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中国需要加大基础研究投入——专访上海生命科学研究院院长李林

admin  发表于 2017年12月24日

在繁华的徐家汇商圈,岳阳路320号就像一个世外桃源,绿树掩映、草木葱茏。这里是中国目前最有影响力的生命科学研究机构——中国科学院上海生命科学研究院。每天清晨,上千名穿着白大褂的科研工作者在大院里的各个实验室,开始一天的工作;与此同时,上海生命科学研究院院长、中国科学院院士李林也步入正对大院大门的一栋建于上个世纪30年代的老楼。半个世纪前,就在这幢楼里,诞生过一项轰动世界的科研成果——人工合成结晶牛胰岛素。李林的办公室就在这栋楼的二楼。

李林1989年毕业于这个大院里的上海生物化学研究所,这个所的老一代科学家曾为人工合成结晶牛胰岛素这项科研成果做出了重要贡献。这项成果曾与诺贝尔奖擦肩而过,被称为是中国攀登世界科技高峰征程上的一座里程碑。今天,在上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所新大楼一楼门厅,还能看到当年的老所长王应睐院士的铜像,以纪念这位在人工合成结晶牛胰岛素工作中做出杰出贡献的科学家。而代表着追求真理、淡泊名利、敢于攻坚克难、善于协同创新的“胰岛素精神”,也成为岳阳路320号大院最为珍视的精神财富。

李林说,这种精神是这个大院的根,他愿意成为这种精神的传承者。在上世纪90年代初,他从美国纽约州立大学石溪分校以优异的科研成果完成博士后工作,却谢绝美国相关研究所的邀请,信守承诺回到中科院上海生物化学研究所。在出国潮涌动的年代,他的载誉归来被传为佳话,国内媒体争相报道,当时的中科院院长周光召还发来了热情洋溢的亲笔信。

但传承不是一件容易的事情,因为科学研究本身正变成一个竞争极为激烈的行业。上世纪 50 年代,科学研究仍然是一种只有少数人才能参加的活动,所谓的世界科学界不过只有几十万名成员而已。此后,这支队伍不断壮大。现在,即便保守估计,全球的科研人员总数也已经超过了千万。据估算,2011年已经接近1600万,我国在 2011年投入研发活动的劳动力人数占到世界总量的25.3%。

李林院士的副本 1.jpg

在中国,2001年,也就是刚迈入不惑之年的李林担任上海生物化学与细胞生物学研究所常务副所长,正式走上科研管理岗位的时候,中国大陆学者在 SCI 中发表的论文在全球科学界中的比例还微乎其微——在上海神经科学研究所工作的郭爱克院士,当年发布了中国神经科学领域的第一篇《科学》论文。但今天,中国科学家发表的科研论文在全球的比例已经超过10%。进入新世纪不到16年时间中,有超过100万篇来自中国大陆的学术文章在 SCI 系列期刊中发表,中国科学家的研究成果刊登在国际顶级的学术期刊上,已经不算是新闻了。

除了竞争,科学界还面临新的问题。在基础研究的价值被反复强调了半个多世纪之后,却遭到越来越多的人质疑。比如,英国上议院议员马特·里德利(Matt Ridley)不久前就在《华尔街日报》撰文指出,技术能够自主演化,人类没有能力指挥根本停不下来的技术,人类只是技术进步过程中的小卒,专利阻碍了技术进步,技术进步也不是基础研究的成果。

李林认为,基础研究的价值不应该受到质疑,真正需要做出改变的是我们对待和开展基础研究的方式,好的科研文化可以帮助人类修补科研世界的这些瑕疵。过去几年,他在管理中强调青年科学家不要过于看重论文的影响因子,鼓励年轻人去思考真正的科学问题,因为只有这样的问题才能帮助人类增加对世界的了解;之后,他组织成立中国科学院—第二军医大学转化医学研究院,开创性地将中国科学院的科研人员实验室安排在了第二军医大学的三所附属医院,因为他认为基础研究与临床研究的高度结合,能够帮助科学家更好地解决转化医学发展过程中遇到的科学问题;最近,他又开始呼吁政府和企业能够用更大的力度支持基础研究而不是成果转化,因为过度的资源竞争正让科学家将大量精力浪费在科学研究之外,这种情况下的成果转化必然会陷入“无源之水”的尴尬境地。

 

《环球科学》:英国议员里德利曾在一篇文章中说,不是基础研究促进了商业创新,而是商业创新促进了基础研究。这让我想起来,万尼瓦尔·布什(Vannevar Bush)在提出从基础研究到商业创新的“线性模型”时,也曾经遭受质疑,很多人认为因为布什是科学家,所以才提出这样的观点,这不是规律,而是利益集团的游说。让您来看,基础研究的意义究竟如何?

李林:你提到了“美国科技政策之父”,也就是创立美国科学研究局的万尼瓦尔·布什。他从二战经历出发,提出基础研究的特点是有长远的、根本性的意义,是技术创新的源泉。这个观点,在当下已经是科学界乃至全社会的共识了。在今年李克强总理做的《政府工作报告》中专门提到了 “强化原始创新,增强源头供给”,在刚刚公布的《国家创新驱动发展战略纲要》里非常明确地把发展的基点放在原始创新上,强调了基础研究、前沿探索是一个国家提升原始创新能力的关键,这些都是很重要的战略变化。

现在,我们的政府已经意识到,未来经济的发展的驱动力应该是创新,继续依靠激发大家的发展欲望,从而推动发展的阶段已经过去了。而在新的阶段,全面创新的核心就是科技创新,如果没有科技,所有创新都是“无源之水”,只有科技上实现了突破,才能助推其他方面的创新源源不断地涌现。这一点,在这届政府的执政理念中已经得到了非常清晰的展示。

至于基础研究和产业创新的关系,我想我们不能简单地总结。基础研究会促进技术进步,技术进步会促进产业创新,这样的例子有很多,如页岩气在导致能源革命之前就经历了几十年漫长的基础研究。新技术、新工艺、新流程、新产品都是建立在新知识基础上的,都必须从新知识的储备中提取“资本”,这已经是全人类的共识。我们国家发展到现在这个阶段,技术上遇到的“天花板”越来越多,引进门槛和成本越来越高,关键的核心技术更是有钱也买不到,我们必须依靠自力更生,更加注重原始创新能力的提升,这一点比任何时候都更加明确。

另一方面,产业创新也会带动技术进步、反作用于基础研究,这方面的例子也有很多,当显微技术只能把微观世界放大一万倍的时候,我们看到的微观世界是一个样子;如果显微技术的放大能力提升一个或者两个数量级,我们看到的就是另一个样子。基础研究在技术进步的过程中能获得飞速发展。

另外,还有一点是我们在谈论基础研究的重要价值时不能忽视的,那就是基础研究在培养人才中所发挥的作用。至少现在,基础研究仍然是培养科技人才和提升人才科研能力的不可取代的方式。再了不起的人都需要一个成长和积累的过程,基础研究提供了这样的平台。

而人才对于现代经济的发展和竞争力的提高也至关重要。我给你看一组数据,现在硅谷的总人口不到全美的1%,但这里集结了包括美国在内的来自世界各地的100多万科技人员,其中还包括近千名美国科学院院士,30多名诺贝尔奖获得者,所以硅谷才能长盛不衰、基业长青。

 

《环球科学》:那我们国家对基础研究的支持情况怎么样?

岳阳路320号上海生科院-摄影崔伟民的副本 1.jpg

李林:2015年,我们国家的研发经费投入总量为1.4万亿元,比2012年增长38.1%,年均增长率是11.4%。按汇率折算,我国研发经费继2010年超过德国后,2013年又超过日本,已经成为仅次于美国的第二大研发经费投入国。而且,我国研发经费投入强度(全社会研究与试验发展经费与国内生产总值之比)提升至2.1%,已达到中等发达国家水平,居发展中国家前列。根据 《国家创新驱动发展战略纲要》,到2020年,这个比例会提高到2.5%。

虽然我国全社会研究与试验发展经费在总量上已经很可观了,但问题依然存在。我们知道,科研投入分为基础研究、应用研究和转化投入三个方面,我们国家的科研投入在结构上还需要进一步优化。

根据经济合作与发展组织(OECD)统计数据,当前发达国家的基础研究经费占全社会研究与试验发展经费的比例多在10%~20%,应用研究经费占20%~30%;而我国基础研究经费占全社会研究与试验发展经费比例是非常低的。以2014年为例,我国基础研究占比仅为4.7%,应用研究经费占比10.8%,而试验发展却占了相对大的比重,达到了84.5% 。

基础研究和应用研究的比例远低于试验发展或者说转化方面的投入,要实现《国家创新驱动发展战略纲要》中关于科技进步贡献率要提高到60%的目标,还需要进一步优化科研投入结构。

政府从“科技对经济发展的贡献率不足”这个表面现象入手,提出要加大对科技成果转化的支持。这个做法不能说不对,但我认为“把脉”把得还不够准。我认为,问题的核心不仅在于我们的转化工作做得不好,而更在于我们可供转化的东西太少,我们的基础研究还需要进一步加强支持力度。

 

《环球科学》:我们不能回避的一个问题是,基础研究除了要为我们开创未来之外,必须满足国家重大的战略需求,这一点对于中国这样处于追赶状态但又有着复兴梦和大国理想的发展中国家而言,尤其重要。那么,在生命科学领域,我们国家面临的重大战略需求有哪些呢?

李林:当前,生命科学最重要的两个领域就是人口健康和农业生态。单从人口健康的角度来看,老龄化已经成为中国面临的重大挑战之一,与此相关的慢性疾病和重大疾病问题已经引起了全世界的关注。此外,“怎样保持健康、让老百姓活得久也活得有质量,防未病而不仅治已病”,这些问题都很重要。

比如,在科学上看老龄化问题,就要求我们弄清楚,哪些是正常的衰老现象和指标,中国人的健康与衰老的指标特点,有哪些技术和方法可以帮助我们延缓衰老、治愈疾病和保持健康,这些都是科学家面临的国家与社会重大战略需求问题,其中也都含基础研究要解决的非常重大的科学问题。现在,产业界的热点是信息技术。如果这些问题能够解决好,生命科学与技术产业就会成为下一个热点。

但在这个领域,我们的积累非常不够。很多关键的数据,我们都没有。前段时间,我们上海生科院营养所的科研团队专门做过一个维生素D的筛选调查,结果发现,中国人维生素D的水平远远低于美国的健康标准。后来,我们的科学家就做了对照实验,结果发现,不论怎么增加维生素D的摄入量,实验对象体内的维生素水平都没有达到健康标准。但从维生素D缺乏症的角度来看,上述不达指标并没有导致相关病症的出现。这说明,西方社会的健康标准并不一定适合中国人,我们如果按照西方的健康标准来补充营养,不但于健康无益,反而可能产生负面影响。

我们的健康不可能建立在这种模糊认识的基础上。但清晰的认识不可能从天而降,不可能等着别人告诉我们,我们只能依靠自己的科学家,依靠基础研究,否则我们对此永远没有答案。

 

《环球科学》:可是我们的基础研究成绩确实也不太好,我们论文的平均引用率还挺低。

李林:我们的社会发展到今天,存在的变量太多。也许正因为整个社会的变化太剧烈,整个社会的表现都相当浮躁,大家都无意于制定长期规划,这种倾向当然在科研领域也会有所表现,你说的情况就是其中一种。

我们国家的科研人员之所以发了那么多低引用率的文章,说明我们的基础研究水平不够高,创新引领的发现少,跟风的研究为主。究其原因是因为我们对基础研究的支持力度不够,科研人员更倾向于去追逐热点,快速地产生成果(发表论文),竞争有限的资源。“三个人抢吃一块面包”,若最终只能有一个人能获得这块面包,怎么评判?最直观的评判标准就可能是论文数量和影响因子,因为这是客观的可以量化的指标,这中间的道理显而易见。不只论文,我们有不少科研人员对各种荣誉奖项和各种头衔过度热衷,探寻其根源,其实也都在这里。

因为基础研究经费的供给不足,导致过度竞争而缺乏必要的稳定支持,我们的科研人员没法有更多精力去关注最重要的科学问题。我们都希望科学家“十年磨一剑”,但现在的经费资源和评价体系根本不支持这样的做法,他们都是被“牵着鼻子”走。科学家个体为了生存,没法或不愿意去冒险做探索性强的课题;但最伟大的科学成就永远伴随着最大的风险,这是科学界的常识。这种现状迫使他们选择“跟踪热点”。但“跟踪热点”怎么可能取得伟大的成就呢?

所以,就会有这样的局面,我们用于基础研究的为数不多的资金,却又都被用来支持一些低风险的项目,“好钢”也没有真正用到“刀刃”上。

 

《环球科学》:2015年,南开大学曾经做过这样一个研究,结果表明:荣获国家自然科学一等奖的项目,其平均科研周期是14年。即便基础研究以“用时长”而著称,这样的时间跨度也太长了,这需要有稳定的资金支持。可是,我们国家的科研经费似乎还是以竞争性经费为主。

李林:你说的很对。但在探讨这个问题时,我们首先要明确的是,这个14年并不是针对这一个研究,而是一系列研究最终耗费了14年时间并获得了国家科学技术一等奖。在这个过程中,科学家的能力在提高,经验在积累,阅历在增加,对科学问题的认识也在不断深入。

我有个经验,在经费充足的情况下,优秀的青年科学家只需约5年甚至更短的时间就能显示出发展潜力。但如果缺乏稳定支持,评估时间又短,青年科学家的“起飞”就变得非常沉重,因为他们不得不花费相当多的时间去寻找经费,一旦被干扰就无法安心追求原始创新。这是非常可惜的事情,很多科学家就这样错过了孕育重大发现的黄金阶段。

这也涉及到我们究竟应该怎样对科研人才进行管理的问题。我认为,对科研人员的管理体现在激励和评估两个机制上。在激励机制上,适度稳定的支持非常重要;从评估机制角度来看,我们需要建立让科学家能够“十年磨一剑”的宽容机制。这一方面需要政府为基础研究提供充足的经费保障,让科研人员能“心无旁骛”地工作;另一方面,也要求高校和科研院所逐步改变评价体系,从“论文影响因子导向”转向“对科研行为本身的评价导向”,鼓励那些从事重大原始创新研究、进行“寂寞长跑”的科研人员。

在宏观层面上,国家已经在想办法对重大科学问题提供长期的支持。国家自然科学基金委员会不久前就启动了科学研究中心的试点,稳定支持优秀科研人员潜心研究和探索。这个中心由约10个科学家组成团队,在5到10年时间内致力重要前沿科学突破,产生国际领先的原创成果。这些科学家不需要考虑经费问题和短期评估带来的压力。当然,提供稳定支持不代表没有竞争机制,还是需要通过竞争来筛选团队。

在上海生命科学研究院,我们也通过多种尝试来保证对科学家的支持,例如我们设立了院长基金,专门支持优秀的有潜质的青年科学家做创新意义突出、有风险的研究项目。但我想,这种局面的改变需要一个顶层设计,需要国家和社会一起努力,不可能一蹴而就。

换个角度看,我们之所以在讨论基础研究稳定支持的重要性,是因为我们为竞争经费而耗费了科学家太多的精力,我们为此付出的代价太大,这也反映出我们对基础研究的投入不够。如果我们能优化科技投入结构,提高基础研究的投入比例,那么,我们的科学家获得经费资源总量就能提高,这个问题可能就大大缓解了。

 

《环球科学》:这就有了新的问题。经过这几十年的发展和不断的完善,我们的短期评价体系好像已经足够健全,如果真的开始支持长期的研究,我们的评价体系能够跟得上吗?

李林:我们在上海生命科学研究院进行了这样一个尝试:当很多研究机构在引进人才时都提出明确的影响因子达标要求时,我们放弃了这种量化的考核标准,转而要求这些年轻科学家提出具有前沿性和挑战性的未来研究计划。这之后,我们会在全球组织专家对这些研究人员的工作进行评估。在工作最初三年期间,对青年科学家没有发表论文的要求,只要专家们认为他们的工作在思路、方向、路径和前景上都没有问题,我们继续给他们至少三年的稳定支持。我讲这个案例是想告诉大家,我们有方法评估长期研究,我们要对科学家的能力和追求有信心。

 

《环球科学》:我还有一组数据,除去军事投入、中美两国公共财政对基础研究的支持力度其实相差不多。但与此对应,中美两国企业对基础研究的支持力度相差非常明显。美国企业对基础研究的投入约占其营收的0.1%,中国企业只有0.01%,基础研究向商业应用漫长的转化周期似乎格外打击中国企业对基础研究的信心。面对个局面,您觉得怎么办比较好?

李林:先不说企业,先说政府。前段时间,为了促进科技成果的转化,很多政府资金都投入去推动这件事情的落实。我可以明确地说,这样的做法是不对的,政府应该更加关注并支持基础研究,科技成果的转化是企业的事情,中国的企业家有能力也有智慧把好的成果实现产业化。

为什么企业一直没有动力去推动科技成果的产业化?我们想想,打个比方,一块钱中只有5分钱去探索原始创新,1毛钱去开发最前沿的技术,却用8毛5分去把这些知识和技术变成产品,这8毛5分中的很大一部分不“打水漂”才怪。我们还继续在这一块增加投入,肯定不对。

当然,正像你说的,我们的基础研究在一些方面确实不尽人意,这影响了不少人对基础研究的信心。但正因为这样,国家才更要加大对基础研究的投入,并引导企业去支持基础研究和应用研究,才可能不断获得具有转化价值的成果。只有这样,科技对国家经济发展的贡献率才能不断提升。这几年,我们看到韩国的科技产业强势崛起,在很多领域都拥有了世界级的竞争力,但很多人没注意到这背后雄厚的资金支持。韩国对基础研究的投入占到了国家GDP的0.75%,而我们国家对基础研究的投入才占GDP的不到0.1%。

政府要引导企业增加基础研究投入。我自己也注意到,很多有战略眼光的企业家对基础和应用基础研究的兴趣也确实在不断增强,只是我们没有找到最合适的合作方式。这需要科研院所和企业都转变思路:科研院所要帮助企业解决核心技术问题,企业也要真正支持基础研究,双方要形成“命运共同体”。解决这个问题没有“放之四海而皆准”的模式和方法,我们要不断探索。

在科技创新的道路上,科技领域也需要甚至更需要供给侧改革,只有科技领域的供给侧改革取得成功,经济领域的供给侧改革才能如愿实现,发展中的很多问题才能“引刃而解”。

 

 


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