如何评审具有颠覆性创新的基础研究 | 颠覆性技术培育应重视基础科学研究
如何评审具有颠覆性创新的基础研究
国家自然科学基金委员会
杨 卫 郑永和 董 超
来源：《中国科学基金》2017年第4期
科技评价作为配置科技资源、促进科技创新的重要手段，已成为科技体制改革纵深推进的关键。
习近平总书记2016年5月30日在全国科技创新大会上指出“要改革科技评价制度，建立以科技创新质量、贡献、绩效为导向的分类评价体系，正确评价科技创新成果的科学价值、技术价值、经济价值、社会价值、文化价值。”当前，在基础研究领域迫切需求颠覆性创新的语境下，需要探究现有评审体系的非适应性，探索可能用于评审颠覆性创新的非常规方式，通过科学合理的科技评价机制来更好地优化科研经费的配置。
1 基础研究领域颠覆性创新的重要性
基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关。基础研究领域所关注的颠覆性创新主要是指原创的基础性、原理性新发现，并可能在未来创造新产业新业态的科学突破。
颠覆性创新的出现往往建立于新的科学原理之上。按照库恩的理论，科学研究没有积累到一定程度，是很难产生颠覆性创新的。我国基础研究领域经过多年发展，学科整体发展水平从“仰视”逐渐走向“平视”，少数学科领域已开始冲击世界领先地位。与此同时，学科高地处的科研条件和创新环境得到显著增强，涵养了一批高水平的研究队伍，整体上正处于从量变到质变、从点的突破到全面提升的跃升期，已到了在颠覆性创新方面有所作为之时。
建设世界科技强国总体目标的提出和“三步走”的战略路径设计，为我国未来科技进步与创新指明了方向。习近平总书记指出，我国科技界要坚定创新自信，坚定敢为天下先的志向，在独创独有上下功夫，勇于挑战最前沿的科学问题，提出更多原创理论，作出更多原创发现，力争在重要科技领域实现跨越发展，跟上甚至引领世界科技发展新方向，掌握新一轮全球科技竞争的战略主动。在实施创新驱动发展战略的大背景下，我国经济的转型升级发展将会对基础研究领域的创新提出更高的要求。其中一个重要的方面就是加快推进基础研究领域颠覆性创新的前瞻遴选和培育。
对于基础研究领域颠覆性创新的特点，美国国家科学委员会（NSB）和美国国家科学基金会（NSF）曾以变革性研究来加以描述。NSB认为变革性研究有四大特点：一是由挑战现状和颠覆传统研究范式的想法所驱动；二是会带来对传统科学理解的变革，甚至是颠覆；三是具有完全不同的研究路径；四是能够引领新的科学前沿，开拓新的领域。
我国在颠覆性创新、源头创新方面相对薄弱，增强源头创新能力、培育颠覆创新、塑造更多体现先发优势的引领型发展，将成为今后很长一段时间的一项重要战略任务。
2 现有评审体系的非适应性
当前的科研评审系统，尽管林林总总，不外乎客观评审与主观评审两类。
客观评审通过在科学数据之上的指标体系设计来实现。它在公开和内部独有的基础数据上，通过构建评审的基本框架和分级指标，再通过德尔菲法确定各项指标的权重，进而构建出评审的矩阵，实现对评估对象的结构化评审。但是，在现实情境中，该方法的应用受到数据通用性、可靠性、公平性等诸多因素考验和制约，也存在着评审范式的非包容性问题。
主观评审的组织实施过程采取同行评议的方法，同行可能是“小同行”，也可能是“大同行”。主观评审是基于（所邀请）专家知识与经验的一种判断，是学术共识型评审，是对专家型评审人才的一种尊重。但是，在具体实践中，同行的学术价值观、学术观点、信息对称性、学术判断的可塑造性等因素会直接影响到评审结果。
除此之外，也可以采取客观评审与主观评审相结合的模式。如国家自然科学基金评审采用了在充分客观信息条件下的专家评审方式（well-informed peer review），而双一流建设评审采用了专家委员会确定指标体系下的客观评审方式。
科研评价体系虽历经多年发展，但仍饱受争议。这在国际科学界也不例外。NSB与NSF所提出的变革性研究是基于实践的总结。能否实现“变革性”？通常难以在事前评价，而多为一种事后的验证。评价体系的根本难点在于对潜在的颠覆性创新进行事前评审。我们认为，基础研究领域的颠覆性创新有以下五方面特征：一是思想驱动，具有偶然性；二是挑战传统，对现有认知进行颠覆，导致领域的革命性变化；三是初期难以达成共识，在同行评议中表现不佳；四是高风险性，成败概率不定，难以在前期计算投入产出效益；五是学科交叉，协同创新和综合交叉特征明显。
正是由于上述特征，使得具有潜在颠覆性创新的基础研究项目评审成为科研项目资助管理中的难点。对客观评审来讲，没有成熟的评价数据作为评审颠覆式创新的基础；对于主观评审来讲，在孕育颠覆式创新的初期，很难形成学术共识。因此，现有评审系统不能适应基础研究领域颠覆性创新评审的需求，我们需要持续探索突破常规但又能够公正高效地使用国家财政投入的新方法，摸索与现有评审制度有所不同的方式，实现从共识性科学评审向非共识性科学评审的方法论转变。
在财政部和国家自然基金委员会共同委托第三方开展的国家自然科学基金资助与管理绩效国际评估中，评估专家委员会就提出“任何资助体系都应该具备处理高风险、具有潜在突破性的研究申请的能力。通常的同行评议系统往往趋于保守，这类申请常常难以通过。因此，我们呼吁为探索性强、高风险的研究设立专门的资助工具，由经验丰富的专家组成专门评审组进行管理。”
3 五种非常规评审方式
（1） 非共识评审
非共识评审是在同行评议框架下的一种新实践。
在非共识评审中，要求对于创新主体的学术素质有肯定性的评价（高于均值），但对创新内容的评价出现两极分化的现象。例如：对于非共识性项目的重要性评价高，可行性评价低；领域熟悉程度高的评价分数分散，领域熟悉程度低的评价高。
非共识评审的结果确定比较困难，需要承担的风险也较大，过程也会产生争议，项目成败具有偶然性。探索非共识评审的可行路径，就需要发挥战略科学家或领域杰出专家的判断力，以其负责任的评审意见为主。同时，可以考虑改进非共识项目的实施机制，由评审专家全程参与项目监理并开展跟踪性评价。项目可采取分阶段实施机制，强化过程管控，建立根据专家组的意见进行项目强化支持或及时中止的机制。
（2） 负责任的自由裁量
颠覆性创新项目的审定需要一定的自由裁量权。
美国国防部先进研究计划局（DARPA）在这方面已有很好的实践，其项目经理在发现和确定颠覆性创新项目过程中具有决定权，并对项目实施进行全程监管。对于美国NSF来讲，项目主任虽然有一定的自由裁量权，但美国NSB仍指出“NSF有时不能支持他们所期望的项目，原因是同行评议系统可能会去除一些激进的创新想法，而项目官员没有权利做决策。”
该评审方式的基本特征是：项目管理者在项目评审中具有决定权，在项目识别乃至定义中发挥重要作用，并得到来自科学共同体的支持；项目管理者在项目实施中具有监督控制权，可以通过对单个项目或项目组合的调整来实现目标，控制风险；自由裁量的效果与管理者的学术水平、实践经验、战略视野密切相关；自由裁量权的使用与机构使命、组织文化和制度环境强相关。运用裁量权要求管理者具有较高的学术判断力、职业道德和公信力。资助机构可以通过制定相关制度对项目管理者的裁量权进行责任标记，详细记录自由裁量的具体理由，强化痕迹管理，做到可追溯、能追责，完善权力限制与监督机制。当然，制度设计要有一定的张力，不能过度约束自由裁量权，要探索激励负责任的自由裁量。
（3） 交叉评审
回顾近年来产生的颠覆性创新，其研究大多具有鲜明的多学科交叉融合特征。根据美国NSF的经验，颠覆性创新往往出现在交叉科学。跨学科研究和学科交叉融合不断发展，开拓出新的科学疆域。中央财政科技计划管理改革中，赋予了国家自然科学基金支持学科交叉的使命，《国家自然科学基金“十三五”发展规划》也已明确将“推动交叉融合”作为五大发展任务之一。
评审学科交叉研究项目是固有难题，表现在四个方面：一是若采取相关学科的组合评审方式，交叉研究项目申请往往为学科保护者所不容；二是若选取该项目的小同行进行评审，则会出现多维交叉学科空间的适评者稀缺现象；三是交叉研究项目的申请者中“弄潮人”与“万金油”并存，难于形成一致有效的优惠政策；四是交叉研究项目评审程序设计困难，难于与常规评审同步。未来可行的路径是：优化评审专家库，及时梳理更新领域关键词，建立灵活的评审群，以学科空间中聚类分析的方式对动态形成的交叉研究项目群进行评审。在统筹项目资助计划中，可对交叉研究项目的通过率给予适当倾斜。
（4） 扶优式评审
我国绝大多数项目的评审都采取逐层淘汰弱者的方式，在每一层中找到申请书的部分弱点，然后否决总体。这种方式可能会忽略一些极具创新性、但部分环节有漏洞的项目。
扶优式评审就是要实现从“汰弱”到“扶强”的观念转变，重点关注项目的创新点和精华之处，先见其长、一俊遮百丑，再补其短、杜绝木桶效应。在项目评审过程中，要充分发挥申请者与评审专家的互动作用。中央军委科技委的部分项目评审采取了这一方式。
该评审方式的可行路径是，改变申请人一次性提交申请书的模式，首轮提交的目的是鉴别项目创新性和保护研究者的创新思想或知识产权，之后实行渐近性的评审方式。采用多轮沟通的方式，前期评审只关注创新点和亮点，对于有价值的项目由专家组与申请者共同研究，在交互中淬炼科学问题，最终共同孵化出颠覆性创新项目。
（5） 人本评审
颠覆性创新思想源于人的头脑，创新工作主要由研究者来完成，成败的关键在于人。因此考虑以人为核心的评审方式也是一种良好选择。该评审方式主要考虑研究者本人，对于被选定的对象，要充分相信他们的个人学术判断力和科学精神。
在实践过程中发现，人本评审资助的项目往往更有探索性和开创性。当然，评审过程中可能会受到学术派别、“老朋友网络”等影响。因此，该评审方式的可行路径，可参考国家杰出青年科学基金项目最初的评审模式，强调对人才及其潜力的考察。
综上所述
对基础研究颠覆性创新的评审是国际学术界共同面临的难题。我国要提升原始创新能力 37 41319 37 15288 0 0 4004 0 0:00:10 0:00:03 0:00:07 4004 37 41319 37 15288 0 0 3229 0 0:00:12 0:00:04 0:00:08 3229，必须发展评审体系结构和评审范式的包容性，形成支持颠覆性创新的制度和文化。完善科研评审机制和方式需要勇于改革，在探索与实践中不断发展和完善，使之与建设世界科技强国相适应。
颠覆性技术的内涵与培育：
应重视基础科学研究
本文转自创新研究（ID:naiscast）
来源:中国科协创新战略研究院《创新研究报告》
编者按：当代技术进步呈现两种基本模式，即渐进性技术模式与颠覆性技术模式。颠覆性技术可以突破传统线性技术路线，对现有技术体系和市场结构产生变革性影响，日益成为各方关注的焦点。然而，相对于渐进-突变的纵向模式，横向学科交叉研究相对滞后。本文探讨了与颠覆性技术相关的重要概念，分析了颠覆性技术的内涵特征及其与颠覆性创新的关系，认为基础科学的交融发展是催生未来颠覆性技术的培养皿，并在结论中提出对信息、生命、材料和物质这四门科学优先配置资源将有助于颠覆性技术的产出。
国家竞争和企业竞争，按照马克思主义的哲学观点，从根本上来说是生产力的竞争，是科学技术的竞争。2008年国际金融危机以来，世界主要国家对技术预见高度重视，颠覆性技术成为各国战略布局的重点。在2016年召开的全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上，习近平总书记明确指出“推动科技发展，必须准确判断科技突破方向。判断准了就能抓住先机”。这再次表明：研究颠覆性技术时不我待，敏锐地识别、捕获和培育那些对经济社会发展、国防和军队建设具有战略影响的颠覆性技术，有利于抢占新科技变革的战略主动权，奠定国家在世界竞争格局中的优势地位。
一、颠覆性技术的概念和特征
当代技术进步呈现两种基本模式，即渐进性技术模式与颠覆性技术模式。渐进性技术，又称维持性技术，指的是已立足于市场的现存技术，其模式表现为现有技术在性能上做增量的改进和完善，市场风险小，获利也较稳定[1]。颠覆性技术，又称破坏性技术，是一种另辟蹊径、对已有传统或主流技术途径产生整体或根本性替代效果的技术，可能是全新技术，也可能是现有技术的跨学科、跨领域应用。颠覆性技术模式表现为新技术的发明、应用，以至超越并取代现有主流技术。颠覆性技术（disruptive technology）的概念首先出现在20世纪90年代，由美国哈佛商学院教授Clayton Christensen提出[2]。他从市场角度出发，认为颠覆性技术是指这样一类技术：它们往往从低端或边缘市场切入，相对主流技术，初始时存在质量低、风险高、利润少、市场小等特征，随着性能与功能的不断改进与完善，最终取代已有技术，开辟新市场，形成新的价值体系。从技术上看，颠覆性技术并不一定很难实现，关注点在于性能属性，即功能，往往是对通过改变功能来实现市场的变化[3]。从理论上来看，任何一个领域都存在技术的极限，技术演化通常经历四个阶段：技术出现、快速增长、缓慢增长、技术极限，呈现出“S”型曲线[1，4]。通常一项技术发展到曲线末端时，即接近该技术的极限时，其市场竞争力趋于减弱，新技术将取而代之。然而，颠覆性技术并不必然在原有技术性能趋于技术局限时才产生，可能在第二或第三阶段就已经产生。
图1 技术演化S曲线及新旧替代示意图[1，4]
从技术发展的纵向脉络来看，早些年的技术创新可能更多发生于原有技术达到其极限、需要进行技术创新时，其动力更多是来源于技术供给方的推动。技术进步则主要表现为渐进性技术模式。与渐进性技术相比，颠覆性技术具有突变性、前瞻性、适应性和不确定性等特征。然而，随着技术替代的速度日益加快，当前技术创新动力不再主要源于原有技术的弊端改进，市场需求更加多元化，竞争在信息化时代下变得更加综合化、高技术化，由此催生的技术更新换代速度明显加快，市场力量的推动也日益明显。对于行业而言，颠覆性技术意味着经济效益迅速变化，或者替代技术取得突破性的进展[5]。对国家而言，关注颠覆性技术所引发的生产革命和消费革命至关重要，研究颠覆性技术就是要凭借技术领先优势维护国家安全[6]，是关乎国家竞争力和国际地位的重大课题。颠覆性技术模式日益引起与现有技术利益攸关的各方关注，有能力的研发主体便开始积极进行研发布局。
从技术发展的横向交织来看，颠覆性技术往往诞生于学科交叉、应用拓展和研发创新的实践活动中。横向的学科融合是颠覆性技术的重要来源之一，本文在第四部分有进一步探讨。
表1 颠覆性技术的主要特征
二、颠覆性技术与颠覆性创新
近些年，颠覆性创新受到国家和企业的高度关注，重要原因是颠覆性创新容易造成“技术突袭”，改变“游戏规则”，为实现“弯道超车”带来机遇。2003年，Christensen在《创新者的解答》一书中，以“颠覆性创新”提法取代“颠覆性技术”[7]，强调不仅是新技术本身，而是技术的全新、广泛应用带来的“颠覆性效应”。实际上，在20世纪初，经济学家约瑟夫·熊彼特（Joseph Schumpeter）就提出了一个类似的概念——破坏性创新。他把创新视为不断地从内部革新经济结构，即不断破坏旧的，不断创造新的结构[8]。创新就是让过去的固定资产设备和资本投资过时、无效，或者贬值，通过创新产生大量新的资本（利润）来弥补这些贬值和无效。打字机变得过时是熊彼特所指的破坏性创新的一个例子。随着技术创新速度的加快，许多有着绝对领先技术的公司承受失败，而处于追赶中的小企业反而成了行业领导者。Christensen针对颠覆性创新的理论研究更进一步提出，颠覆性创新区别于渐进式创新主要在于技术创新是否沿着既有的技术路径，以提高已有产品性能为主。工艺的改进、产品性能的改善等都是为了更好满足既有市场，而颠覆性创新则更加注重开发新的市场，或为现有市场带来全新的产品或体验。实施颠覆性创新的企业采取的是与主流市场不同的技术或商业模式，针对非主流用户或非消费者提供有差异性的产品或服务，从占据低端市场或新市场入手，直到获得行业领先地位。例如，苹果公司以其智能手机颠覆了原有手机市场的格局，与其说是技术创新，不如说是一种商业模式的创新。
由此可见，颠覆性技术与颠覆性创新既有联系，也有区别：颠覆性技术可以被理解为是实现颠覆性创新的一种途径，而且是极其关键的环节，颠覆性技术既可以是全新的技术，也可以是与已有技术的新组合，关键是能否带来“颠覆性应用效应”，以实现颠覆性创新。而颠覆性创新不仅包括技术突破，还包括商业模式、市场战略等内容，它更倾向于把“颠覆性”与经济概念连接。对颠覆性创新的阐释多是从经济社会的角度出发，技术突破只是经济目标实现的条件之一。经济学家们的颠覆性创新，强调新的商业模式和经济价值体系的形成，以及对人们生产生活方式的改变，在这里颠覆性技术不是必需的要素，开发新的市场也可以带来颠覆性影响。此外，在军事领域，颠覆性创新具有不同的内涵：强调发展可能使军事力量结构、基础以及能力平衡发生根本性变革，进而改变作战模式或作战规则的技术，又称“改变游戏规则”的技术[9，10] 。因此，军事领域的颠覆性创新往往与颠覆性技术高度契合。
图2 颠覆性创新示意图[7]
三、颠覆性技术的识别
颠覆性技术并不容易识别。历史经验表明，只有当颠覆性技术对现有技术体系产生破坏性影响后，其重要性才被正视，但是企业往往对新出现的、可能导致颠覆性影响的技术不加重视，最终酿成苦果。例如，数字技术转移应用到照相领域，颠覆了传统的基于胶片的照相技术，但是在数字照相产生之初，像柯达这样的大企业由于对胶片事业巨大利润的“路径依赖”，使得其转型显得犹豫且缓慢，并最终走向了没落[11]。虽然此后柯达制定了战略重心向新兴数字产品转移、更换公司标志等策略，但已积重难返，最终遭遇破产。Christensen也很早注意到这一现象，为此，他在1997年《创新者的窘境：当新技术使大公司破产》一书中提到，反复的事实让我们看到，那些由于新的消费供给范式的出现而“亡”的公司，本应该对颠覆性技术有所预见，但却无动于衷，直至为时已晚[2，12] 。
科研部门和企业在颠覆性技术预判中，都在努力寻找某项关键性能指标，来描述颠覆性技术和已有技术之间的显著不同，以便直观地判定颠覆性技术，这一思路如图3所示[13]。从技术路径的角度来说，颠覆性技术会打破原有技术的生命周期，形成新的技术轨道。因此，有学者认为，对于技术预测人员或技术路线图规划者来说，传统的技术预测方法（针对渐进性技术）可能不适用于颠覆性技术的识别，应提出与颠覆性技术特性相契合的识别方法[14，15] 。
图3 颠覆性技术判定示意图[13]
对于企业管理者而言，技术人员要比市场和财务人员更支持颠覆性技术，因为市场和财务人员满足的是客户需求，而那些颠覆性技术在最终满足客户需求上往往表现不佳，容易被市场和财务人员忽视，因此，对于颠覆性技术的识别需要由技术人员和市场财务人员共同完成，甚至通过争议进行识别。
对于行业战略制定者而言，一方面要重视颠覆性技术的产生以及可能带来的影响，更重要的是应该遵循科技创新的一般规律，加强重要科技领域的技术储备。美国国防部高级研究计划局（DARPA）的众多技术和产品为人们津津乐道，但实际情况却是，DARPA项目在运行过程中，不仅项目经理有轮换制，项目本身也有可能被淘汰。DARPA每年将20%的资金用于新项目，因此一些没有太大进展的项目就要被淘汰。而DARPA之所以具有如此的持续影响力，则在于其与一般研发机构不同，具有独特的物质资本、政治资本和智力资本。美国国防领域技术的全球领先和硅谷技术创新的高速发展，是源于美国几十年持续不断的研发投入和高效的市场竞争机制，其雄厚的技术储备是其他国家短时间内无法超越的。
对于国家而言，积极布局和发展颠覆性技术，更需要在宏观管理层面施以政策进行激励。柯达破产这一事件或许意味着，成熟技术存在被新技术完全替代的可能，今天的畅销品或许明天就会无人问津。但是，如果单靠现有企业自身保持敏锐嗅觉和前瞻眼光，进行技术创新和研发，在技术设备和市场需求的转换成本上无疑会遭遇困境。因为从资金角度而言，企业或部门如果过分追求高投入、高风险的颠覆性技术研发，而忽视对现有技术的创新和升级，则会陷入失去现有市场而导致的失败中。我们需要创造的是一种积极创新、优胜劣汰的机制，让小企业能够积极参与市场竞争。很多事例说明，颠覆性技术往往产生于小企业。大公司被小公司赶着创新，甚至不惜资本，收购小公司以图将来不被超越。对一国政府而言，需要为小微企业培育成长环境，让小微企业引发的“鲶鱼效应”激活市场的创新活力。
四、颠覆性技术的培育：重视颠覆性技术背后的基础科学研究
当前对颠覆性技术的讨论，更多关注对可能取得突破的颠覆性技术领域的跟踪研究与预测分析。然而，缺乏对技术背后的基础研究布局的深度分析，对于应对颠覆性技术发展的研发力量布局研究基本处于空白阶段，值得高度关注和深刻反思。基础科学是生产力发展的源头，是技术转移和产品创新的基石。习近平总书记在今年的“科技三会”上指出：“历史经验表明，那些抓住科技革命机遇走向现代化的国家，都是科学基础雄厚的国家；那些抓住科技革命机遇成为世界强国的国家，都是在重要科技领域处于领先行列的国家”，建设科技强国，“首先就要夯实科技基础”。这些都为颠覆性技术的培育指明了途径——重视基础科学研究。
1. 基础科学研究的定义和分类
从根本上讲，技术仍然是器物和技巧层面的。颠覆性技术或许能够改变局部市场或战场的力量结构，但人类发展更需要的是“形而上”的基础科学的大踏步发展和建树。按照一般理解，所谓基础学科，是指研究社会基本发展规律，提供人类生存与发展基本知识的学科，也是技术进步的起搏器[16]。基础科学有很多定义和分类，一般具有以下特点[17]：一是物质运动最本质规律的反映，与其他科学相比，抽象性、概括性最强，是由概念、定理、定律组成的严密的理论体系。二是与生产实践的关系比较间接，需通过一系列中间环节，才能转化为物质生产力。三是一些成果的重大作用易被人们忽视。四是研究具有长期性、艰苦性和连续性。五是研究成果具有非保密性，一般公开发表，成为全人类共同的精神财富。
表2 基础科学的定义或分类举例
2. 研究的国家财政投入
虽然对基础科学的定义和分类不同，但大致上每个国家都有自己的基础科学财政支出和预算，这可以作为考察基础科学发展状况的一个切入点。当今世界，新技术不断萌发的国家大致有美国、日本、德国、英国等，其中，以美国为最。美国是第二次、第三次工业革命的发源地，而且是科研实力和经济规模与中国体量相当的比较对象。
据2016财年美国联邦政府预算报告和2014年、2016年美国《科学与工程指标》显示，2016年美国政府科研投入预算1456.94亿美元[18]，占总预算的3.6%；2013年为4561亿美元，占当年GDP的2.7%。2013年联邦政府约16个部门的科研总投入中，基础研究约占23.7%，应用研究和开发研究分别占23.5%和53.8%[19]，这与2011年的数据相比基本没有大的变化（三者分别为：基础研究占19.0%，应用研究占19.5%，和开发研究61.5%）[20]。投入最多的几个领域分别是生命科学、工程、物理和环境科学[18]，美国的基础科学投入占其政府科研总投入的比重一直比较稳定，约为20%。
图4 2013年美国政府研发投入的学科分布图（按照2016年1月美元汇率）
中国的政府科研投入也在逐年增加，2015年为科学技术支出2136.5亿元，同比增长10.9%[21]，占当年GDP的0.32%。通过考察自然基金委、科技部、中科院、工程院、中国科协、教育部、工信部、发改委、卫计委，以及农业部10个部门2015年的统计数据（统计截止于2015年12月），发现基础科研预算最多，约占总预算支出的47%，是应用研究的近一倍（见图5），这与2014年的支出情况比较相似（见图6）。
图5 中国科研投入科目分布（十个部门统计数据）
注：“06社会科学”在统计中数值为0。
图6 科技研发投入分布比较图：2014—2015
上述科研投入数据反映出中国科研水平的迅速提升，这符合“跟跑、并跑向领跑”转变的现实。美国总统科技助理、白宫科技政策办公室主任John Holdren博士曾坦言，美国面临着在研发开支方面被中国超越的“真正危险”，如果中国的研发开支继续以每年20%到25%的速度增长，“他们在2022年之前就会超过我们”。[22]同时，通过简单的比较分析可知，我国的基础科研虽然占自身科研总投入的比重很大，但不到总预算的2%；美国的基础科研虽然占其科研总投入的比重仅有1/4，但却达到其当年政府总预算的近4%。可见，仅从科研投入水平上看，美国对基础科学的大力投入，就是增加他国追赶成本，确保自身的领先优势。此外，美国重点关注生命科学、工程、物理和环境的科研发展，这些是极具战略价值的、有可能培育出颠覆性技术的领域，值得我国借鉴。
3. 基础科学研究交融发展
研判可能培育颠覆性技术的基础科研方向，不但需要借鉴他山之石，而且需要身体力行，科学地、系统地开展调查研究。
为了提供更多科技力量战略布局参考，中国科协创新战略研究院与2015年12月开展了专项调查，从基础科学及其融合的考察角度，向高层次科技专家和企业家征集关于颠覆性技术的意见。访谈对象包括中国科协常委、千人计划入选者、全国学会理事长、“海智计划”联系的科学家等，并委托“未来论坛”组织向企业家和投资人发放问卷。调查显示，科学家认为，立足中国国情，应该超前布局的领域应主要集中在医学与生命、工程材料、信息技术、能源环境、地球天文和综合交叉等六大领域。不同的是，科学家对于地球天文领域中国的布局与世界相比，还存在一定的差异。另外，在科研人员创业、国家安全、应急预案等与国家发展和国防安全相关领域的布局，也受到科学家的关注。按照提及频次来看，基因组学、细胞技术与生命机理探索、新材料、机器人/人工智能、能源等领域出现的频次较高。此外，医学与生命科学领域中的分子演化、神经系统科学、认知生物学、生物和大健康产业；信息技术领域的量子计算机与量子通信、大数据、交通管理系统的高度智能化；工程材料领域的3D打印；能源环境领域的环境科学、资源可持续循环利用和发展、新能源、储能技术；综合交叉领域的生态农业与精准农业等，出现频次较高。
综上所述，基础科研的交叉融合是颠覆性技术的培养皿。信息、生命、材料、物质等基础研究的交叉融合有望持续催生新技术，提前在这些基础科学布局人力和物力资源，有助于下一阶段颠覆性技术的培育和产出。
图7 颠覆性技术的培养皿：交融发展的基础科学
（信息、生命、材料和物质科学）
2016年8月，国务院规划部署了面向2030年的15个科技创新重大项目，为下一步科研发展指出了重点方向，包括量子通讯和量子计算机、国家网络空间安全和天地一体化信息系统、智能制造和机器人、新材料、航空发动机和燃气轮机等，这些科研方向与中国科协的调研结果能够相互印证。
总之，颠覆性技术不仅是通过技术的纵向缓慢渐进发展产生突变而得到的，也是在横向学科的交叉融合中逐渐萌发并迅速发展的，尤其是基础科学的融合与拓展，是人类认识世界思维方式的辩证统一与升华。站在新形势新起点下，中国科技界既要遵循跟跑、并跑的原则，也要积极响应主动领跑的号召，全局考察世界经贸格局，加强国家目标导向的基础研究，注重在信息、生命、材料和物质科学领域开展前沿探索，力争在更多战略性基础科学领域实现率先突破，在关键核心技术领域取得颠覆性创新。
致谢：清华大学社科学院李正风教授和中国科协创新战略研究院杨光博士为本文的撰写提供了重要指导和帮助。由于期刊作者人数的限制，很遗憾不能列入作者，谨在此致以衷心的感谢。
参考文献（略）
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