“科技立则民族立,科技强则国家强”。 “天问一号”开启火星之旅、“深海一号”生产储油平台投产、高温气冷堆核电站并网发电、国家创新能力综合排名上升至世界第12位……2021年,中国科技事业硕果累累、成绩喜人,为经济发展稳字当头、稳中求进提供有力支撑。
在此良好开局之下,“十四五”中国科技创新如何续写高水平自立自强的新篇章?伴随中国步入高质量发展的新阶段,如何更好运用科技力量保障粮食安全、助力碳达峰碳中和等战略目标的实现?中国又将如何持之以恒不断拓展人类知识与技术的边界?围绕这些问题,本刊记者采访了科技部部长王志刚。
文|本刊记者 冯琳

科技事业实现“十四五”良好开局
2021年是中国共产党和国家历史上具有重要意义的一年,也是“十四五”开局之年。王志刚表示,全国科技界坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,坚决贯彻落实党中央、国务院重大战略部署,充分发挥科技在推动高质量发展、构建新发展格局、践行新发展理念中的重要关键作用,有力支撑北京冬奥会、疫情防控等国家重大战略任务,创新驱动发展取得了新的成效。他指出,过去一年,全社会研发投入达到2.79万亿元人民币,同比增长14.2%,研发投入强度达到了2.44%,国家创新能力综合排名上升至世界第12位,成功实现“十四五”良好开局。
任何一项科技创新成果都不是一蹴而就的。据王志刚介绍,科技部坚持“四个面向”强化研发部署,加强基础研究、技术创新、成果转化和产业化等创新活动的全链条部署,增强经济社会发展的内生动力。
——面向世界科技前沿,支持探索基础科学和前沿技术,涌现一批原创性重大成果。例如:“祖冲之二号”和“九章二号”实现量子优越性,“天问一号”开启火星之旅,“羲和号”实现太阳探测零的突破,“神舟十三号”与“天和”核心舱成功对接,“海斗一号”成功实现万米下潜并完成科考应用。
——面向经济主战场,围绕产业链部署创新链,围绕创新链布局产业链,不断壮大发展新动能。科技重大专项有力支撑移动通信、新能源、高端装备等战略性产业发展。人工智能技术深度赋能制造、物流、交通等产业的智能化升级;5G、大数据、区块链等技术融合应用,在推动数字经济蓬勃发展方面作出重大贡献;“深海一号”生产储油平台正式投产,支撑我国海洋油气资源开发能力进入世界先进水平。科技创新创业纵深推进,北京、上海、粤港澳大湾区三大国际科技创新中心跻身全球科技创新集群前10位。

——面向国家重大需求,坚持目标导向,加强研发任务的整体设计,以科技为逻辑起点和核心要素,围绕国家重大需求提供关键解决方案。支撑粮食安全和乡村振兴,聚焦土地和种子加强研发攻关,农作物新品种示范推广,良种增产贡献率达到45%。支撑碳达峰碳中和,高温气冷堆核电站示范工程首次并网发电成功,大气污染联防联控等技术加快应用推广。在支撑高水平举办北京冬奥会方面,实施“科技冬奥行动计划”,围绕冬奥关键场景取得一大批创新成果,为北京冬奥会成功举办贡献科技力量和科技要素。区域创新引领带动作用持续增强,有力服务国家区域发展战略实施,高质量发展动力源作用更加凸显。
——面向人民生命健康,坚持人民至上、生命至上,把增强人民群众的健康福祉作为科技研发的重要导向。支撑疫情防控,检测手段更迅速更便捷更精准,药物研发取得突破性进展,疫苗研发积极适应疫情和病毒新的变化,在实践中不断验证其有效性和安全性。加快药物和医疗器械研发,通过实施新药创制重大专项,我国获批I类新药从2008年之前的5个达到现在的75个新品药,以正电子磁共振扫描系统(PET/MR)为代表的一批国产高端医疗器械投入使用。
王志刚进一步指出,科技部还围绕提升体系化能力加快建设战略科技力量,包括国家实验室、国家重点实验室、高水平研究型大学和科研院所建设,以及高科技企业的发展。科技部坚持科技创新和体制机制创新双轮驱动,统筹推动重点改革任务的不断推进,并取得良好效果。科技进步法在时隔14年之后修订,并于今年1月1日正式实施。科技评价加快在以创新质量、绩效、贡献为代表的评价方面不断优化。并且探索项目管理改革,实施“揭榜挂帅”,首席科学家责任制,青年科学家项目等新的机制。
此外,科技部秉承互惠共利的理念,深化科技开放合作,加强科技政府间和民间的国际科技合作多层次推进。高质量举办“中俄科技创新年”,国家主席习近平和俄罗斯总统普京分别向开幕式和闭幕式致“双贺信”。发挥中外创新对话、科技伙伴计划高层引领作用,与美国、英国、马来西亚、南非等17个国家围绕药物、疫苗、检测等领域开展联合研究。深入推进“一带一路”科技创新合作,人文交流、共建联合实验室、园区合作、技术转移4项行动持续深化。积极参与并牵头发起国际大科学计划和大科学工程,国际热核聚变实验堆计划进入重大工程安装阶段,我国正式成为平方公里阵列天文台成员国。 “在中国改革开放历程中,科技开放始终走在前列;面向未来,中国科技开放的大门只会越开越大。”王志刚说。
展望下一步发展,王志刚表示,科技部将认真贯彻落实以习近平同志为核心的党中央重大决策部署,以狠抓科技政策扎实落地为主题,以实施科技体制改革三年攻坚方案为主线,著力强化国家战略科技力量建设,著力加强基础研究和战略高科技研发,著力突出企业创新主体地位,著力抓好科技人才队伍建设,著力优化科技创新生态,著力提升科技开放合作水平,支撑引领经济高质量发展,以实际行动迎接党的二十大胜利召开。
持之以恒不断加强完善基础研究
“源浚者流长,根深者叶茂。”作为科技创新的源头,2021年中国基础研究投入为1,696亿元人民币,占全社会研发投入的比重达6.09%。 “十四五”规划和2035年远景目标纲要进一步提出,持之以恒加强基础研究,并首次对基础研究经费投入占研发经费投入比重设置了8%以上的指标。
“基础不牢,地动山摇,我们不能做地动山摇的事情。”在王志刚看来,从认识上讲,基础研究问题可以通过工程、技术来凝练需求,也可以通过探索来产生。就基础研究本身来讲,它是整个科技活动中非常重要的一环,必须加强。他强调,尤其中国科技在发展,越往前走越进入到知识边界的拓展、技术边界的拓展、成果原理和应用原理的追寻阶段。到了这个层面,基础研究做得越好,中国科技发展上的主动性和前瞻性就越强。
从具体研究内容上来讲,基础研究主要聚焦前沿探索,把未知变为已知,把不确定性变成确定性,包括拓展人的知识边界以及探索相关研究方法。王志刚指出,有时候一项科技成果不仅仅是一篇论文或者一项转化,真正留下来的是它的方法论。 “有时候答案不是关键,问题才是关键。”他认为,对于基础研究而言,重要的是,选择的问题是不是真正重要的基础研究的问题。在问题的选择上,可以从人类自由探索的好奇心来提出,也可以从一些重大工程的实际需求中提出,比如核电站建设需要解决中子如何约束等方面的问题,在5G、太阳能光伏、半导体材料方面还有很多基础问题需要解决。
从组织方式上来讲,要注重好奇心驱动和国家目标导向。 “我们现在有很多技术不过关,实际上还是基础研究不过关,所以我们的研究工作要往前走一步,要做到知其然也要知其所以然,这就是基础研究要承担的任务。”王志刚又强调,在基础研究的评价上,既要看创新成果,包括发现规律,也要看形成这些成果的应用价值等方面。

据王志刚介绍,中国在基础研究方面已取得一批重大成果,包括三维量子霍尔效应、纳米限域催化、体细胞克隆猴和凯勒几何核心猜想等前沿方面,以及量子保密通信、新一代超高强度的钢、异构融合类脑计算芯片、人工合成淀粉以及高性能碳基CMOS集成电路等应用成果。此外,国家首次专门出台了《关于全面加强基础科学研究的若干意见》以及一系列落实这一《若干意见》的具体文件。
针对下一阶段如何加强基础研究工作,王志刚认为,要不断完善基础研究的体系和顶层设计,不断探索支持基础研究的方法手段,真正把握住基础研究规律性,持之以恒加大投入。他同时给出了具体阐释。从工作上来讲,一是要加强顶层设计。基础研究不再是个体的事情,而是作为国家战略、科技战略的重要组成部分,就要有顶层设计和系统部署。二是要加大投入。这几年国家整个科技投入在加大,特别是过去一年,基础研究经费的增加速度更快一些。三是要尊重基础研究的自身特点和规律。四是要围绕人加强基础研究。基础研究很多是研究方法、研究路径,有不确定性,成功率不高,时间比较长,所以需要耐得住寂寞、有学术功底的人来从事研究。五是要真正能提出基础研究问题。六是要加强服务,改进对基础研究的支持评价。
“研究工作越往前期,越是具有不确定性,越是要把政府的投入用好。另外要看到,基础研究对整个经济社会发展、对产业发展、对国家安全等方方面面的渗透性、扩散性和颠覆性都非常大。同时,在基础研究的评价、激励、支持、服务等方面,我们还会持之以恒不断加强和完善,使之更加科学、更加有力度。”王志刚坦言,“总的来讲,就是支持有科学精神、有科学操守、愿意献身于科学的一批人,来从事这种安安静静、十年磨一剑的基础研究。”
科技让粮食安全更加有保障
“悠悠万事,吃饭为大”。今年全国两会期间,习近平总书记再次强调,粮食安全是“国之大者”。他还提出,解决吃饭问题,根本出路在科技。
保障粮食安全的科技出路是什么?王志刚直截了当地回答道,“在这方面,我们重点做两件事,一是耕地、二是种子,这两件事都具有战略意义。”在他看来,中国是全球人口最多的国家,饭碗必须端在自己手里,粮食安全是科技必须面对并且要认真回答好、做好的事情。
耕地安全是粮食安全的重要保障和基础。在国家要求牢牢守住的18亿亩耕地外,还有一些土地现在还不能种植粮食和其他农作物,包括15亿亩左右的盐碱地和10亿多亩的乾旱、半乾旱土地等等。 “这些土地上如果有1/3到1/4能耕作农作物,就拓展了土地的面积,也是保证粮食安全另一条非常重要的路。”王志刚说。
王志刚进一步介绍道,关于种子问题,科技部主要从两方面入手——提高单产和提升品质。 “在三四十年前,一亩小麦有500斤就很好了,水稻能达到800斤就非常高了,这是我自己经历的事情,那是我插队的时候。现在水稻亩产将近1吨,小麦达到1,300斤,并且不是试验田,而是推广了6,000多万亩。”王志刚说这样的例子还有很多。

单纯研究种子和耕地还不够,要把两者配合起来,让两者互相适应。为此,农业科技研究在这方面花了多年时间,最后终于实现在盐碱地、乾旱半乾旱土地产出粮食和其它农作物。 “现在有一些基本的科研成果,有的做了大面积推广,有的做了大田实验。”王志刚介绍道,科技部早在20多年前就支持建设了陕西杨凌国家农高区,探索如何在乾旱、半乾旱土地上生产中产或高产粮食;近7年前在山东东营也建设了一个农高区,研究在盐碱地土地上种什么,现在该区产出的既有主粮,也有其它农作物。王志刚坚定地表示:“我想,这条路走下去,我们的粮食安全会更加有保障。”
科技为碳达峰碳中和提供多样化解决方案
如果说保障粮食安全是中国古往今来的首要任务,那么实现碳达峰碳中和则是中国步入高质量发展新阶段的新使命新要求。 2021年中央经济工作会议提出,要正确认识和把握碳达峰碳中和。
从科学角度如何认识和把握碳达峰碳中和?王志刚指出,过去200多年间,蒸汽机的出现、电动机的出现、计算机的出现,由此带来了蒸汽机时代、电动机时代、计算机时代和今天的互联网时代。他认为,解决碳达峰碳中和问题和这些时代发展的道理是一样的,都是从科学开始带动经济社会的改变。没有热力学三大定律,可能就没有蒸汽机;没有电磁感应现象没有麦克斯韦方程,可能就没有发电机电动机;没有图灵计算理论冯洛伊曼架构等,可能就没有今天的计算机和互联网。所以今天还是要面向科学,看看科学原理是什么,通过什么样的技术路线可以解决现实问题,以及在研发上我们应该怎么系统布局,怎么作为一个整体来推进。他强调,要针对需求列出一些重大研发课题,这样才能真正支撑碳达峰碳中和。 “有时候非传统的一些路线,能取得更好的效果,所以科技创新往往能够起到颠覆性的效果。”
碳达峰碳中和是中国发展中的一项重大挑战,将未知问题变为已知问题,还是要靠科技。王志刚称,过去在科技方面做的一些工作,现在已经推广到经济运行的各个方面,能够使生产、生活、社会活动的方方面面变得更绿色。比如,新能源汽车已经广泛应用。核电也是清洁能源的重要方式,高温气冷堆核电站已经并网发电。此外,在建筑节能等方面,也都有一些科技成果支撑“双碳”工作。
“真正要达到碳达峰碳中和的目标,需要方方面面去努力,科技解决方案肯定是其中一个关键。”王志刚补充道,科技部正在制定科技支撑碳达峰碳中和方案和技术路线图,并且进行部署。科技部将会同相关部门,组织高校、企业、研究院所等一起努力,探索更好的方法、更多的路径,出更多的成果,为减少碳排放提供多样化的解决方案。
王志刚郑重表示:“双碳的任务很重,今后的路还很长,科技责任很大,我们努力做好。”
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