一张面向2035年的蓝中国如何迈向科学最前沿
中青报·中青网见习记者 杨洁
前不久，在中国科学院学术会堂，中国科学院院士、厦门大学化学系教授、无机化学家郑兰荪向在场的院士们展示了一张图。图上汇集了面向未来驱动学科及前沿领域发展的系列因素：人口老龄化、气候变暖、国家安全、能源需求、万物互联与智能化、健康的危机……
2035年学科及前沿领域将会发生什么变化？哪些研究将会对未来产生巨大影响？我国在面向2035年科研发展过程中还存在什么困难？前不久，包括郑兰荪在内的数位院士从各方赶来，共同见证“中国学科及前沿领域2035发展战略丛书”揭幕。在这套事关学科及前沿领域战略研究书籍的背后，汇集了400多位院士、3000多位专家，历时三年，围绕数学、物理等18个学科和量子物质与应用等20个前沿领域，展开项目研究工作，“绘制”了一幅瞄准未来的“科学全景图”。
“当今世界，科学技术发展迅猛，新一轮科技革命和产业变革正处于蓄势跃迁、快速迭代的关键阶段，科学技术以其基础性、先导性和强渗透性深刻影响了国家前途命运，影响了人们生活福祉。” 中国科学院副院长、党组成员常进院士在战略丛书发布会上说。
一个明确的“警示信号”
“以前说落后都要挨打，更多认为是经济发展落后就要挨打。现在我们更深刻体会到，科技发展落后就要挨打。” 郑兰荪感慨，在全球科技竞争日益激烈的背景下，各个国家都在不断调整与完善科技创新战略与政策，增加对科技的投入，加强重点领域的研究，培育新兴的战略产业。他认为，“科技的发展既是个机遇也是重大的挑战”。
让他忧虑的是，基础研究的创新性还不足。这位院士直言，“一些基础科学研究，是在以‘抄作业’的形式微调一些体系，缺乏新的认识，因此就缺乏原创基础理论研究。”
在一场重大研究计划交流会中，他了解到，有的项目发现纳米团簇可以作为自由基聚合的光引发剂，还有科学家发现团簇可以用于芯片研发、放疗等临床研究之中。在郑兰荪看来，基础的科学研究突破后，可以满足系列重大社会需求。
同样，让他感觉紧迫的是，基础设施的高端设备对外依赖性太强，要做好基础设施建设，必须要重视高端仪器的发展。此外，目前基础研究的评价体系之中，重视量化指标和过程控制，资助重物而轻人才，缺乏对高风险研究的资助。这导致一些创新的研究往往很难持续性发展。
郑兰荪曾经跟学生讲，往往没有预期的结果才是最好的结果。但他同样在思考，在基础研究很难预期结果的情况下，怎么来提高风险研究资助，怎么给科学家提供保障？
围绕研究中人才、设施等系列问题，报告给出了明确的“警示信号”：在人才队伍方面，我国研发人员人数占比偏低、人才竞争力有待加强、学科交叉型人才缺乏；在自主设施平台方面，我国在中高端仪器设施、科研信息数据、科研试剂等领域有待加强；在体制机制中，我国的评估机制、资助体制、科研成果转化机制、知识产权保护机制等有待完善。
党的二十大报告中指出：“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。” 报告还强调，到2035年要建成教育强国、科技强国、人才强国。
中国科学院院士、西安测绘研究所研究员杨元喜立足所研究的领域，陈述了我国北斗卫星导航系统工程建设取得的重大成就，也坦言综合PNT体系建设仍有系列亟待解决的难题：重力、磁力匹配导航技术，距离工程化、实用化存在较大差距，深空PNT技术亟待突破，水下北斗面临系列理论与工程技术挑战。
他描述的未来发展目标是，在2025年前，完成国家综合PNT体系顶层设计，搭建弹性PNT技术框架；在2035年前，建成国家综合PNT基础设施，实现从深空到深海、无缝覆盖的PNT服务体系。
“我们希望面对国家重大需求补短板弱项。” 杨元喜说。
“需要一场彻底的变革”
“ChatGPT出来后，对于人才培养尤其是中小学培养不能是知识的灌输，而是要做到能力的培养。”中国科学院院士、中国科学技术大学教授陈仙辉对中青报·中青网记者说。在他看来，随着人工智能的发展，人才培养的逻辑需要发生彻底的变革。
报告中对于人工智能等技术对未来驱动影响做了系列分析。报告提到，在学科前沿领域的发展过程中，技术驱动因素产生的带动作用是不容忽视的。值得思考的一个趋势是，在技术进步的广泛带动下，实质性地促进了学科融合交叉，推进了学科前沿的研究，同时衍生了更多新的学科生长点。
在技术驱动下，学科及前沿领域的演进正在改变。
郑兰荪曾在一个项目咨询中了解过纳米科技与产业化的问题。起初郑兰荪想了解纳米科技链接了哪些产业，但随着调研深入，他发现纳米科技的发展产生了互联网一般的辐射效应——纳米+的效应。在疫苗使用、化工催化剂等方面，纳米技术正在不断地投入使用。
在郑兰荪看来，人工智能的出现已经给化学研究带来了系列改变，“今后15年人工智能的发展所带来的影响，可能会远远超出我们的预期。”
他进一步解释，人工智能的发现需要链接数学、计算科学等学科信息，那么也就衍生出更多新的学科生成点。让他感觉紧迫的是，在人工智能迅猛发展的背景下，新的研究方法和研究范式不断出现，“如果我们没有抓好这个趋势，可能又会出现新的更大的落后。”
人工智能技术成果已经进入信息、生物医药、能源环境、航空航天及国家安全等各个方面，对一个国家的经济繁荣与文化生活产生了重要的影响。
瞄准2035年，报告给世界科学的发展趋势做了一个宏观判断：在学科及前沿领域的发展趋势中，当前学科的组织化越来越强，科学被整合到不同层级的组织范畴中；重大使命任务引导新的学科融合，学科发展日益汇聚融通；超越还原论的研究视角影响日趋扩大，计算机模拟和数据科学发挥越来越大的作用；“互联网+”正在改变科学交流生态，开放科学重塑科学的边界。
人工智能是否能替代科学家？报告同样作出了判断：未来新兴技术带来了重要的伦理问题，可信任性成了科学技术治理的重要内涵。
未来关键核心领域在哪里
在400多位院士的眼中，面向2035年的关键核心领域是什么？
报告在面向经济社会未来发展需求的战略重点中列举：能源科学、量子科学与量子通讯、纳米科技与材料科学、脑科学与类脑智能、生命健康领域、生态与环境科学、大数据与人工智能、空间与天文。
聚焦于纳米科技与材料科学领域，中国科学院院士、清华大学化学系教授李景虹认为，纳米科学是一种基础性、前沿性、交叉性和普适性的研究，在基础科学研究和应用领域具有重要的作用。
面向未来，李景虹建议要坚持长期创新，补充理论研究的不足，让创新实践的应用更加扎实，把科研专利跟产业发展紧密结合，把科研研究和国家需求紧密结合，推动科学研究成果不断地达到国际领先水平。
陈仙辉对此也有类似的看法。在他看来，未来要做好战略重点领域的研究突破，还要补好理论和人才短板，为前沿科学战略实现储备力量。
从高校教师的身份出发，郑兰荪认为教学和科技的发展应该相互促进。未来教育界还需要解决教学内容和科学前沿脱节、实验教学水平较弱等问题。在他看来，科学发展最根本的问题是要培养人才，要从大学阶段培养学生对基础科学的兴趣，为后续科学研究孕育新的力量。
报告给未来发展之路留下了建议思考：希望政策精准发力，消除机制障碍；重视基础研究，优化学科体系；创新人才机制，强化智力支撑；深化学科协同创新平台建设。
在战略丛书发布会上，国家自然科学基金委员会党组书记、主任窦贤康院士提到，三年多来，院士专家们开展深入的全面的战略研究工作，明确了基础研究领域的方向和发展目标，围绕国家战略需求和经济社会发展需要以及科技发展前沿，研判提出了一批有针对性的科学问题。他说：“未来还将从中遴选适合发布的报告中英文摘要面向全球发布，及时发出中国科学家的独立判断。”
责任编辑：邱晨辉