完善我国的自主科技创新体系

潘建伟

过去，我们习惯在全球化的基础上进行科技创新。现在，我们必须对这种创新方式加以改进，在科技创新体系建设的同时，考虑在“自主”上布局。建设自主科技创新体系，必须从基础研究到应用基础研究、技术研发、产业化全链条布局，只有通过长期积累，才能达到全链条顺畅发展。

一、完善我国自主科技创新体系的重大意义

2013年3月，习近平总书记在参加全国两会科协、科技界委员联组讨论时指出：只有把核心技术掌握在自己手中，才能真正掌握竞争和发展的主动权，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。2018年5月，习总书记在北京大学考察时又说：重大科技创新成果是国之重器、国之利器，必须牢牢掌握在自己手上，必须依靠自力更生、自主创新。习总书记在多个场合都提到了自主创新的重要性，尤其是中美贸易战以来，我们对“卡脖子”问题有了更深的体会。以中兴事件为例，2018年4月，美国商务部宣布在未来7年内，禁止中兴通讯向美国企业购买敏感产品。2018年7月，在中兴公司罚款10亿美元、缴纳4亿美元保证金、几乎更换所有高管后，这个禁令才得以解除。之后，美国政府开始持续打压华为，2020年5月15日，美国商务部发布了对华为的新制裁，其中指出，任何利用美国软件工具设计的华为/海思设计都需获得美国许可;任何根据华为/海思设计生产的芯片都需事先获得美国许可。我国的产业已然面临非常严峻的“卡脖子”问题。

除产业之外，一些国际竞争激烈的基础研究前沿领域也存在“卡脖子”问题。以量子信息技术为例，二十年前，我国量子研究刚刚起步阶段，国外实验室对我们是敞开的，器件也可随便购买。经过十年左右的发展，当我们取得一定成绩时，我国的高端器件和材料进口开始面临许多限制，我们就引进设备，自己试制这些器件和材料。当器件和材料问题基本解决、我们已经处于部分引领阶段时，用于自主研制器件和材料的工具性设备又面临禁运。因此现在高档次的光刻机，我们始终没能真正进口。

从某种意义上讲，中美经贸摩擦表面是贸易战，更深层次则是未来科技主导地位之争。目前中美科技已出现局部脱钩的态势，为了应对全面封锁这一可能变局，必须保持底线思维，尽快完善我国的自主科技创新体系。过去，我们习惯在全球化的基础上进行科技创新;现在，我们必须对这种创新方式加以改进，在科技创新体系建设的同时，考虑在“自主”上布局。

建设自主科技创新体系，必须从基础研究到应用基础研究、技术研发、产业化全链条布局，只有通过长期积累，才能达到全链条顺畅发展。目前，我国自主科技创新体系在上、中、下游都存在缺陷和不足，主要表现在三个方面：在前端，基础研究缺乏对长远战略目标的支撑能力;在中游，技术突破难以转化为现实生产力，尽管一些器件都能生产，但其质量并不能保证成品率，同时还存在成本比较高、性能不稳定、短时间内难以转化为现实生产力等诸多问题;在下游，由于企业抱着能买就买的心态，片面追求尽快获利，所以对两个前端自主研发的热情不够。上、中、下游的缺陷，严重影响了我国自主科技创新体系建设，必须尽快加以完善。

二、正确看待基础研究

基础研究是科学体系和科技创新的源头。近代科学有两次革命。第一次以牛顿力学和经典电动力学为代表，这次科学革命随即带来两次产业变革——以蒸汽机为代表的第一次产业革命和以电力技术为代表的第二次产业革命。在这个过程中，英国、德国、美国都抓住了机会，成为当时世界工业强国。第二次科学革命以量子力学和相对论为代表，又催生了以信息技术为代表的第三次产业革命，日本一跃成为工业强国。可见，这些世界发达国家，都因为抓住先机而成为工业强国。我们每天都在用手机，但很少有人知道，一部手机中包含了5项诺贝尔物理学奖和4项诺贝尔化学奖成果。这些成果大都是21世纪初开启的，所以从基础研究到产业化的时间非常短，也就10—20年。从这个角度讲，没有基础研究的发展，我们很难做到真正的科技创新。

在我国，对基础研究的认识往往存在误区，首先需要的便是在观念上进行转变。李约瑟在《中国科学技术史》一书中曾探讨为什么现代科学起源于欧洲，而不是中国，当时他作了深刻分析。他认为其中一个重要的原因，就是中国的“道”和“术”在很长的一段历史时期内是分离的。要么是哲学家从很高的哲学层面思考人生，对具体的“术”不感兴趣，要么是工匠精于“术”，但并不重视其背后的科学原理。在本质上，“道”和“术”两者之间是割裂的，这是现代科学没能在中国诞生的一个非常重要的原因。直到现在，受传统观念影响，我们对基础研究的认识依然存在一个误区，即将基础研究简单等同于理论研究，认为基础研究只需要做理论探索。在做项目答辩时，谈到理论创新是什么，往往认为只有建立一个公式才算是科学。这样一来，科学等价为基础理论研究，技术则面向实用。在对产业化高度重视的情况下，基础研究获得的支持偏少，仅仅以发表论文为目标，没有进一步向技术推进。

回顾自然科学的诞生，可以看出，实践的需要是基础研究发展的最大推动力。比如，几何学（Geometry）是在古埃及人丈量土地的过程中诞生的，所以Geo表示地球，metry表示测量;热力学和统计力学是为提升蒸汽机和内燃机的效率而发展起来的。没有实践的需要，基础科学理论本质上是很难发展的，这也是我们传统认识上的一个误区。

另外，基础研究的发展是与技术的进步紧密相关、不可分割的。如果没有伽利略发明望远镜，我们不可能通过实验的方法去研究宇宙的规律，也不会由于天文数据的积累导致牛顿力学的建立;如果没有制冷技术，我们也不可能去研究超导物体和凝聚态物体。从这个意义来讲，基础研究本质上要求科学和技术是不能割裂的。尤其到了现代，基础研究的新特征是需要共性的尖端技术保障，而且需要多学科的交叉与各类技术的集成来进行。比如，用于探索宇宙本源的大型强子对撞机中，需要粒子加速技术、真空技术、粒子探测技术、超导强磁场技术;在探索引力波的过程中，需要激光技术、真空技術、隔震技术……因此，在本质上，没有技术就没有基础科学的进一步发展。我们一定要转变观念，把科学和技术放在同等战略高度。

三、正视技术研发与产业化存在的问题

目前，我国企业对短期内无法获利、存在较大不确定因素的前沿研究和颠覆性技术的投入热情普遍不足，主要原因在于引导企业增强研发投入的科技金融体系有所不足。美国之所以成为科技强国，是因为它有完善的科技金融体系。从1980年开始，美国提高资本市场的包容度，允许亏损的科技企业登陆资本市场。例如，1997年亚马逊上市时，亏损3100万美元，直到18年后的2015年才实现年度盈利。今天的亚马逊已经成为全球领先的人工智能技术企业。再如马斯克的SpaceX，其借助风险资本的力量，仅用6年时间就成功完成火箭发射和载人飞船发射。由此可见，科技金融体系的建设是非常重要的。尽管我国在2019年推出科创板并试点注册制，但仍存在一定程度的“重盈利、轻扶持”。

除此之外，在美国，企业也是科技创新的主要力量。比如，实现通用量子计算机还需要长期努力，谷歌、IBM、微软、Intel等科技巨头企业投入巨资支持量子計算研发。2019年10月，谷歌率先实现“量子优越性”（对特定问题的计算能力超越经典超级计算机）之后，迅速决定在未来5年对超导量子计算研究增加投入10亿美元预算。在这方面，我国企业的投入热情与美国相比存在很大差距。

四、完善我国自主科技创新体系的建议

为从根本上解决上述问题，我们要转变基础研究的观念误区，建立起符合发展需求的科技创新平台，加强科技金融的建设，建立国家层面迅速决策的战略性科技咨询机制，建设创新能力强的人才队伍，以此完善我国的自主科技创新体系。

（一）加强基础研究

首先要有顶层设计，从源头开始形成面向长远科技目标的系统性规划。以我国量子信息科技的发展历程为例，最初是做基础研究，对一些量子基本问题进行检验，发展起来的技术被逐步应用于应用基础研究，来演示一些量子信息的处理;随后通过一些关键技术的研发，构建一些小规模的量子通信网络，再通过工程化的集成与验证，做小规模、天地一体化广域量子通信的验证。经过一系列发展，我国在量子加密技术方面已经不怕任何禁运了，为未来的广泛成熟应用奠定了良好基础。

在顶层设计、全链条设计基础上，要有前瞻性布局，在实用价值尚不明显时就提供高强度支持。例如，2003年我们提出卫星量子通信的构想，2004年起逐步验证星地量子通信的可行性，2007年中科院同时启动两个知识创新工程支持地面验证试验和关键技术攻关，2011年中科院在国际上率先启动“量子科学实验卫星”项目，2016年成功发射国际上首颗量子科学实验卫星“墨子号”，通过一系列前瞻性的、逐渐加大的支持力度，我国在量子通信领域一步步达到国际领先地位。

（二）建设国家实验室体系

为了坚持科学与技术并重，建立起符合发展需求的科技创新平台，需要通过机构或创新平台达成多学科交叉融合，让各项关键技术集成，通过全链条的布局实现协同创新攻关。鉴于我国企业在这方面发挥的功能有限，特别需要以国家的意志来开展相关的工作，其中之一就是建设国家实验室体系。

1. 美国国家实验室的经验和启示

国家实验室是主要发达国家抢占科技创新制高点的重要载体。从美国国家实验室的经验和启示来看，其一，要聚焦某一领域，集中突破。比如，美国国家实验室主要分为两类：第一类是以大科学装置作为开发研究平台，以一个大型科学装置作为开放的研究点承接来自物理、化学、材料、信息、能源等学科的各种各样的研究，比如劳伦兹伯克利实验室的加速器，它只有某一个“金刚钻”，但它可以揽各种各样的“瓷器活”;另外一类是综合各学科优势主攻某一研究方向，像洛斯阿拉莫斯实验室是搞核武器的，喷气推进实验室是搞航天的，这一类实验室主要把物理、化学、材料、信息、能源等各学科优势全部集合起来干一件事情。其二，要采取“核心+网络”的方法，高效利用已有优势和资源。美国在研制第一颗原子弹时，由洛斯阿拉莫斯国家实验室进行总体设计，再采用分系统研制的方式，在各个地方的分支机构进行生产和研究，最后在国家实验室进行系统集成。这种运行模式显著提高了协同效率，在曼哈顿计划启动3年后即研制成功世界上第一颗原子弹。

当然，美国国家实验室后期也有一些失败的教训。在原有战略任务完成，逐步失去明确聚焦的科研主线后，各研究单元开始各自寻求新的研究方向，出现了合作松散、各自为战的趋势;并且，由于体量巨大，短期内很难解散或重组以寻求新的共同战略目标，一些研究机构甚至成为国家的沉重负担。我们在建设国家实验室时，一定要有明确聚焦的重大科技目标，避免重复布局或简单追求规模而忽略内在协同。

2. 我国新时代实验室的建设思路

一是围绕大国重器，聚焦某一战略性科技领域。建议近期在科技创新体系中布置两类国家实验室，一类是为解决“卡脖子”当务之急，如网络安全、人工智能、微电子、清洁能源、脑科学等;另一类是面向未来，用于实现颠覆性技术的引领，如量子科学、先进光源等。

二是采用“核心+网络”的组建模式，充分利用优势资源。加强顶层设计，集中统一领导，由国家负责总体发展战略、统筹安排研究任务，统筹组织分系统研究和人才培养;以最高效率汇聚各方资源，充分利用各机构已形成的优势，按实验室总体规划和布局开展分系统研究，在总部系统集成。

三是发挥市场经济条件下的新型举国体制。一方面充分发挥中央和地方的作用，由中央统筹组织，地方密切配合;同时建立起与高校、科研院所和企业的协同创新机制，形成界面清晰、优势互补、共生共赢的创新生态。

（三）建立促进创新的科技金融体系

一是从政策层面鼓励企业直接投入前沿基础研究和关键技术研发。目前民企给高层次技术人员的工资是国企的数倍。在新型举国体制下，以国家的科研投入为主，再充分发挥民企和各类企业投入的灵活性，可以在人员费用和设备采购上与国家财政科研投入互为补充，进一步激发创新活力。

二是鼓励企业的积极性。国家实验室可与地方政府合作建立新型投资体系，降低投资风险;同时，制定完善相关各方在成果转让、股权分配等多种形式下的利益共享和分配机制。例如，地方政府支持设立相关产业发展基金，地方政府投入50%，民企或社会资本投入50%，如果投资成功，地方政府保本退出，社会资本可以把成果用于转化，如果转化不成功，50%的风险由地方政府承担。目前社会资本对这种做法非常支持，也利于稳定强有力的科研队伍。

三是充分利用技术市场和资本市场，加快科技成果转化。建议落实多元包容的上市条件，允许尚未盈利或存在累计未弥补亏损，但发展潜力大的科技创新企业进入金融市场;加大对事关长远发展、可能产生颠覆性技术领域的支持。

（四）建立国家层面迅速决策的战略性科技咨询机制

科技创新具有高度的专业性和复杂性，难以完全照搬行政管理模式进行决策和考核。要充分信任科学家的专业视野，发挥科学家智库咨询的积极性;通畅决策层获取智库咨询意见的渠道，促进重大科技决策的迅速形成。例如，1986年3月，王大珩、杨嘉墀、王淦昌和陈芳允4位科学家提出跟踪世界先进水平，发展中国高技术的建议。邓小平同志亲自批示，“此事宜速作决断，不可拖延”。 党中央、国务院果斷决策，在8个月之后就迅速启动实施了高技术研究发展计划即“863”计划。经过20多年的实施，“863”计划有力地促进了中国高技术及相关产业发展，成为中国科学技术发展的一面旗帜。如果没有迅速决策的启动机制，很可能对我国科技事业的整体发展产生较大影响。

（五）建设创新能力强的人才队伍

创新型科技人才取得重大成果时的年龄呈现集中的特点，为30—50岁之间。要让处于这一黄金年龄段的优秀人才对科技资源分配拥有充分的话语权和主导权，成为国家科技任务的主要承担者。由于此年龄段正值“上有老下有小”，需要为这些人才提供良好的科研条件和优厚的生活待遇，免除他们的后顾之忧。此外，还要扩大高校收入分配自主权，探索多元化的薪酬组成方案;秉持“管理即服务”理念，避免优秀人才为改进基础科研条件而忙于事务性工作。

（作者为全国政协委员，九三学社中央副主席，九三学社安徽省委会主委，中国科学技术大学常务副校长，中国科学院院士;本文根据作者在九三学社中央第24次科学座谈会上的发言整理而成）

责任编辑：马莉莎