带ac管理功能的路由器:关于基础研究转型的思考

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魏奉思. 关于基础研究转型的思考[N].中国科学报,2012-01-01(25).实现基础研究从跟踪模仿向自主原创、引领发展转型,是建设创新型国家的时代需求,是中国科技发展史上必经的历史阶段,我国基础研究需要这样的跨越,未来十年就是这样一个机遇期。把握前沿态势我们谈转型,首先要分析未来五到十年面临突破的国际科学前沿在哪里,它的核心科学问题以及要攻克的关键问题是什么,我们从哪里转型。这里要特别分析转型条件、特色不尽相同的两类科学前沿问题。一是依赖实验观测能力提升才能有所突破的,权且称为能力型。因为用不同谱段、不同空间、不同时间尺度去看物质世界所看到的面貌是不一样的,看到的广度和深度也不尽相同。比如用X射线、可见光和红外等不同波段去看人体会看到不同的图像一样。未来几年,哪些谱段、空间和时间尺度的观测能力可望获得提升,从而可能带来哪些突破。二是主要取决于创新的思维活动,权且称为智力型。它需要注入科学新概念、新思想、新理论、新方法。传统的科学概念、思想、理论和方法都有它的局限性,随着人们认识的深入,有些已经显现出局限性,甚至已经阻碍科学的发展,使学科发展缺乏活力。当下需要出一些科学“痴人”、“怪人”、甚至“狂人”,打破科学界目前太过沉静的氛围,而不是多出科学“官员”,比拼争项目。目前科学家做“官”风太甚,也是科学的一种损失。除此之外,还应分析本学科领域与相关学科领域间的交叉、互动和依存关系。当代没有哪个学科能独立发展,这里重要的是分析哪些学科的发展会给本学科带来机遇,或开拓新的学科交叉新前沿。如磁重联物理研究带给太阳物理、空间物理乃至天体物理的发展,量子力学带给化学的发展等等。总之,对基础研究进行科学分析,把握本学科领域的前沿发展态势十分重要,它是实现转型必须要做的基础工作。摸清家底追问我们能从哪里转型,这需要摸清家底。我国基础研究经过近30余年的发展,已取得了长足的进步,随着国家经济实力、科技整体水平的大幅度提升,基础研究来到一个如何从跟踪模仿向自主原创、引领发展转型的历史机遇期。我们应弄清哪些学科领域已经实现了转型,正在自主原创、引领发展的轨道上行进;哪些学科领域正在转型过程中,不断取得重要突破;哪些学科已基本具备转型的条件,正在起步之中;再有一类就是尚需走好跟踪模仿的学习阶段、不断创造条件向转型方向前行。摸清处在不同发展阶段的学科所占比例,了解它们各自对人类的认知体系、科技进步和社会发展的影响,以及不同的学科领域在全局中的作用和关联,特别是它们之间的“非线性”影响是非常重要的。我国的数、理、化、天、地、生等学科前沿确有一些科学领域已经实现或正在实现转型之中。它们所占比例不高,但值得骄傲。一个重要的问题是还有一个比例稍大点、已基本具备转型条件的一些科学领域,如何助推它们进入转型轨道发展,应给予更多关注。因此,科学分析基础研究前沿的态势、摸清家底、了解它们对国家科技全局和经济社会发展的影响及其互动关系,从而构建我国基础研究前沿动态视野图,做到全局在胸十分重要。这关系我国基础研究发展的战略决策和最有效的项目、计划等的战术的制定和实施。基础研究转型是中国人的智慧与科学前沿之间进行搏斗的硬仗。亮剑前沿要实现转型必须亮剑前沿打好一个一个的攻坚战。首先从战略上明确要向哪些科学前沿亮剑,正确把握它们对我国基础研究乃至国家发展全局的影响。特别是要针对不同类型科学领域的转型。对于能力型,要弄清我们需要抓什么样的观测能力建设才会有某些科学前沿的突破。对于智力型,应分析哪些是有待突破的传统概念、思想、理论和方法。这里重要的是要回到问题的原点,历史地、科学地分析面临挑战的那些概念、思想、理论和方法形成的观测和理论依据、演变过程、碰到的问题,从体系、框架上去一探究竟,沿着实践—认识—再实践—再认识这种螺旋式上升的认识真理的轨道前行。此外,如何从战术上找到突破点,把科学分析的认识转变为切实可行的计划、项目或实施方案,弄清我们剑指何方,这是要实现基础研究转型的关键一步,找对了前沿亮剑所指就成功了一半。通常从宏观上或战略上认识什么是前沿已属不易,但从微观上或战术上选准突破口也很困难。要认识到即使选准了却遭遇无突破、无进展的困境也是正常的事。解放思想实现基础研究转型不仅是一场宏伟的科技革命,也是一场深刻的解放思想的革命。我国是有着五千年灿烂文化的国家,但保守思想也成为转型的大敌。具体来说有如下几方面应特别提倡。敢于质疑。当下在科学论文中常见以验证或符合国外权威的理论为满足的现象很普遍。我们知道,无论是外国权威、还是传统的观念、理论或方法,都是在一定历史条件下、在被认知的空间、时间体系内的观测能力和认知水平下得到的阶段性认识,认识科学真理的长河是无止境的。就太阳风加热、加速的认识而言,自上世纪50年代末期太阳风为飞船观测证实以来,一直都认为太阳风是在十几至几十个太阳半径范围内被加热和加速,直到上世纪90年代中期由于质疑和观测的进步,才认识到它主要是在几个太阳半径内实现的。这样的事例不少。世间没有永恒不变的东西,包括光速在内,因为它们是在一定的时间、空间的体系中去认识的。我们应依据观测实事、客观规律进行科学分析,去粗取精、去伪存真,敢于质疑、敢于标“新”立“异”,这是破除迷信、科学进步的一种必然,现在太缺少在科学上“一石激起千层浪”的氛围了。逆流而上。一种观点、思想、理论或方法一旦成为一种热门或贴上万能的标签,很可能它的转折点就要到了,它对学科发展的引领作用或推动作用就开始要向反面转化了。我们应提倡逆流而上、敢于和热门的观念、理论唱“对台戏”,只有在不同观念、理论的“碰撞”和“争鸣”中前行,我们离科学的真理才越近。没有科学的百家争鸣就没有科学的万紫千红。我们应提倡审时度势,有敢于逆流而上的勇气。坐冷板凳。冷和热都是人们认识事物的一种状态。冷和热是相互转化的,位于矛盾的统一体中。爆冷门是普遍现象,一爆,冷门就变热门。比如挖新金矿的人,在金矿未被发现之前,是坐冷板凳。一旦挖到新金矿,一下就会热起来。然而随着金子挖得差不多了又会回到门前冷落鞍马稀的景况。事物被认识的过程大都是由冷到热再到冷。对于一个人而言,大的科学成果在冷板凳下面找到的概率可能会大于在“热门”中的概率。当然,选什么样的冷板凳会成功,这本身也是一个小概率事件,基础研究的魅力也就在于此。国家行为实现基础研究转型是建设创新型国家的大事,它需要国家不仅从战略高度,也要从战术角度,把它作为国家行为来统筹安排。实现转型是一项系统工程,它不仅涉及理论、政策还涉及认识论、方法论和人生观层面的问题。一是组织项目。从国家层面,无论是科技部、国家自然科学基金委员会还是其它部委可以在一些有基础的科学领域组织一些前沿十年研究计划(专项),让一批以实现基础研究转型为目标的科学领域先行进入国际先进行列;此外一些研究团队还可以组织一些自由申请课题,探讨该科学领域实现转型的前沿关键科学问题和可行途径。二是组织队伍。针对已有基础、有影响的亮点研究方向,本着科学家们的兴趣和自愿,结成“志同道合”的亮剑团队,打破部门、单位和学科项目的界限,共同对感兴趣的科学问题开展合作攻关研究。空间天气研究领域,大家的热情很高,本着“自组织”原则,在科学基金优先发展领域的支持下,组织了14个亮点研究方向,尝试着向前沿亮剑。自然这些亮点研究方向在亮剑前行中还会发生新的分解和融合,经历一个由初级向高级的发展阶段。就空间天气科学研究领域而言,从去年《科学时报》关于“亮剑空间天气科学前沿,服务国家战略需求”的系列报道可以看到,这个科学领域已基本具备开始转型的条件,正期盼着国家能组织实施国家空间天气科学前沿研究十年计划——简称“旭日”计划,向空间天气科学前沿亮剑,为未来十年进入国际先进行列的跨越式转型发展。最后,我们倡议开展一次有关我国基础研究如何实现转型的讨论,助力我国基础研究的发展。