在國家科技創新體系中，應用基礎研究被視為突破“卡脖子”技術、連接創新鏈與產業鏈之間的關鍵橋梁。
如何讓這座橋梁更好地發揮作用？讓實驗室的突破更快轉化為產業競爭力？破解“科技與經濟兩張皮”的痼疾？兩會期間，《中國科學報》對話軌道通信、生態環境、核工業領域的多名全國政協委員，從他們的實踐與思考中探尋答案。
從高鐵通信技術看“需求驅動型”創新
坐在時速350公里的高鐵車廂里，和家人、朋友進行5G視頻聊天無卡頓。這就是高鐵移動通信技術帶來的便利。
全國政協委員、北京交通大學教授鐘章隊已經在這一領域深耕了30余年，其所在團隊面向產業需求，承擔過多項跨部門聯合基金重點課題。
2009年他們承擔了鐵路聯合基金重點項目，開展高鐵移動通信基礎理論探索，研究列車運行中信息傳輸的可靠性、安全性、有效性等問題，成果已廣泛應用于我國高速鐵路移動通信工程。2013年起，他們繼續開展高速移動場景下5G通信關鍵技術研究，突破高速場景下傳統通信技術誤碼率飆升的信號傳輸瓶頸，支撐了我國高鐵移動通信系統從GSM-R到5G-R的升級換代。
“應用基礎研究不是‘論文—專利—成果轉化’的簡單線性過程，而是需求、問題與理論相互激蕩的‘非線性’創新——行業需求牽引應用基礎研究突破，而后者的突破又反哺技術創新和裝備升級換代。”多年的研究經歷讓鐘章隊有此領悟。
在他看來，應用基礎研究與行業的一些關鍵技術、共性技術以及應用技術之間往往聯系緊密。因此，做這類研究不能閉門造車，必須從行業需求、工程實踐和瓶頸、痛點出發。而推動這類“需求驅動型”研究落地離不開兩個關鍵因素：一是國家基金資助項目的“杠桿”作用；二是與行業、企業的“無縫”對接。
“聯合基金模式撬動了行業資源，實現了政府與市場同向發力、協同創新，讓高校研究直擊真問題、直面真需求。”鐘章隊舉例說，在開展高鐵移動通信研究時，他們在國家鐵路局和國鐵集團的帶領下，與相關企業深度合作，形成創新聯合體。企業是“出題人”“閱卷人”，高校是“答題人”。雙方從項目源頭共同參與，明確需求，不存在知識產權歸屬和成果間接轉化問題，研究成果直接應用于產品、直接服務于生產實踐。
“這種協同模式不僅能破解科技與經濟‘兩張皮’的難題，還能培養既懂理論又了解行業需求的實用人才，可謂雙贏。”鐘章隊說。
在鐘章隊看來，應用基礎研究是我國科技創新和產業鏈條中的一項“特長”。我國各行各業特征鮮明、布局豐富，行業高校多，在應用基礎理論研究方面優勢明顯。應充分發揮這一特色，擴大聯合基金、國家重點研發計劃資金覆蓋面，建立“需求—研究—應用”閉環，加速行業應用基礎研究落地。
“我國行業高校設置體系最初是跟蘇聯學的，到20世紀80年代開始學習歐美，綜合性大學逐漸興起，很長一段時間，包括行業高校在內的許多大學都在往綜合性大學方面遷移。”鐘章隊說，“但一所高校的綜合發展哪有這么容易，它需要全面支撐，投入也非常大，所以大家都開始發論文，理論性強，但實用性不強。回頭看，這條路走得有點偏了。應用基礎研究只有跟經濟、市場吻合，技術創新才會蓬勃發展。”
不過，鐘章隊強調，創新鏈條的布局至關重要，需各環節平衡發展，基礎研究和應用基礎研究不可偏廢。“我國經過多年基礎研究積淀，已具備一定理論基礎，應合理分配資源，鼓勵部分有興趣、有能力的人從事基礎研究，同時加大應用基礎研究力度，促進兩者協同發展。”他說。
從環保技術落地看成果轉化“動力”
在水污染控制這個領域，全國政協委員、中國科學院生態環境研究中心研究員魏源送已經工作了近30年。從國內的北運河、渾河水污染治理，到長江、黃河的生態保護，再到“一帶一路”沿線國家斯里蘭卡的農村飲用水安全保障，都有他忙碌的身影。
“應用基礎研究，就是將基本科學原理應用于解決實際生活生產中的難點、重點問題。”魏源送介紹說，“這類研究和基礎研究類似，很多時候從實驗室起步，逐步走向規模化示范或應用。但在這個過程中，會遇到形形色色的實際問題。”
在應用基礎研究的實踐中，魏源送既有成功的喜悅，也有面對現實難題后的反思。
2020年前后，在一項國家重點研發項目支持下，他帶領團隊與國內一家頭部養殖企業合作，開展養殖業廢水處理技術研究，成功開發出處理生豬養殖廢水的高效厭氧氨氧化工藝，成功實現規模化應用。
然而，在另一項農村分散供水飲用水處理項目中，團隊通過實驗室研究，在篩選出優質膜組件、研發出適于海外應用場景的水處理工藝后，與國內一家頭部公司合作定制分布式納濾飲用水站，該納濾飲用水站在海外示范應用時獲得了當地政府和民眾好評，但在大規模推廣應用時卻遭遇困境。海外方希望通過當地生產、采購來降低成本，可受限于當時的疫情防控和海外市場推廣的難度，企業參與的意愿并不高，這大大增加了推廣難度。
這些經歷讓魏源送深刻認識到，企業意愿是研究成果落地的關鍵因素。應用基礎研究從實驗室走向市場，需要經過調試、示范、推廣等多個環節，企業的配合意愿直接影響成果轉化成效。而且，企業的配合度與行業特點、市場環境等因素緊密相關。
“和信息、通信產業領域不同，在生態環境領域，民營企業雖然對科技創新比較敏感，但由于部分項目公益性質強，市場化程度低、利潤不高，導致企業參與基礎研究的動力都不足。”魏源送說道。
實際上，盡管不少重點研發計劃要求企業參與，企業也有意愿加入，但在成果推廣應用階段，有些企業的積極性并不高，科研院所從中獲得的收益也不明顯。魏源送認為，一方面行業差異大，有些行業市場化程度高，成果轉化與推廣應用快；另一方面，我國目前在促進應用基礎研究成果落地方面管理模式還不夠精準，有待進一步深化細化，亟需加大力度推動科技創新與產業創新融合發展。
針對這些問題，他建議，進一步完善相關政策，鼓勵企業積極參與應用基礎研究及成果推廣。例如，加強環保領域政策扶持，對投入生態環境產學研合作和技術推廣的企業給予稅收優惠。同時，要加強核查監管，促進成果推廣落到實處。他還提議科研人員多深入企業，了解實際需求，加強跨學科跨機構協作，打破“紙上成果”的困局，推動應用基礎研究成果真正轉化為實際應用。
魏源送表示，當前我國科技創新處于關鍵時期，在復雜的國際環境下，攻克“卡脖子”技術刻不容緩，加大應用基礎研究的投入和發展迫在眉睫。“比如我國科研院所和高校使用的環境類高精尖分析儀器大多依賴外資企業，實現國產儀器的替代研發，需要科技攻關和產業協同，這正是應用基礎研究需要重點發力的方向。”他說。
作為國家戰略科技力量的“一滴水”，魏源送深切感受到，中國科學院近年來在堅持基礎研究的同時，明顯加大了對應用基礎研究的要求，強調科研要心系“國家事”、肩扛“國家責”，做研究要“頂天立地”，既要瞄準前沿基礎問題，也要解決國家重大需求。
從核工業發展看“自主化突圍”
“2024年，中核集團研發投入強度達9.8％，其中基礎研究占研發投入比例超過15％，保障基礎性、戰略性、前沿性、顛覆性技術研發。”全國政協委員、中核集團副總經理辛鋒近日在該集團舉行的兩會新聞發布會上接受《中國科學報》采訪時表示。
這意味著中核集團85%以上的研究投入為應用研究和工程技術研究領域。基于長期以來在這些應用基礎研究的投入，該機構已構建起完整、先進的核工業創新體系，以及自主可控、競爭力強的核工業產業鏈體系，培育了創新型人才隊伍，打造出核能領域眾多國之重器，推動了核工業及相關產業的升級。
全國政協委員、中核集團副總工程師徐鵬飛向《中國科學報》舉例說：“我國近年來推出的自主三代核電技術華龍一號，正是這一核科技工業體系開花結果的產物。”
如今，華龍一號已成為世界核電市場極具競爭力的三代核電機型，國內外在運、在建機組總數達33臺，位居全球首位。在華龍一號的研發建造中，中核集團充分發揮“鏈長”作用，開展從基礎應用技術研究到裝備研制的自主攻關，開發120多項應用技術軟件，構建自主技術和知識產權體系，填補產業鏈關鍵技術空白。同時，中核集團聯合眾多企業，協同攻克411項核心關鍵裝備國產化難題，實現從“中國制造”到“中國創造”的跨越。
辛鋒表示，未來三年，中核集團的基礎研究投入預計將保持在15%這一比例。“基礎研究是科技自立自強的基石，一方面亟需加大對基礎性、前沿性理論研究的投入，鼓勵科研人員勇闖未知領域；另一方面也需要積極促進原創技術的轉化應用，提升核工業基礎研究能力，為長遠發展奠定堅實基礎。”
他表示，今年是中國核工業創建70周年，中核集團迎來重大項目落地和核能產業鏈升級的關鍵時期。辛鋒介紹，中核集團將堅持“熱堆-快堆-聚變堆”核能“三步走”戰略，推進華龍一號技術升級和規模化發展，布局小堆、高溫氣冷堆和聚變技術研發。
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