基础研究，于无人处更进一步

 

自己到底适不适合研究数学？刘钢动摇过，沮丧过。

攻读博士期间，在一个数学问题上耗费18个月，毫无进展；正式进入学术圈前，怎么找到有兴趣且有意义的项目，又挣扎许久……

如今再回首，这位华东师范大学80后数学教授云淡风轻，“做科研，一定会经历这些事情。有些成果需要走很长一段荒芜之路才能得到。”

刘钢的研究方向是微分几何和复几何，很难用几句话解释清楚。那些看起来无比枯燥的数与形，是他乐此不疲的追逐与享受。越钻研，越美妙。

2022年，他和十几位中国数学家受邀在国际数学家大会上作学术报告。如此规模的中国“群星”闪耀“数学奥运会”，还是首次。

数学被视为基础科学中的基础，看似“无用”，却堪大用。不管是医学、物理学、天文学，还是人工智能、量子计算，无一离得开数学。既基础又前沿，既严谨又纯粹，遨游此间，尤需自由。

正是这样的自由探索，与目标导向共同构成我国基础研究的重要组成部分。双轮驱动，行稳致远。

自由畅想

不预设、不确定，“脑洞大开”造就从无到有

时针回拨到2002年，数学家田刚登上国际数学家大会的演讲台，作为中国大陆首位“一小时报告人”，受邀分享最新研究成果。

一样的舞台，不一样的光景。岁月的脚步走过20多个年头，田刚也见证了我国数学领域的长足进步。一批中青年人才活跃在国际前沿，一批高水平成果产生不小影响力。

现在，他是中科院院士、北京国际数学研究中心主任，既研究数学，也培养人才。但自由探索的起点没有改变：基于自己的兴趣，从问题本身出发，没有直接功利性的目的。“数学仍然有许多关键问题有待研究。解决的思路在哪儿？需要数学家积极思考，发现新的路。”田刚说。

无用、自由、纯粹，曾被古希腊人视作科学真正的精神。回首科学史上的重大发现，从元素周期表到细胞，从青霉素到DNA双螺旋结构，不少科学家的“脑洞大开”，在螺旋式上升中释放意想不到的势能，影响科学界，也改变世界，擦出人类文明的火花。

据说，古希腊物理学家阿基米德洗澡时灵光乍现，想出测量皇冠体积的方法，惊喜地大喊“尤里卡”（古希腊语“我发现了”之意）。

自由探索中不乏类似的“尤里卡”时刻。

北京大学教授陈鹏，锚定化学与生命科学的交叉前沿领域。生物正交反应，是能够在生物体系中进行的一类“外源”化学反应。“为什么大家都在做两个官能团连接在一起的成键反应？化学家同样擅长把化学键切开。”灵感突至，他和学生逆向突围，提出基于化学键断裂的生物正交剪切反应。就像电脑程序突然按下回车键——一条新路，跑通了。

“真正的原创突破，‘从0到1’，我认为是突发奇想，不能计划，一定是训练有素的科学家在融会贯通之后，也许是吃饭、走路的时候，也许是跟朋友聊天的一瞬间，也许是像我一样在讲课时突然想到了一个主意。”中科院院士、西湖大学校长施一公深有感触。

灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性，注定了自由探索是无垠的拓荒。仿佛千山独行，于无人处更进一步，需要无穷的好奇心，无限的热爱与坚持。

对科学家而言，这却构成了科研的无尽魅力。提出问题，发现前人未及的蛛丝马迹；灵光一现，收获意料之外的豁然开朗；同台竞技，找到独特的研究道路……“非常有价值，不仅自己的好奇心得到满足，对人类文明也有所贡献，不管大或者小。”中科院院士、上海交通大学医学院教授董晨说。

只不过，每个看得见的“尤里卡”时刻背后，是看不见的漫长蓄势。陈鹏的成果，从有想法到实施只用了半年，但积累花了5年，失败每天上演。刘钢发现，有时灵感的到来并不能解决问题，仍要继续“爆破”。不管是借助精密仪器的实验研究，还是大脑之内的理论推理，灵感，都是必然中的偶然。

自由探索难免“迷途”，但薛其坤不愿把这些“迷途”定义为失败。这位中科院院士、南方科技大学校长，深耕物理领域数十年，“想要登上顶峰，可能有10条路可以走，证明一条路走不通，也是了不起的事。”

这同样是自由探索的应有之义。接受不确定性，避免急功近利，才有可能创造更多“从0到1”，再到无穷大。

大胆假设

不功利、不打扰，让治学环境再“沉浸”一些

重视，进步。许多科学家这样形容近年来我国的基础研究。

全国基础研究经费5年增长1倍；加快建设国家实验室、全国重点实验室等创新平台；发布基础研究十年规划……从政策到投入，从硬件到软环境，变化显而易见。

然而，放眼世界，我们的基础研究水平整体上还没有达到领先水平，原始创新还远远不足。地基不稳，高楼难以拔地而起。夯实基础，迫在眉睫。

山有小口，仿佛若有光。便舍船，从口入。初极狭，才通人。复行数十步，豁然开朗……《桃花源记》中，寥寥几笔，渔人便得见世外桃源。而对科研人员来说，想要抵达自由探索的“桃花源”并不容易。天分、努力、支持、运气……是“帮手”，也可能是“对手”。

在诸多不确定性中，一些确定的痛点亟待解决。

“外在的、尽快出成果的压力，各种‘帽子’和项目的评比，使得年轻人很难沉下心来开展研究，这实际上是干扰科研的，因为基础研究很需要时间。”田刚表示。

曾有数学家比喻，数学中绝大多数影响深远的贡献，往往出于“慢功”而非“快功”。快时代，基础研究却急不得，不能用发表了多少篇论文、产生多少效益来衡量。把好度，让功利性的倾向再减少一些；不打扰，让治学环境再“沉浸”一些。

近年来，科技减负专项行动等相关政策的出台为科研人员松了松绑，但科研配套服务仍有待完善。科研工作之外的忙忙碌碌可以再少些，切实有效的支持保障可以再多些。

“科学家应该经常坐在苹果树下‘胡思乱想’，科研的果实才有可能掉落。”董晨认为，要发现有才能的人，给予充足的科研经费，使他们能够专注于自己最擅长的事。

薛其坤关注生活层面的保障。基础研究难度大、风险高、耗时长。部分年轻人可能出于现实考虑，转而做其他工作。为此，既需要创造好的科研平台，提供展示才能的舞台，也呼唤更有针对性的举措，减少后顾之忧。薛其坤认为：“既有远大理想，又有生活保障，才能全身心长期投入科研。”

科学前沿无尽，探索未有穷期。人，是科技创新的第一要素。很多基础研究的重大突破，往往非常依靠科研人员的品位和判断力。也正因如此，脚踏实地的保障、支持试错的环境、鼓励探索的氛围，对“打地基”的人尤为重要。

将视线放长远，从科研生态到创新文化再到社会氛围，同样需要更大范围、更长周期的培育。

“更多基础研究在做默默无闻的奉献。提高公众对科学的认知，提高社会对基础研究的认知，还需要做很多工作。”田刚说。

不少专家学者利用新媒体进行科学普及、弘扬科学精神。神秘如宇宙起源，精微如物质粒子，越来越贴近公众生活。

社会的合力也不可小觑。不管是科普场所的建立、教育阶段的启蒙，还是科学思想的培养、社会力量的参与，都能以更多元的方式提升关注、助推发展。

厚培科学土壤，静待创新花开。

认真求证

更多元、更灵活，支持科学家大胆去闯

今年1月，首批新基石研究员揭晓。来自数学与物质科学、生物与医学科学两大领域的58位科学家，将连续5年，每人每年获得最多500万元的社会资助。陈鹏、刘钢也获评入选。

10年，100亿元。新基石科学基金会由腾讯出资成立，希望通过长期稳定的支持，寻找原始创新的“基石”。不设置明确的研究任务、不考核论文数量、不限定拿出成果的期限，选人不选项目的“新基石”，在科学圈引起广泛关注。

当有创造力的科学家得以放手“天马行空”，研究计划精彩且富有前瞻性。理解混沌现象，探究中微子质量奥秘，拓展植物远缘杂交，激活肿瘤免疫……评审“新基石”人选时，施一公印象深刻，“一些科学家绞尽脑汁在想，怎么样基于研究现状进入我们从来没有想象过的一些学科，很不可思议的想法跃然纸上。”

陈鹏觉得，自己靠“基础加创新”打动了评审，不是在之前工作上的简单延伸，而是尝试提出一个全新的方向，尝试为解决一个关键科学问题发展新的技术。

在中科院院士、物理学家朱邦芬看来，财政经费资助的模式更具计划性，更加考虑学科的全面布局，而“新基石”这样的模式可以起到很好的补充作用，“比较灵活，更有利于创造力强的科学家大胆去闯。”

我国基础研究经费绝大部分来自国家财政，如何完善多元支持机制，成为摆在眼前的课题。“社会多元化投入很重要，这也是科技发达国家推动科技创新发展的经验。”科技部基础研究司副司长郑健表示，这不仅是经费投入的一个渠道，更是社会、企业关注和参与基础研究的重要体现，代表全社会重视基础研究的氛围正在形成。

事实确实如此。阿里成立达摩院，华为成立战略研究院，未来科学大奖、科学探索奖等民间科学奖项设立，越来越多社会力量的身影活跃于基础研究。近日，科技部印发《社会力量设立科学技术奖管理办法》，鼓励国内外的组织或者个人设立科学技术奖项，对科学技术进步活动中作出贡献的组织和个人给予奖励。

在上海，一个基础研究“特区”引人好奇。“特”在哪？允许自由选题、自行组织科研、自主使用经费，并在科研组织模式和管理体制机制上给予充分的改革探索空间。

2021年10月，上海市在首批试点单位复旦大学、上海交通大学、中科院上海分院实施“基础研究特区计划”。3家单位主要负责人挂帅“区长”，第一年资助经费为每家单位各2000万元，试点单位以不少于1∶1的经费比例共同投入。2022年，又扩充了同济大学、华东师范大学、华东理工大学3家试点高校。

周斌，中科院上海分院首批入选该计划的37位科学家之一。他潜心研究“遗传谱系示踪技术”十余年。这好比在人体体内的微环境破译细胞之间的“接头暗号”，揭示细胞的“前世今生”，是生命科学中基础又前沿的领域。

“‘特区’没有硬性要求我们做什么、汇报什么，没有工程化的指标盯着，也不需要每年都撰写研究进展报告，我感受到了宽松和自由，可以专注于自己喜欢、擅长的领域探索研究。”

基础研究主要靠纵向科研经费，一些重点课题频繁、多头的进展汇报和成果总结，容易打乱正常的科研时序。瞄准痛点，“基础研究特区计划”以5年为周期，减少各类申报所耗费的时间精力，给予充分稳定的经费保障。

这股新风也给基层科研带来机制之变。复旦大学首批“特区计划”入选者平均年龄37岁，最年轻的入选者是一位刚结束博士后工作、入职复旦大学的青年科研人员。在过去，这样刚刚迈入独立研究阶段、科研基础不太强的科研人员，很难竞争到数百万元额度的项目。“在支持鼓励青年科研人员勇闯基础研究‘无人区’上，‘基础研究特区计划’起到了指导性、风向标的作用。”复旦大学科学技术研究院基础研究处处长王浩说。

让不敢想变成敢去做，让有能力、愿意做得以放手做。从这个角度看，不管是社会力量的参与，还是“特区”的试水，抑或是国家自然科学基金委对自由探索一如既往的支持，都指向同一个目标——期待更多的“从0到1”。

举步入荒径，只为少人行。

面对自然和世界，我们依然有太多未知。从未知到已知，从不确定到确定，基础研究是必由之路，自由探索是硬核驱动。许多几十年甚至数百年前的自由探索，直至今日，依然影响着我们。从无到有，一定不是坦途。但无论时光如何流转，这条路上，一定有人在前行。他们锚定目标，心存热爱；他们遥遥相伴，孜孜以求。