:基础研究领域众多,对国家来说,怎么判断在哪些项目上投得多一点,哪些投得少一点?其实最基本的原则就是要均衡支持,不能因为某个领域是冷门就不支持,某个领域是热门就死命支持,从而影响了全面发展。对于一个国家特别是大国来说,在基础科学方面一定要均衡发展,每个领域都要得到持续的支持。经费投入的研究很复杂,一般需要政府管理部门进行非常精准的专门研究,组织各领域的专家进行研讨,参照国际做法及整个国家基础科学发展的历史来敲定。而均衡支持要注意两个问题。一是不要以“是否有用”来判断。基础科学的领域,一个都不能废弃。20多年前,没人会想到统计学这样一门学科会对今天的人工智能发展起到大作用,如果当时觉得没用就不发展统计学,那今天别人都在发展人工智能时,我们就傻眼了。还有很多年前,有些人认为动物学、植物学是“死掉的科学”,但现在的基因科学都跟这些学科有关。热点过段时间后可能就过时了,盲目地集中投入研究资金也会造成过剩。二是不能盲目跟风。现在美国一大半的科研经费都用于生命科学的研究,超过一半的院士都在从事生命科学研究,所以有的人觉得我们也应该大力发展生命科学,而不是发展物质科学。(图片来源:人民网)这种想法存在很大问题。在基础科学研究方面,国外已经走过的路,我们是很难避开或绕过去的。虽然美国现在大部分的精力在做生命科学,但他们是从探索物质科学的路上走过来的,如果我们跳过了物质科学阶段,直接参与到生命科学的竞争中,就会带来一个很严重的结果:只能买国外的仪器设备。无论哪个学科,研究过程中都离不开各种仪器。这些仪器的基础是物质科学。而我国目前各种科学仪器主要依靠进口,反映了物质科学研究水平及人才不足的缺陷,需要大大加强。为什么物质科学的研究会跟仪器设备有关系呢?在美国,很多仪器设备是商业公司研制出来的。在研制仪器的过程当中需要两个条件,一个是需求,一个是人才。这其中人才尤为重要,但仪器创新方面的人才,学校是很难培养,必须要在科学仪器设备的研制过程中培养。而进行物质科学研究,关注自研设备包括大科学装置的建设,就是培养设备研制人才的一种最好途径。从上世纪五十年代开始,美国就开始研制大科学装置,如今五六十年过去了,在这个过程中孵化了很多仪器设备企业,比如说著名的示波器公司LeCroy(力科),其创始人LeCroy之前是一位高能物理的工程师,长期研发高能物理专用的读出电子学。最后他成立了自己的公司,专注于高速和复杂信号测试设备。现在世界上最好的仪器设备都是国外企业做的,所以他们研究生命科学的条件很优越。但我们中国很多实验室的设备基本都是进口的,说明我们物质科学的基础还很薄弱。如果我们只做生命科学的研究,就要大量进口仪器设备,导致资金外流,对国内的工业发展并无助益,同时还会受制于人。所以中国现在应该大力发展物质科学,特别要关注自研设备,包括大科学装置(注:大科学装置是指通过较大规模投入和工程建设来完成,建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动,实现重要科学技术目标的大型设施),我们需要在技术和科学目标上都领先的大科学装置,而不是跟随美国的脚步。北京正负电子对撞机(图片来源:https://ke.sogou.com/v224241.htm)大科学装置中的基础科学专用装置,比如我国的正负电子对撞机、聚变堆、专用空间科学卫星、天文望远镜等,具有确定的科学目标,应用范围广泛,投入规模大,技术先进,可以产出重大成果,对学科发展具有重大的引领和带动作用,还有一些溢出效应如重大技术的积累、突破和推广应用,国际合作与技术引进,关键技术人才的培养,企业技术水平与研发能力的提高等,因此在国家创新体系的建设中占有突出的位置。基础科学的竞争也是国力的竞争基础科学的竞争也是国力的竞争,这在高能物理领域表现得尤为明显。单就高能物理领域来说,与发达国家相比,我们总体上处于“并跑”和“跟跑”的水平,与美国、欧洲、日本等相比都有一定的差距。这一点从研究人数对比上也能看出来,我们的研究人员人数与美国相比大概只是其十分之一,跟欧洲比大概是其五分之一,跟日本比可能是其二分之一到三分之一。美国的大科学装置总体来说是从上世纪50年代开始建设,高峰在2000年左右,这50多年的投入、建设、运行等,给他们带来了巨大收益,很多非常重要的技术成果在社会上得到了广泛应用。跟他们相比,我们的北京正负电子对撞机起步较晚,技术上也不是国际领先,基本上是采用国际已有的成熟技术。可以想象,一个科学上、技术上不是最领先的装置,自然在技术的辐射能力方面会有相当的限制。20世纪80年代,建设中的北京正负电子对撞机(图片来源:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/11/420228.shtm)所以,如果要想有所谓国际领先的、重大的技术突破,能够辐射到社会、对国民经济有重大作用,科学装置本身必须是先进的、别人没有的,否则早就被别人辐射完了。我们希望未来有一个高能物理的装置走在欧美前面,这也是我们提出建立“超级对撞机”的原因。如果最终建成,其规模将数倍于目前世界上最大、能量最高的粒子对撞机——建于欧洲核子研究中心的大型强子对撞机LHC,科学目标和技术创新性自然可以实现。(图源片来:中青在线)2012年希格斯粒子的发现,是国际高能物理发展的转折点,使我们有可能规划这样一个加速器。这是科学上的时机,技术上的时机,也是国家经济实力发展的时机。二十年前,这样大规模的装置想都不敢想,更不可能有钱来做。高能物理这个系统比较庞大,要想做到国际领先首先要有高远的科学目标,这样的目标很多国家都有,但是都会面临重重困难。所以接下来比拼的就是实现这些目标的能力,这里面至少会涉及二三十个技术门类,最后哪怕有一个螺丝钉没拧好,整个系统就可能出问题。加速器转起来还要放探测器,就像显微镜的镜头一样,可以看到整个过程,从而进行数据分析,所以又有人工智能、大数据、计算机、网络等领域参与进来,更不用说背后还有财务、计划、管理、采购等一整套的后勤保障系统。要把整个团队凝合起来,奔向同一个目标,这是包含成百上千人的“团队作战”,这种规模的科学研究体现的就是国力。建这样一个大型设备,能培养出机械、电子、真空、微波等各个领域的创新人才,这里面会有大批科学家、工程师解决大量的技术需求,这些需求很多都是从未出现的,如果能解决,这些人才就是“从无到有”的创新人才。所有的技术发明和科学成果,最先发现的人肯定是有一定的优势。如果只是享受别人的成果,那你就是一个“土豪”,既不能得到大家尊重,也不会很好地掌握知识,也很容易就被别人逐出圈外,夺走财富。而掌握了最前沿的基础科学知识,自然就会有最前沿的技术,从而成为引领全球科技发展的大国。

推而强之

任正非:做芯片砸钱不行,得砸基础研究和基础教育

今日下午,时隔四个月的任正非再次接受央视《面对面》专访节目。任正非在此次专访中,出于意料的未过多谈及华为生存、发展的问题,反而把中国教育问题摆上了“谈桌”。任正非表示,华为不会死,我们已经做了两万枚金牌奖章,上面题词“不死的华为”。我们认为梳理一下存在的问题,哪些问题去掉,哪些问题加强,胜利一定是属于我们的。针对中国如何快速打造自己的芯片产品、芯片产业的问题。任正非径直地将“矛头”指向了中国教育问题。任正非表示,比起华为我更看重的是教育,因为华为就是中国社会的一个小小的缩影。现在,在华为内部工人是少之又少,你走进华为的生产线你就会发现,一个手机从无到有只要20s的时间,这些生产线都是全自动化。我们不需要太多的工人,更多需要的是数学、物理、化学等领域上的人才。据介绍,华为在全球18万员工中,研究人员就占到了45%,目前华为至少有700多个数学家,800多个物理学家,120多个化学家,以及6000多名基础研究专家,60000多名工程师,每年的研发投入更是占比总销售额的15%左右。任正非表示,未来的竞争,就是科技创新领域的竞争。现有的科技、设备等都是硬邦邦的地,人才、教育才是最肥沃的土地,我们一定要把这片“土地”抓好、培养好。针对如何做好、提高中国教育的问题,任正非呼吁要提高人民教师的待遇,再穷也不能穷教师,要让社会各界都要重视基础教育。于此,小七真的不得不感叹、赞赏任正非这种具有前瞻性的目光和想法,华为也就是在他的带领下走向了成功的今天。实际上,任正非对“中国教育”的问题也在今日BOSS直聘的一组数据中得到充分数据支撑。经BOSS直聘研究发现,2019年我国芯片人才平均招聘月薪为10420元;到2020年,芯片人才缺口将超30万人、集成电路产业人才需求超72万人。综上,随着全球科技竞争格局的不断变化,未来是科技的竞争,也是自主知识产权的竞争。无论是国家、企业,还是个人,我们都必须把基础教育、基础研究的问题抓好,我们才能有机会掌握更多的主权、话语权!

荀子

中国基础科学研究到底处于什么水平?院士道破了真相!

近几年,“基础科学”被提得越来越多,不仅国务院发布了《关于全面加强基础科学研究的若干意见》,华为、阿里、腾讯等知名企业也纷纷加大了对基础科学研究的投入。(图片来源:央视、澎湃等网络截图)随着中国载人飞船、月球探测、量子通信等科技成果的逐渐显现,很多人逐渐认识到加强基础科学研究对国家发展的重大意义。当然,对基础科学缺乏了解、认为其没什么实际用处的也大有人在。中国基础科学研究在世界上到底处于什么水平?我们耗时耗力研究基础科学真的值得吗?库叔就此专访了中国科学院院士、中国科学院高能物理所所长王贻芳。中国科学院院士、中科院高能物理所所长王贻芳(图片来源:必应图库)王贻芳院士是首位获得“基础物理学突破奖”的中国科学家,2012年,他领导的大亚湾反应堆中微子实验发现新的中微子振荡模式,被《科学》杂志列为当年全球十大科学突破。(本文根据访谈内容综合整理。)文 | 王贻芳 中国科学院院士编辑 | 李浩然 瞭望智库本文为瞭望智库原创文章,如需转载请在文前注明来源瞭望智库(zhczyj)及作者信息,否则将严格追究法律责任。1中国曾因不重视基础科学吃了大亏什么是基础科学?我认为基础科学应该具有三方面的特征:1.有一定的规律性,反映了自然界的基本规律;2.不能直接应用到实际中,但是它是解决实际问题的基本原理,比如牛顿力学并不能教你怎么盖房子,这是土木工程需要解决的问题,但是牛顿力学是土木工程的基础;3.基础科学内部还有层次性,比如很多领域里虽然有独有的基础研究,但是都离不开数学,所以数学在基础研究里更为基础。(图片来源:veer图库)很多人经常问“基础科学看起来离我们生活非常远,好像没什么实际用处”,这种想法有些急功近利。我们无法说出某个方程、某个定律有什么具体的用途,但是整个科学体系是自洽的,基础研究就像盖房子所需的一块块砖头,虽然你不知道某一块砖有什么用,但如果把这块砖抽掉,房子就会坍塌。包括物理学在内的基础研究是为了让我们认识自然界,如果我们不了解自然,就没有办法发展和利用它。换句话说,基础研究是社会发展的最根本动力。当然,这些是不能即刻带来经济效益的。它带来的更多是短时间不能见效的东西,包括科研水平的提高,即创新能力的提高、人才的培养、对技术的推动和发展等。中国古代虽有四大发明、也有 “勾股定理”等发现,但我们只停在了“发现”阶段,并没有进一步发展出抽象的、纯粹的科学。鸦片战争失败后,中国打开大门向西方学习,引进了大量西方技术,购买枪炮,但北洋舰队还是在甲午战争中失败了,为什么?如果没有掌握科学规律,人们就不能举一反三,只能单纯就事论事,那么就永远摆脱不了落后的命运。当时我们只认为学习西方的技术才是有用的,而没有把科学体系引进到中国来。相比之下,日本在明治维新时期不仅买枪、买炮,同时还引进了西方的科学,比中国早几十年建立起了完整的科学体系,以至于中国很多科学名词都是从日本传来的。所以从根本上来说,科学应该是主干,技术是主干上发展出来的枝叶,没有科学只去做技术,最终可能什么也得不到。2基础科学水平提升 欧美国家的崛起回看世界历史,欧美国家的崛起也无不与其基础科学水平的提高有关。没有热力学、牛顿力学以及麦克斯韦的电磁学等科学作为基础,两次工业革命根本无从谈起。只知道烧煤的人是没法做出蒸汽机的,必须要有热力学理论的支撑。不把电磁学搞清楚,也不可能有电的应用,如果你去问麦克斯韦他的电磁学方程有什么用,他可能没法想到我们今天享受的科技成就与此有关,包括电和电器都是他奠定的基础。拿高能物理领域来说,在研究过程中产生过很多意想不到的新技术。比如上一代美国最大的加速器“Tevatron”,给我们带来了超导磁铁技术的突破与普及,现在,医院临床所用核磁共振设备中就采用了超导磁铁。Tevatron粒子加速器(图片来源:必应图库)还有伴随我们生活的万维网,很少有人知道,它是谁发明的,实际上万维网也是在高能物理研究过程中产生的。1989年,欧洲的物理学家建设了大型强子对撞机来寻找希格斯粒子,而科学家之间需要相互交流大量的数据和程序,这成为了一个重大的问题。过去,交流依靠的是美国军方发明的E-mail(电子邮件),显然它已经不能满足科学家频繁交流的需求了,于是,欧洲核子研究中心的计算机科学家Tim·Berners-Lee开发出了世界上第一个网页浏览器,架设了第一个网页服务器,推动了万维网的产生,促进了互联网应用的迅速发展。欧洲核子研究中心(图片来源:https://news.cnblogs.com/n/180532/)不仅如此,基础科学还带来了科学的方法论。科学的方法论有两个:一是逻辑推理,二是归纳。古希腊以来,人们总结出一整套推理的方法,而弗朗西斯•培根之后又有了实证科学,科学体系就是建立在归纳推理以及实证等根本支柱上。目前,在我国经常会出现一些违背科学的言论与事件。比如很多人相信各种“大师”们的言论,却没有用科学的思维问一下是不是真的合理、有没有证据支持。如果能通过发展基础科学,让更多人掌握科学的方法论,整个社会将更进一步。除此之外,还有很重要的一点是,基础科学研究是文明的一部分。国家经济发展起来并有一定的基础后,就会发展艺术、音乐、文学以及科学,人们这时就会仰望天空,探索世界是怎么回事、宇宙的根本构成,我们为什么来、将来到什么地方去?这些探索让我们永远有动力追求未知。(图片来源:视觉中国)3中国的基础科学在世界上是什么水平?1.怎么评价一个国家基础科学水平的高低呢?基础科学研究的重要性就体现在它对整个科学领域的影响,一个国家有影响力的基础研究成果越多,这个国家的基础科学水平就越高。如何判断基础研究的成果有没有影响力?看看我们的教科书就会明白。无论学的是数学、物理还是化学,无论是在中学、大学还是研究生阶段,教科书里都会写到一些用科学家名字命名的基础研究成果,这些就是最经典的基础研究,它们会永远流传下去,比如,现代物理学绕不开爱因斯坦的相对论,不可能不用量子力学。(图片来源:视觉中国)当然,还有一些研究成果是被论文引用较多的,虽然也有较强的影响力,但跟写进教科书相比还是差点。到目前为止,我国已有的这些重大科学成果能够写进教科书的几乎没有。2. 中国古往今来的基础科学的水平前面也提到,中国古代没有建立起基础科学的体系,所以中国的基础科学基本就是从“零”开始,经过多年努力,中国的科技水平如今已经在世界高科技领域占有一席之地了。但因为起步较晚,中国基础科学研究跟欧美的发达国家还存在一定差距,教科书中也很少有用中国人名字命名的公式、定理等。近几年有媒体报道说,在国际上,中国的科技论文被引用数排到了第二。这是科技进步的反映,毕竟30多年前中国在国际上有一定影响力的基础科学研究很少,现在能被国际同行认可并引用,算是跨越了一个很大台阶。我们国家善于集中力量办大事,所以我们能够看到某个领域突然冒头,但总体看来依旧是薄弱的。像高能物理领域,其中北京正负电子对撞机,大亚湾中微子实验、江门中微子实验这些成绩,无论是科学还是技术的,使得我们基本上站在国际的平均水平。中国基础科学研究还有很长的路要走,我们只是某个项目在国际上取得了领先的地位,但若要说整个高能物理,从规模和人员上,我们跟国际上还有相当差距。我们国家必须产生更多的重大成果,而不仅仅是一般成果,这才是质的转变!而质的转变不可能一蹴而就,必然要经历这样一个路径:从几乎为“零”开始到出现大批一般成果,然后才是重大成果。3. 怎样实现从“零”到有的转变呢?首先要摆正心态,不能急功近利,更不能揠苗助长。基础科学具有规律性,需要经过几代、十几代甚至几十代人的共同努力,我们要遵循其发展规律。很多搞基础科学研究的科学家,随着年龄增长可能很难再出新成果,这就需要下一代人才的继续接力。值得开心的是,现在中国做基础科学研究的人才队伍更加壮大,国际交流更加密切,与老一辈科学家相比,年轻一代科学家在国际上的影响力有了很大提升。其次就是人才,基础科学的发展离不开人才。人才怎么来呢?先从教育开始。一所好大学一定有非常强的基础科学实力,无论清华、北大等国内名校,还是国外名校,都是如此。很多大学实力不强,说到底还是基础研究能力不足。很多大学老师只会教学生基本的知识,但有了知识并不代表就有创新能力,创新需要有方法并在实践中锻炼,大学老师不但要教给学生知识,更重要的是教授方法并给学生“练”的机会,知识会过时,但方法永远不会!对于基础科学,最需要的就是培养学生“从无到有”的方法论,要让他们学会做前人未做过的事,这跟培养工程师的思路是不一样的。基础科学承担的任务基本处在“无人区”,都是需要思考别人没解决的问题。有了更多掌握“从无到有”方法论的人,我们社会的整体创新性才能提高。(图片来源:视觉中国)除此之外,基础科学发展也离不开国家的经费投入。在我国的研发经费里面,基础研究的经费比例偏低,只占5%左右,其中包括基础性研究和应用基础研究,和美国相比,我们国家过去三十年真正用于基础科学研究的经费实在是少的可怜。现在我国一些重点研究所、重点大学的基础研究经费已经能达到国际水平,而在10多年前,这可能连发达国家的十分之一都不到,40多年前,大概只有发达国家的百分之一。用别人百分之一的钱,还要做得比别人好,这根本不可能。所以,之前的很多年,我国的基础科学研究落后于发达国家,而现在5%的水平,只能够维持跟跑世界先进水平,但如果我国有未来引领基础科学研究的雄心,就必须加大经费投入。只有大幅度增加基础研究的投入,才能在根本上解决这个问题。到了我们成为了能够产生科学知识、而不只是消费西方产生的科学知识的时候,我们的原始性创新、颠覆性创新,就会源源不断地产生出来了。4均衡支持基础研究 发展大科学装置谈到经费投入,很多人可能会问:基础研究领域众多,对国家来说,怎么判断在哪些项目上投得多一点,哪些投得少一点?其实最基本的原则就是要均衡支持,不能因为某个领域是冷门就不支持,某个领域是热门就死命支持,从而影响了全面发展。对于一个国家特别是大国来说,在基础科学方面一定要均衡发展,每个领域都要得到持续的支持。经费投入的研究很复杂,一般需要政府管理部门进行非常精准的专门研究,组织各领域的专家进行研讨,参照国际做法及整个国家基础科学发展的历史来敲定。而均衡支持要注意两个问题。一是不要以“是否有用”来判断。基础科学的领域,一个都不能废弃。20多年前,没人会想到统计学这样一门学科会对今天的人工智能发展起到大作用,如果当时觉得没用就不发展统计学,那今天别人都在发展人工智能时,我们就傻眼了。还有很多年前,有些人认为动物学、植物学是“死掉的科学”,但现在的基因科学都跟这些学科有关。热点过段时间后可能就过时了,盲目地集中投入研究资金也会造成过剩。二是不能盲目跟风。现在美国一大半的科研经费都用于生命科学的研究,超过一半的院士都在从事生命科学研究,所以有的人觉得我们也应该大力发展生命科学,而不是发展物质科学。(图片来源:人民网)这种想法存在很大问题。在基础科学研究方面,国外已经走过的路,我们是很难避开或绕过去的。虽然美国现在大部分的精力在做生命科学,但他们是从探索物质科学的路上走过来的,如果我们跳过了物质科学阶段,直接参与到生命科学的竞争中,就会带来一个很严重的结果:只能买国外的仪器设备。无论哪个学科,研究过程中都离不开各种仪器。这些仪器的基础是物质科学。而我国目前各种科学仪器主要依靠进口,反映了物质科学研究水平及人才不足的缺陷,需要大大加强。为什么物质科学的研究会跟仪器设备有关系呢?在美国,很多仪器设备是商业公司研制出来的。在研制仪器的过程当中需要两个条件,一个是需求,一个是人才。这其中人才尤为重要,但仪器创新方面的人才,学校是很难培养,必须要在科学仪器设备的研制过程中培养。而进行物质科学研究,关注自研设备包括大科学装置的建设,就是培养设备研制人才的一种最好途径。从上世纪五十年代开始,美国就开始研制大科学装置,如今五六十年过去了,在这个过程中孵化了很多仪器设备企业,比如说著名的示波器公司LeCroy(力科),其创始人LeCroy之前是一位高能物理的工程师,长期研发高能物理专用的读出电子学。最后他成立了自己的公司,专注于高速和复杂信号测试设备。现在世界上最好的仪器设备都是国外企业做的,所以他们研究生命科学的条件很优越。但我们中国很多实验室的设备基本都是进口的,说明我们物质科学的基础还很薄弱。如果我们只做生命科学的研究,就要大量进口仪器设备,导致资金外流,对国内的工业发展并无助益,同时还会受制于人。所以中国现在应该大力发展物质科学,特别要关注自研设备,包括大科学装置(注:大科学装置是指通过较大规模投入和工程建设来完成,建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动,实现重要科学技术目标的大型设施),我们需要在技术和科学目标上都领先的大科学装置,而不是跟随美国的脚步。北京正负电子对撞机(图片来源:https://ke.sogou.com/v224241.htm)大科学装置中的基础科学专用装置,比如我国的正负电子对撞机、聚变堆、专用空间科学卫星、天文望远镜等,具有确定的科学目标,应用范围广泛,投入规模大,技术先进,可以产出重大成果,对学科发展具有重大的引领和带动作用,还有一些溢出效应如重大技术的积累、突破和推广应用,国际合作与技术引进,关键技术人才的培养,企业技术水平与研发能力的提高等,因此在国家创新体系的建设中占有突出的位置。5基础科学的竞争也是国力的竞争基础科学的竞争也是国力的竞争,这在高能物理领域表现得尤为明显。单就高能物理领域来说,与发达国家相比,我们总体上处于“并跑”和“跟跑”的水平,与美国、欧洲、日本等相比都有一定的差距。这一点从研究人数对比上也能看出来,我们的研究人员人数与美国相比大概只是其十分之一,跟欧洲比大概是其五分之一,跟日本比可能是其二分之一到三分之一。美国的大科学装置总体来说是从上世纪50年代开始建设,高峰在2000年左右,这50多年的投入、建设、运行等,给他们带来了巨大收益,很多非常重要的技术成果在社会上得到了广泛应用。跟他们相比,我们的北京正负电子对撞机起步较晚,技术上也不是国际领先,基本上是采用国际已有的成熟技术。可以想象,一个科学上、技术上不是最领先的装置,自然在技术的辐射能力方面会有相当的限制。20世纪80年代,建设中的北京正负电子对撞机(图片来源:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/11/420228.shtm)所以,如果要想有所谓国际领先的、重大的技术突破,能够辐射到社会、对国民经济有重大作用,科学装置本身必须是先进的、别人没有的,否则早就被别人辐射完了。我们希望未来有一个高能物理的装置走在欧美前面,这也是我们提出建立“超级对撞机”的原因。如果最终建成,其规模将数倍于目前世界上最大、能量最高的粒子对撞机——建于欧洲核子研究中心的大型强子对撞机LHC,科学目标和技术创新性自然可以实现。(图源片来:中青在线)2012年希格斯粒子的发现,是国际高能物理发展的转折点,使我们有可能规划这样一个加速器。这是科学上的时机,技术上的时机,也是国家经济实力发展的时机。二十年前,这样大规模的装置想都不敢想,更不可能有钱来做。高能物理这个系统比较庞大,要想做到国际领先首先要有高远的科学目标,这样的目标很多国家都有,但是都会面临重重困难。所以接下来比拼的就是实现这些目标的能力,这里面至少会涉及二三十个技术门类,最后哪怕有一个螺丝钉没拧好,整个系统就可能出问题。加速器转起来还要放探测器,就像显微镜的镜头一样,可以看到整个过程,从而进行数据分析,所以又有人工智能、大数据、计算机、网络等领域参与进来,更不用说背后还有财务、计划、管理、采购等一整套的后勤保障系统。要把整个团队凝合起来,奔向同一个目标,这是包含成百上千人的“团队作战”,这种规模的科学研究体现的就是国力。建这样一个大型设备,能培养出机械、电子、真空、微波等各个领域的创新人才,这里面会有大批科学家、工程师解决大量的技术需求,这些需求很多都是从未出现的,如果能解决,这些人才就是“从无到有”的创新人才。所有的技术发明和科学成果,最先发现的人肯定是有一定的优势。如果只是享受别人的成果,那你就是一个“土豪”,既不能得到大家尊重,也不会很好地掌握知识,也很容易就被别人逐出圈外,夺走财富。而掌握了最前沿的基础科学知识,自然就会有最前沿的技术,从而成为引领全球科技发展的大国。库叔福利总监制:王磊监制:夏宇责编:戴丽丽 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