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【瞭望】握紧创新通行证
2021-03-09|文章来源:张冉燃 盖博铭 吴振东 王奕涵 张玉洁 |【
 

  

3 月 4 日,国家航天局发布由我国首次火星探测任务天问一号探测器拍摄的高清火星影像图 国家航天局供图 

  ◇世界科技创新中心由欧美移向亚太地区趋势分明

  ◇中国在科技创新上持续发力,不是一枝独秀,而是集群并进;不靠一时运气,而凭日积月累

  ◇“到了我们生产科学知识、而不只是消费西方生产的科学知识的时候,我们的原始性创新、颠覆性创新,就会源源不断地产生出来。”

  ◇自主创新需要“科技自信”,更需要相关人员调整思维方式——从跟随者的频道切换至原创者的频道

  2月15日,天问一号火星探测器一个漂亮的“侧手翻”——由横着绕火星转改为竖着绕火星转,再度惊艳全球。

  早在2020年7月,闻知中国尝试将轨道环绕器、着陆器和火星车登陆火星,参与美国火星任务几十年的圣路易斯华盛顿大学行星地质学家雷蒙德·阿维森发出惊叹:“轨道环绕器、着陆器和火星车——这太不可思议了。”

  “不可思议”,是近年中国科技创新越来越多收到的表情。

  2020年12月,嫦娥五号月球探测器携从月球采集的岩石和土壤样品返回地球,中国一举成为继美苏之后第三个从月球采样并带回的国家。全世界都注意到:中国的影响力飞向了太空。

  从浩瀚的太空到深邃的海底,都能看到中国创新的闪光点。2020年11月,“奋斗者”号全海深载人潜水器完成万米海试并胜利返航。在大深度载人深潜这个展示自身能力的技术橱窗,中国是当之无愧的国际领先。

  这一年,我国引来全球关注的重大成果还有“北斗三号”全球卫星导航系统正式开通、比最快的超级计算机还快一百万亿倍的“九章”量子计算原型机问世,还有自主三代核电“华龙一号”全球首堆并网成功、时速可达每小时600公里的高速磁浮试验样车顺利试跑……

  可以说,2020年中国科技创新持续发力,屡现精彩。而这一个个不断前探的坐标连点成线、由线而面,不仅标注着中国科技创新的全新方位,也为“创新势头在地理上正向东方转移”写下有力注脚。

  创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。在某种意义上,领先科技现身哪里、尖端人才流向哪里,发展的制高点和经济的竞争力就转到哪里。

  面对世界科技创新中心东移的历史机遇,中国准备好握紧创新这张新时代的通行证了吗?何时能成为未来全球创新的引领者?

  亚洲创新新崛起

  对中国这样的后起直追者来说,让世人确认她在全球创新版图的最新位置并不容易。

  2019年3月,时任世界知识产权组织总干事的弗朗西斯·高锐注意到美国和中国在国际专利申请数量上的差距正在缩小,并预测“中国将会在未来两年超过美国”时,很多人只是笑笑,把它视作一个良好的祝愿、一种礼貌的客气。

  事实上,中国实现高锐的推测只用了一年——2020年数据显示,中国2019年在《专利合作条约》(PCT)框架下提交近5.9万件国际专利申请,比美国多出1000余件,成为国际专利申请量最多的国家。

  这也是PCT自1978年运行以来,美国首次失守全球第一。

  拥有专利被普遍视为一国经济实力和工业技术实力的重要标志。PCT更是继《保护工业产权巴黎公约》后专利领域最为重要的国际条约。

  中国第一份PCT专利申请在1993年,从第一份到全球第一,中国用了26年。

  这样的重大变化让高锐感慨:“中国迅速成为领先的申请国,凸显出创新重心向东方转移。”

  应该说,近年亚洲引领技术革新的格局较为明显。从2020年公布的PCT数据看,2019年超过一半(52.4%)的专利申请来自亚洲,位列前十的申请公司中有7家来自亚洲。

  再从世界知识产权组织发布的《全球创新指数》(GII)来看。这是一个自2007年起每年发布的指标体系,系统衡量全球131个国家的综合创新能力,涵盖全球93%的人口和超过98%的GDP,是最有影响的国家创新能力评价排名之一。

  2020年的GII显示,一批亚洲经济体——特别是中国、印度、菲律宾和越南——在创新排名中取得显著进步。其中中国在专利、实用新型、商标、工业品外观设计申请量和创意产品出口等多项指标中名列前茅,报告称“中国已经确立了创新领先者的地位”。而韩国,则是继新加坡之后首次进入前十的亚洲经济体。

  首都科技发展战略研究院院长关成华告诉《瞭望》新闻周刊,进入21世纪以来,全球科技创新版图出现重大调整,亚洲国家崛起势头清晰。“虽然以美国为代表的发达国家目前在科技创新上仍处于领先地位,但一些亚洲国家与美国的差距渐渐缩小,世界科技创新中心由欧美移向亚太地区趋势分明。”

  清华大学技术创新研究中心主任陈劲对中国的前景更为乐观。他说,从历史视角看,世界科学中心曾从意大利先后转移到英国、法国、德国,并在1920年后逐渐迁移到美国。“未来几十年中国将可能在现有工程优势的基础上,逐步确立自己的技术、科学优势。”

  撕下“创新海绵”标签

  中国科技创新曾是“追随者”的形象,不过在应用创新领域这一样貌已有所改变。

  2020年8月,为了与字节跳动爆款短视频产品TikTok竞争,美国科技巨头脸书(Facebook)旗下社交媒体平台Instagram推出新功能Reels。这是脸书继Lasso挑战TikTok失败后的第二次“致敬”之作。美国有线电视新闻网(CNN)随即刊发文章,标题即是——《Instagram在美推出山寨版TikTok——Reels》。

  “抄袭者”不独马克·扎克伯格。放眼硅谷,乐此不疲复制中国创新果实的例证并不鲜见:在约会交友软件Tinder出现前,陌陌早已是国人约会神器;在美国人通过Venmo转账前,中国人使用手机购物消费、投资理财已是家常便饭;在亚马逊首席执行官杰夫·贝佐斯谈论无人机送货前,顺丰快递已然内测无人机配送。

  《纽约时报》2016年援引科技调研公司Stratechery创始人本·汤普森的话说:“坦白讲,中国抄袭美国这种说法好多年前就过时了,在移动领域事实恰恰相反:美国常常抄袭中国。”

  不只是中国互联网公司重写了网络世界的旧格局,在5G、高铁、特高压、可再生能源、新能源汽车等诸多领域,中国都居技术前排。

  中国在科技创新上的扎实推进,不是一枝独秀,而是集群并进;不靠一时运气,而凭日积月累。

  先看创新集群。关成华说,时下的创新越来越需要在有限的空间聚集、整合无限的创新要素,因此,创新集群的规模和质量决定着产业乃至区域的创新发展水平。

  2020年GII显示,全球前100个科技创新集群分布在26个国家和地区。美国拥有25个领先的科技创新集群,是全球科技创新集群数量最多的国家。中国凭借17个全球领先的科技创新集群排名第二。东京—横滨是全球表现最好的科技创新集群,在其之后的四家,依次为深圳—香港—广州、首尔、北京和圣何塞—旧金山(即硅谷)。

  “整体来看,中国是中等收入经济体拥有科技创新集群最多的国家,且两大科技创新集群位列全球前四,科技创新集群整体表现优异。”关成华说。

  再看创新积累。

  据2020年GII数据,中国与2019年一样,保持在榜单第14位。而从2016年的第25位、2017年的22位、2018年的17位,再到2019年、2020年的14位,这上升并稳住的排名,浓缩着中国“十三五”期间的创新之变。

  “我国已经是GII前30位中唯一的中等收入经济体,表现已经亮眼,但是应该说,我们需要更加积极地看待我国创新水平。GII中的论文、专利等评价指标主要用人均进行计算,适合人口少的国家。例如排名靠前的瑞士、韩国都是袖珍小国。而且这一评价指标没有考虑到创新质量,即工程科技对基础设施和经济社会发展的作用、对人民生活的便利等。如果考虑这些因素,我们的排名会更好。”陈劲说。

  显然,中国正在努力撕下“创新海绵”——吸收国外创新成果的标签。

  攻坚原始创新

  现在显示的一切还仅仅是开始。中国正加紧布局调整,尽快补上短板,特别是备受关注的原始创新不多。

  原始创新,是指前所未有的重大科学发现、技术发明、原理性主导技术等创新成果。原始创新意味着在研究开发方面,特别是在基础研究和高技术研究领域取得独有发现或发明。

  发达国家经验表明,基础研究和前沿高技术研究是新兴技术和产业发展之母,是一个国家实力的标志,也是其未来发展的生命线。据统计,现代技术革命的成果约?90%?源于基础研究及其他原始创新。

  以基础研究为代表的原始创新一直是我国的薄弱环节。比如,我国在该领域的SCI科技论文,篇均被引次数只有10次左右,低于世界篇均被引次数12.61次。

  陈劲说,2012年,《科学美国人》曾刊登文章,称中国的科学能力水平仅为美国五分之一。“近几年,我国科学技术当然发展迅速,但整体讲,还是技术跟踪进展快,基础研究相对慢。如果说目前我国的技术开发能力达到美国70%左右,那么基础研究水平方面,我国也就在美国四分之一到三分之一之间。”

  基础研究实力不强使我国饱受“卡脖子”之痛。天津科技大学经济与管理学院教授朱建民说,当前,美国、德国和日本牢牢把握着光学、超高精度机床、高端电阻电容、芯片、激光雷达、航空钢材、医学影像设备元器件、光刻胶等“三基”(基础零部件、基础工艺及基础材料)方面的核心技术、基础性技术、共性技术,严重制约我国科技发展和产业安全。

  随着更多领域挺进“无人区”,原始创新的重要性和艰难益发凸显。

  中国科学院高能物理研究所研究员张双南认为,当我国和发达国家的差距缩短到一定程度,甚至在某些技术领域走到前面的时候,问题就出来了,那就是没有原始性创新,就难有颠覆性技术,就只能跟着人家,这样一旦走到前面,就容易迷失方向,不知道该往哪里走了。“科学是技术创新的主要源泉,科学基础薄弱,颠覆性技术就很难甚至冒不出来,急也没用。”张双南说。

  杨伟对领先时的创新难度深有体会。

  这位中国科学院院士、中国航空工业集团有限公司副总经理、歼-20总设计师说:“原来,我们曾经是有明确的追赶目标,别人在前面,我们奔着他去。现在,我们接近了,甚至在某些局部平行或超越了,这时我们所面临的挑战将更加严峻。在这种没有明确跟踪目标的情况下,创新的难度同以前相比不是一个数量级的。”

  杨伟认为,应对这样的挑战,核心是要加强原始创新。如果说以前我们对基础研究、基础科学的关注与投入还很有限的话;未来,我们需要更加关注这些领域,加大对基础科学原理的深度理解与突破。

  基础研究底子单薄的背后,是研发经费中基础研究比例偏低。张双南说:“大概只有5%左右,而就是这5%,还包括基础性研究和应用基础研究,和美国体量大得多的基础研究费用的17%左右相比,我们国家真正用于基础科学研究的经费实在是少得可怜。”

  在张双南看来,大幅增加基础研究投入,特别是长期定向支持一些重要基础研究领域能从根本上解决这一问题。“到了我们生产科学知识,而不只是消费西方生产的科学知识的时候,我们的原始性创新、颠覆性创新,就会源源不断地产生出来。这样我们就有了坚实的科学自信和技术自信,我们的文化自信也就会更加强大。”

  陈劲还谈到,要在确保基础研究获得长期稳定支持的基础上,充分认识基础研究、前沿高技术研究等的不确定性,不能要求项目都要成功,也不能要求项目都要立竿见影解决市场应用问题。基础研究要格外注重知识积累,把持续资助和团队建设放在突出位置。

  聚一群“头部”人才

  对原始创新等科创活动来说,共识是:顶尖人才具有不可替代性,没有拔尖人才难有前沿突破。

  特别是未来人工智能将越来越多替代普通人的工作,普通人才的稀缺程度势必将降低,拔尖人才的作用势必将强化,所谓“千军易得,一将难求”。

  我国本土培养的诺贝尔科学奖获得者迄今仅1人,这也映射了我国原始创新能力薄弱,“头部”科研人才不足的现状。

  反观美国,自20?世纪初至今,美国拥有最多的诺贝尔科学奖得主,总人数超300?人,这被认为是美国主导信息、网络、空间、生物、新能源、纳米材料等新兴技术产业发展的原因。

  更直观的例子是日本。由于日本在诺贝尔物理学奖和化学奖中比例较高,其半导体芯片技术包括硅晶圆、合成半导体晶圆、光刻胶、靶材料、封装材料等?14?种材料均占?50%?及以上的市场份额,并在全球范围长期保持优势。

  陈劲表示,未来要在无人区引领科研方向,需要一批精英人才。这些精英人才要有前瞻性,能够瞄准未来10~20年进行探索,特别是要能够提出比欧美科学家更超前的研究假设并形成相关的研究成果。

  通常而言,高精尖人才来源有二:一是教育兴盛、培养人才;二是环境优越、吸引人才。

  陈劲认为,我国目前的教育体系以培养常规人才为主,处于高等教育大众化阶段,大学生从上大学起就开始专业教育,学科边界清晰,学术背景单一,这样基础知识不雄厚,同时难于打破学科边界,高端科技人才培养进展缓慢。他建议今后进一步深化教育教学改革,增强高校基础学科和跨学科人才培养,加快国内顶尖人才培养。特别是要以培养拔尖创新人才为核心,一方面加强通识教育,另一方面则要打通理科、工科、文科、社科等的学科边界,培养造就一批战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才。

  关成华表示,在立足自主培养顶尖人才的同时,我们还应面向世界汇聚一流人才,吸引海外高端人才,为海外科学家在华工作提供具有国际竞争力和吸引力的环境条件,想方设法组成一支世界级的顶尖人才队伍。

  关成华还提到,在当前技术封锁的背景下,构建顶尖创新人才体系,可能不仅要做好科学规范、开放包容的顶层设计,还要做好韧性治理的思想准备、能力准备。

  多一些科技雄心

  顶尖人才往往需要从被动的跟从转为主动的探索。

  但长期处于引进、吸收阶段,不少科研人员养成了“拿来主义”的习惯——遇到问题先考虑外国同行怎么想,再观察外国同行怎么办。

  这种一做题就想翻答案的习惯,消磨了一些科研人员的钻劲和闯劲,也稀释了他们的好奇心和想象力,某种程度上使其安于“外包工”的角色。

  中国科学院院士、国家“南海深部计划”(即南海大计划,是我国海洋科学第一个大规模基础研究计划)指导专家组组长汪品先对此常怀忧虑:目前国内科研大部分还是为西方做“外包”,没有自己原创的科学大视野。

  在汪品先看来,我国的自然科学研究目前还是个“发展中国家”的样貌,其特点是自己不出题目,而是提供数据去支持别人的论断。文章可以发表的等级很高,比如发表在《自然》《科学》等权威刊物,但这些文章往往只是“原料”,观点、结论还是别人的。“我们需要考虑转型——能不能由我们自己出题目?自己做老板?自己不想做老板,这是没出息的。”

  汪品先举例说,海洋科学中有许多认识来自北大西洋探测,它们被主流观点认为是全球海洋的共同规律。“几十年来我们就是这样‘跟跑’过来的,用我们的新资料来支持前人的旧认识。南海大计划与以往不同,我们基于从南海探测得到的新资料,进行独立的思考研究,从源头出发去探讨全球性问题。”

  比如南海成因的研究。汪品先介绍,大陆怎么会张裂产生海洋,这是地球科学一个根本问题。如果搬用前人认识,会以为南海是按照北大西洋的模式形成的“小大西洋”,但南海大洋钻探的发现表明,南海是在板块边缘俯冲带形成,属于另外一种类型,不是一个“小大西洋”,我们从而提出“板缘张裂”的新认识。

  科研人员能不能自主探索是一方面,环境氛围是不是支持自主探索是另一方面。

  以往科技创新活动中容易出现的是:那些跟踪式、模仿性项目容易中标,没有国外先例的研究常常遭遇排斥;一些具有创新性的题目往往由国外率先提出,国内负责实施。甚至一些已经得到国际认可的自主创新工作也屡屡遭受质疑。

  中国科学院院士、国家重大科学工程“大天区面积多目标光纤光谱望远镜”(LAMOST)项目总工程师崔向群曾在接受媒体采访时说:“一些人总是有一种根深蒂固的想法,就是认为我们的技术和外国的差距很大,只要跟着国外做就可以了,自己做的肯定不行。比如,我国自主研制的望远镜稍微出点问题,他们就会立刻说看来还是不行。其实,国外的望远镜也会经常出问题,也需要不断维护升级。”

  崔向群认为,有这种想法归根结底还是因为我们的自信心不够。“我们的科学家应该对自己有足够的信心,我们不能永远都跟在别人屁股后面。在不断学习的过程中,我们也要去大胆创新,并相信自己有能力干成。”

  这需要科技创新相关人员调整思维方式——从跟随者的频道切换至原创者的频道。

  这样的调整有赖于体制机制的完善和文化环境的浸润。

  一方面,创造有利于原始创新、基础研究等的良好科研生态,建立健全科学评价体系、激励机制,让科学家能够潜心搞研究。据陈劲观察,我国目前相关体制机制正在不断优化之中。比如科技评价就正在将完成国家重大需求和科研的自由探索有机结合起来。他提出以后还可设置更多先导科研项目,让更多超前研究实现创新引领,还可强化科学公有、团队协同,让科研制度更具中国色彩。

  另一方面,则要在全社会推动形成讲科学、爱科学、学科学、用科学的良好氛围,营造崇尚科学、尊重创新的社会风气,引导公众勇于创新、宽容失败。并通过科普让公众理解创新成果,使科技创新真正进入社会,为人尊崇,充分释放蕴藏在亿万人民中间的创新智慧、创新力量。

  1993年,杨振宁在香港大学发表《近代科学进入中国的回顾与前瞻》演讲时说:“到了21世纪中叶,中国极可能成为一个世界级的科技强国。”

  到新中国成立100年时成为世界科技强国,也是我们念兹在兹的目标。

  小智治事,大智治制。制度有待完善之处,恰是改革作为之时。为建设科技强国、加速创新高地东移提供适宜的生态环境,正当其时。

  (源自《瞭望》新闻周刊2021年3月8日版 原地址:https://xhpfmapi.zhongguowangshi.com/vh512/share/9810986?channel=weixin)


 
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