王贻芳: 从“引力波的发现”看中国科研体制
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这几天LIGO发现引力波的消息响彻全球,在共同为人类这一突破性进展欢呼之后,我们或许也应反思一下我国的科研环境,分析问题,吸取经验。请看中科院院士、中科院高能物理所所长王贻芳由引力波发现引出的对我国科研体制的思考。本文经中国科学报授权转载,特别致谢。
王贻芳院士
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。
大亚湾中微子实验设备
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。
美国两处LIGO天文台
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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