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从“引力波发现”看中国科研体制
2016年2月17日 来源:中国科学报 责编:盛颖华
这几天“LIGO实验发现引力波”的消息占满了各大媒体及移动信息平台。这是人类认识自然的又一个里程碑。细看下来,美国科学家作出了决定性的贡献,欧洲科学家成绩斐然但运气不佳,日本科学家紧随其后,印度科学家也有一席之地,未来可能在全球引力波探测网络中占有一席之地。反之,中国科学家虽有少量参与,但与我们对科研的总投入并不匹配。    要反思的是:这样的重大成果我们可以缺席吗?我们的科研投入是否有效率?如何才能更有效益?我们希望中国,特别是未来的中国有这样的重大成果吗?如何才能获得这样的重大成果?分析我们的科研体制及我们的科研生态,以期对未来获得类似的重大成果有所裨益。
表面上看好像大家都会回答“是”。其实我们已经承受了压力,现在可以推说过去投入不足,但10年、20年后,就不能那么说。不出重大成果就只能是我们这一代人的失职和无能。我们现在需要重大成果,将来会更需要。重大成果的产出都需要很长时间,如果我们没有前瞻性,现在不开始策划,将来就不会有重大成果。    如果把代价考虑进去,大量的争议立刻随之而来。普通百姓会问,花这么多钱,有什么用?政府官员会问,这种太花钱的项目是不是让外国人去干,我们把钱花在能产生GDP的研究项目上?科研经费管理部门和科学家会问,这个研究现在不是热门,为什么要支持?能保证有重大成果吗?这些钱可以支持很多小项目。如果政府和经费管理部门不能回答这些问题,而是回避矛盾,普遍撒钱,暂时落得个皆大欢喜,只好以后年年羡慕别人的重大成果。    我这里抛砖引玉,对以上问题做个回答,希望能引起大家的重视和讨论。    第一,虽然重大成果不一定都需要重大投入,但许多重大投入会产生重大成果。希格斯粒子和引力波的发现就是典型的例子,而且这些重大设施还有许多技术副产品,欧洲核子中心(CERN)发明的网页技术就是一个典型的例子。LIGO的减震技术、激光技术和极低噪声技术用途也会极为广泛。人类文明的发展在很大程度上是科技的发展,中华民族应有所贡献。不能花钱的事都让别人干,自己老忙着赚钱,这不能使我们成为受人尊敬的一员,更不能使我们成为世界领袖。难道要永远让我们的后代学习只有西方人名字的教科书吗?    第二,中国这么大一个国家,应该大小项目都有,不能只支持一类。特别是在目前我们的科研仪器还大量不能自给的情况下,更要支持采用自制仪器开展研究。大科学项目仪器全部需要自行设计研制,可以培训科研人员和企业开展世界领先的仪器、设备、技术的研发。在现阶段简单跟随国际热点,大量采购国外仪器设备,对国内经济和科技发展没有好处。事实上,小项目的投资加起来一点都不少,出重大成果的几率与效益可能更低。政府管理部门不能简单地以少数服从多数,不敢鼎力而为。    第三,大项目自然不能保证百发百中,但风险不能成为不作为的理由。要想成为世界领先,要想获得重大科学成果,必须要有新思想、新技术或新方法并将其落实为大项目。通过国际合作可以分担经费,规避风险,提高竞争压力和水平,使项目在最高国际水平下开展,出成果的几率跟国际水平一致。    第四,国家应该有论证机制,从现在就开始规划与准备,遴选优秀项目,开展预研,保证在未来30年甚至更长的时间内,有重大成果源源不断地出现。    如何选择大项目?    1许多重大投入会产生重大成果。希格斯粒子和引力波的发现就是典型的例子,这些重大设施还有许多技术副产品,欧洲核子中心发明的网页技术就是一个典型的例子。    要获得重大成果,只有两个办法:参加别人的项目,或发起自己的项目。    自己发起项目可能会获得极高的回报,但也要承担较大风险。我们需要完善立项论证、设计评审、建设管理等各项制度,杜绝科学家拉帮结派、不能公正评审的可能与问题。解决办法其实很简单:国际评审与国际合作。请国际一流的科学家来评审,他们少有利益牵连,可以公正发表意见。他们来参加我们发起的项目,一定是认同了项目,同时也带来了一技之长。他们拿出真金白银来合作,说明你的项目是值得的。因此,国际合作是提高项目成功率,提高队伍水平和国际影响力,获得重大成果的不二法门。这也应成为我国未来大科学项目的必要条件。    大项目全都由自己发起是不可能的,因此,应该有选择地参与项目,主要经费、任务是别人承担,自然风险较低,但回报也较低。好处是但凡有重大成果,我们不会缺席。以较少的经费分享成果,这是许多国家采取的策略。但目前我们参加国际项目的规模远远小于我们的实际国力,这影响我们分享成果,也影响我们发起自己的大项目。我们不参加,他们也不想加入我们。参与别人项目的一个重要作用是有来有往,吸引别人参加我们的项目。    总结起来,健康的科研体系应该是我们参与别人的项目,同时发起自己的项目。但到底参加多少别人的项目、发起多少自己的项目合适?什么项目应该参加、什么项目应该发起?我认为基本原则应该包括以下几点:一、不是为项目而项目,自己发起的项目应该有国际竞争力,有独特的方案或技术,有技术先进性、创新性与可行性,有获得重大成果的可能,有实质性的国外贡献;二、不同领域可能比例不同,对高能物理而言,国内项目与国际项目的总经费比例大概在7:3左右,单个项目大概在100:1至10:1之间,国内项目与国际项目的数量比大概应在2:8左右。    现在的一些问题    回顾这十几年我国科学的发展历程,虽然进步很大,但也不是没有遗憾。我们曾与加州理工学院讨论过参加LIGO及aLIGO的可能,但由于种种原因放弃了。总结起来,我国科研管理体制的具体问题有以下几个:    第一,条块分割,制度简单僵化,抑制了科研活力。举个例子,基金委、科技部支持项目的上限在4000万元左右,大约3亿元以上的项目可以去找发改委,但4000万元到3亿元之间的项目是没有部门管的。目前我们在西藏阿里的“原初引力波”探测项目大概在1亿元左右,不知谁负责。当年大亚湾中微子项目预算为1.5亿元,也面临同样的问题。    第二,国际合作项目支持渠道较窄。国际合作项目目前只能从科技部与基金委申请,最多4000万元。国内与国际项目的总经费实际上不到9:1。这造成我们无法推进国际合作项目,比如前述LIGO项目及其他一些项目。    第三,规章制度与指导原则不够正确,且过于“一刀切”。国内某部门曾有“只支持研究,不支持设备”的说法,实际上,LIGO能够得到支持的背后,就是美国有些有关科研支持的指导原则与国内有所不同。    未来30年是国家科技发展的关键期,要从追赶成为国际领先,至少在部分领域需要发起一批标志性的科学工程,有一批重大科学成果,同时不缺席国际上的其他重大科学项目,共享其重大科学成果。为此,我们的科研体制还有改革的必要。

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