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转型中的中国科研-自然出版集团白皮书（上）
通过对中国科研人员的问卷调查和当面访谈，我们收集到了第一手的定量和定性数据，并由此分析总结出中国科研体系中的一系列机遇。有关部门如抓住这些机遇，将能进一步提升中国科研的质量和影响力。我们关注的范围包括科研的三个重要阶段，即科研资助、科研实施和科研成果的传播。
尽管中国2014年的研发投入占国内生产总值（GDP）的2.1%，已与英美等发达国家相当，但仅有一小部分投入基础研究之中。在受访的学术带头人（Principal Investigator，PI）中，超过80%的人认为中国应在基础研究领域投入更多的资金。鉴于应用研究领域的许多重大进展都源于基础研究的成果，增加基础研究的经费投入将成为促进创新的一项有远见的长期战略。
探索性研究需要长期投入。尽管有些科研资助机构已设立了面向年轻科研人员的专项资金，但有些受访者还是认为，其金额往往较小并且期限较短。因此，资助机构或许要考虑扩大资助项目，提供时间跨度更大、金额更高的资助，尤其是面向职业生涯早期的研究者，因为他们通常是科研人员中最具有创新力的人，科研生产力也最高。
中国的科研资助体系正逐步采用更为严格的专家评估的方法，并已取得了显著进步。这一成功做法在中国科研人员中获得普遍认可，并需要更广泛地实施，以进一步提高公平性和透明度。此外，如果资助机构能够增加资金管理上的灵活性并简化合规流程，将提升科研人员的效率和科研产出。 科研实施
最近几十年科研经费的增加让更多的年轻科学家也能拥有和管理自己的实验室和研究项目。这种独立性带给他们创新的空间，但也令其无法充分获得资深同事的指导，合作交流的机会也变少了。减少资深科学家的行政管理任务，让他们能腾出更多时间指导年轻科学家，将有助于解决这一问题。此外，提供科研写作、数据管理和科研道德等方面的培训，对于塑造中国未来的科研文化也将 起到至关重要的作用。
尽管中国拥有世界上数量最多的博士生和科技人员，但其中仍存在两大人才空缺: 即缺乏实验室技术人员和博士后研究人员。解决这两类人才的短缺，对于中国科研继续参与全球竞争至关重要，因此科研机构需要提高对这些岗位的重视度。可以通过一些措施来帮助解决这一问题，例如：提高合同制研究人员的薪酬，减少招聘中对海外经历的强调，以及改革事业单位编制等刻板的聘用制度。
在高影响力的期刊上发表论文仍然是中国衡量科研人员成功的一项重要标准。这种对高水平论文的重视提高了中国科研产出的质量，但评估中简单的定量标准和作者贡献分配同时也可能抑制科研合作，并催生学术不端。如果采用更全面的评估标准，就可以鼓励科学家更多地开展合作，并减轻试图抄近路的压力。一旦发现学术不端的行为，资助机构和研究机构都应该设法展开独立调查，并对违背职业道德准则的人员进行惩罚。
科学研究是一项国际化的工作，并最终有赖于最大限度地实现知识交流。然而，中国科研人员对于开放共享数据还缺乏热情，或者尚未意识到这一全球趋势。采取措施鼓励科研人员分享自己的数据和研究成果，将有助于他们参与其中并从中获益。
撰写论文和交流研究成果这两项重要任务，对于许多受访者而言都是一种挑战。为科研人员提供更好的科研写作培训，并建立一个全行业的认证系统以监督和改善商业化的论文编辑服务，将在一定程度上解决这一问题。另外，科研机构需要激励科研人员与公众和产业界交流自己的工作，开展更广泛的科学传播活动。
本研究旨在通过了解中国科研人员的经历和需求,探寻中国科研未来的发展方向
在过去三十年，中国以快速的经济增长和蒸蒸日上的繁荣发展令世界瞩目。但是，随着人口老龄化和经济增长放缓，中国正面临一个关键的时刻：需要从资源和投资密集型的增长模式转型为具有更高附加值的增长模式。中国已采取措施将关注点更多地放在提高质量上，以促进经济、社会、环境等方面更加平衡和可持续的发展。在这一转型中，随着技术创新日益成为经济增长的重要驱动力，中国也正在寻求通过增强科研实力来推动实现产业升级和可持续发展。 中国不仅意识到科研在驱动发展中的重要作用，也取得了科研上突飞猛进的发展。与其全球第二大经济体的地位相称的是，中国现在的研发投入和科研产出均居于世界第二位。中国2014年的研发投入约1.33万亿人民币，仅次于美国1。中国SCI（科学引文索引）论文数量在2014年 达到24.5万篇，也位居世界第二2。此外，中国还是自然指数（Nature Index）在全球的第二大贡献国3，显示了高水平的科研实力。2014年，中国国内发明专利申请受理量达92.8万件4，连续第四年位居世界第一。
但是，中国科研的学术影响力与产出量的惊人增长不相匹配。尽管中国发表的高水平科研论文有了大幅增加，但如果用代表学术影响力的“标准化论文引用影响指数”（Normalized Citation Impact）5来衡量，中国在许多学科领域仍落后于世界平均水平。因此，虽然在绝对数量上中国对全球高引用量论文的贡献仅次于美国，但中国仍有增长空间。而且，与西方国家相比，中国在一些领域的高水平科研产出方面也有欠缺，例如，化学和物理学的实力要明显强于生命科学6。
除了学术影响力之外，人们还担忧中国在产出具有广泛影响力的突破性成果方面落后于西方国家。虽然屠呦呦在治疗疟疾方面的贡献拯救了无数生命，并因此在今年获得中国第一个自然科学领域的诺贝尔奖，但许多人担心这只是一个特例。目前中国的科研评估系统和其他许多国家一样，都严重依赖单一的评估标准，例如SCI论文的发表数量，却不太重视科研的经济和社会影响力。并且，中国缺乏将科技成果产业化的有效机制，这也阻碍了社会和经济影响力的实现。中国科研正如其经济一样，都处在一个关键的转折点上。中国需要改变其科研文化，使之更侧重于质量而不仅仅是数量，从而保持科技的持续发展，并将科研产出转化为生产力。
为了探寻中国科研所面临的机遇和挑战，自然出版集团(NPG)采访和调研了中国各地多个科研院所超过1700名科研人员，他们都曾在自然出版集团旗下的期刊上发表过文章。这些受访者的详细情况如图1所示。本白皮书反映了他们的心声。
图1. 我们在线调研了1690位，代表了中国各个年龄段、研究领域和地区的科研人员。此外，还访谈了32位PI。数据来源：自然出版集团2015年5-6月进行的调研
多年以来，中国有大量学生和科研人员去往发达国家。美国国家科学基金会 (NSF)的数据显示，在美国攻读理工科的中国籍研究生数量从1987年的1.5万人增加到2010年的4.3万人10，几乎增加了两倍，中国由此成为美国理科博士最大的海外来源国。受高薪和优越的科研环境的吸引，这些毕业生大多数倾向于留在美国11。
但是，随着中国持续加大投入和加强科研基础设施建设，这一模式正在发生改变。中国政府已启动了一系列措施鼓励海外华人科学家回国。其中就包括“千人计划”，该计划旨在通过提供经费充足的学术岗位，以及有效的激励机制，从海外吸引高层次的科学家，特别是中国籍科学家。“千人计划”目前已成功引进了许多资深科学家，其中包括一些重量级的专家，例如，清华大学引进的美国科学院外籍院士施一公，中国科学技术大学引进的获得国际量子通信奖的首位华人科学家潘建伟，等等。随着越来越多的中国留洋科学家回国，带回专业知识以及更具国际视野的科研文化和实践，长期困扰中国的“人才外流”已经变成了“人才流入”。在此次调研中，几乎所有的受访者和近二分之一的问卷调查回复者，都是在这一波海归浪潮中回到中国的。
我们从中国年轻科研人员那里收集到的最新数据也表明，这种“人才回归”或“海归”模式在未来会更加明显。尽管接受调研的许多博士生和博士后科研人员仍有出国计划，但绝大多数都表示计划在五年之内回到中国(见图2)。他们出国主要是为了开阔研究视野和增加经验，而不再单纯为了更高的薪水。许多科研人员还表示，海外学习或工作经历有利于未来在中国求职或申请科研资助。显然，许多年轻的科研人员都对中国科研环境的持续改善充满信心。只要获得有力的支持，下一代科研人员将会回馈中国科研。
图2. 大部分中国博士生和博士后仍希望出国留学，但其中的绝大部分计划最终回国做科研工作
随着中国日益成为全球经济和科研发展的中心，中国的科研经费持续增长，科研环境也不断改善。受此吸引，许多外籍的科学家和学生也开始来到中国12。另外，许多国外的大学和研究机构，如纽约大学、利物浦大学、莫纳什大学和麦戈文脑科学研究所等，都与中国本土大学合作在中国开办校区和研究中心。这些合作项目从全球招募教员和招收学生，让外籍研究人员进入中国科研界，进一步促进了国际科研合作。
这种双向的科研人员流动也促成了一种良性循环，有利于创新的思想、年轻的科研人才以及科研文化和实践的沟通交流。这惠及中国，惠及中国科研人员所学习和工作过的国家，也有力促进了国际科研合作。
中国由“人才外流”反转为“人才回归”或“海归”，这是一个成功的故事，反映了中国在全球舞台上日益增强的地位。但是，挑战仍然存在。中国的科研环境还需要更有国际竞争力，以培育和留住最优秀的科研人才。因此，必须要实施相关的政策和资助计划，以满足科研人员的需要，打造更能激发产出的科研环境，并推动科研发挥更大的学术、经济和社会影响力。为了明确努力的方向和相应的举措，就必须从科研人员的角度出发，清晰地理解中国科研资助、科研实施，以及科研传播和评估的情况。在本白皮书中，自然出版集团分析研究了参与问卷调查和访谈的科研人员所提及的需求和担忧，纵贯科研的三个重要阶段：即科研资助、科研实施，以及科研成果的传播13。 科研资助：优化扶持，意在卓越和创新
当世界上许多国家的科研资金都日益面临压力之时，中国经济的快速发展却助推了研发投入的大幅增加。过去20年，中国研发投入的复合年增长率为16%(按可比价格)，到2014年已达1.33万亿元人民币，占国内生产总值(GDP)的2.1%14。这些资金多数投入了产业的技术开发活动。高等教育和公共研究机构获得了总研发投入的约五分之一，其中大部分来自政府拨款。我们的重点调研对象是大学和研究所里的科研人员，其最主要的资金来源有三个：中国国家自然科学基金委员会(以下简称“基金委”)、科学技术部以及这些科研人员所在的大学或研究所。对于大学和研究所而言，其科研基金主要来自教育部和中国科学院。科研基金的分配机制对于中国科研人员及其科研工作来说是至关重要的。我们的调研发现，近年来科研基金分配流程在公平性和效率上有了很大改善，但仍有一些领域需要做更多的努力。
令人有些不解的是，尽管中国政府的科研资金在快速增加，但很大一部分科研人员仍觉得，获取科研资助在过去5年里变得更困难了。竞争加剧肯定是其中一个原因，因为从海外归来的高层次科研人员在不断增多，在国内建立实验室的年轻科研人员也增多了。不过，资金分配结构不够合理也可能是一个原因。接受我们调研的科学家们认为，以下几个重要的方面尚可加以改善。
首先，中国的科研资助机构可更多地资助基础研究，以推动有深远影响的创新。当前的资助机制更偏向于应用研究，因为这能产生更为直接和立竿见影的影响。但是，基础研究也很重要，在许多情况下其影响会更为深远。目前，基础研究经费仅占中国全部研发投入的 5%，这一比例远低于美国的18%，英国的16%以及日本的12%15。在接受调研的PI中，有超过80%的人认为中国政府需要加大对基础研究的投入。
当然，由于本次调研的科研人员大部分都从事基础研究，得出这一结果或许并不奇怪。不过，美国、英国和日本对基础研究都有大量投入，因为许多应用研究领域最重要的进展，从根本上说是源于基础研究的发现。癌症的免疫疗法就是一个有力的例证。该领域的研究有望提升人们治疗多种主要癌症的能力，但支撑这一重大进展的研究都源自人体免疫学方面相当基础性的研究。 采访片段 “特别是对于很基础的研究，我们国家的支持力度还是不够。而这些基础研究项目对提高国家整体软实力常常是至关重要的。比如纳什的博弈论......当时没人预见到这种纯理论研究有什么商业价值，但它后来被证明带来的影响是深远的......(纳什)他所在的大学和国家的科研体系就有一种机制，来保障和支持这种纯理论研究或特别基础性的研究。”—PI，25-34岁，南京
其次，持续投资于看似‘天马行空’的创新想法，有望带来长期收益。一定风险是创新的重要组成部分。但是，由于其固有的不确定性，最具创新性的想法往往一开始就不会受到太多认可。中国和许多国家一样，通常会优先资助那些建立在过去研究成果基础上的项目。有四分之三接受调研的PI认为，对于潜在影响和实际价值尚不清晰的研究项目，资助机构敢于承受风险予以支持的力度还不够。而对一些小众课题或新兴领域的资助，则往往受限于评审者的研究背景，以及资助计划对学科领域的要求。
但情况正在改善，这很大程度上得益于基金委的“面上项目”。该计划每年资助约1.5万个项目，为期4年，平均资助金额为80万元人民币。“面上项目”促进了创新性的研究，因为它鼓励科研人员在基金委规定的资助领域内自由选择课题。由于广泛覆盖了各种基础学科，以及不同职业发展阶段的科研人员，该计划还有助于推动各学科的平衡和协调发展。此外，基金委还针对看似“天马行空”的研究申请，为高风险项目提供为期一年的小额资助，并推出一个特别计划以资助重要的“非共识项目”。这些举措都代表着中国在资助创新研究上的巨大进步。
再次，资助机构可更多地扶持优秀的青年科学家，以提高科研生产力并获得长期效益。中国的年轻PI在刚刚开始独立研究时，可以获得政府和科研机构提供的支持。科研机构通常会给年轻PI提供一笔启动资金，并以此作为合同的一部分，以帮助他们启动实验室和研究项目。政府也有资助年轻科研人员的专项资金，如自然基金委的“青年科学基金”、以及竞争更加激烈的“优秀青年科学基金”和“国家杰出青年科学基金”(见表1)。中组部的“千人计划”也设有“青年千人”项目，旨在从海外吸引40岁以下的优秀科学家。最近，973计划即国家重点基础研究发展计划，也设立了资金规模较小的“青年科学家专题”。
不过，我们的调研结果显示，现有项目尚有提升的空间。目前还缺少一些专门面向年轻科研人员的规模更大、更稳定的资助项目。年轻科研人员最容易申请到的项目，如基金委的“面上项目”、“青年科学基金”，以及科研单位的启动资金，通常规模在20到80万元人民币，为期3至4年(见表1 )。对于最有创新性和生产力的优秀 青年科学家来说，这种资助规模可能不足以维持实验室运转。真正具有创 新性的研究往往需要更长期的努力和更多的资金投入。而对年轻科研人员资助力度最大的项目往往名额紧张，竞争非常激烈。申请人必须花费大量 时间和精力，从不同渠道寻求各种资助，这分散了他们的研究精力。而且3年的期限也太短，因为在许多领域光是建立一个实验室就需要2至3年。
许多年轻科研人员还无法申请一些重大资助项目，数千万到数亿元人民币的重大项目，通常只给予一小部分高级别的科学家，让研究领域在这种大项目之外的年轻科研人员无缘于此。尽管这些重大项目很重要，符合国家利益，但也不宜过分强调，以免挤占范围更广的小型项目的资金，特别是面向年轻科研人员的项目资金。科研人员通常在三十多岁到四十多岁时最有创造性和生产力，所以确保他们获得足够的科研资金对于创新是至关重要的。 采访片段 “我有不少项目经费，但还是招不到我需要的人，因为绝大部分的 项目经费都没法用来发工资......大量经费只能用来买设备和材料，可是招不到合适的人来做那些实 验，你买来那么多设备材料也是 浪费。”—PI，35-44岁，西安
最后，增加人员劳务费可以帮助改善研究效率。政府部门通常会设置某些类别的经费预算上限，以限定资金的使用。用于支付研究人员薪酬的预算上限常常较低，一般为10%到15%，而设备和实验材料的预算上限则高得多。在大多数科研制度成熟的国家，人员薪酬的预算分配更有弹性，甚至有可能占到研究项目直接费用支出的一半以上。中国不在机构编制内的研究人员，如研究生、博士后研究员和合同制技术员，要依靠项目拨款来补贴微薄的薪水。较低的薪酬预算上限，让PI难以聘用到所需的人员。
很多关注中国科研环境的人常常会质疑资金申请流程的公平性和效率。在《科学》杂志2010年的一篇社评中，两位科学家讨论了当时中国科研存在的问题—资金申请的评审往往取决于个人关系或工作关系而不是科研价值，这一问题严重阻碍了科研创新16。但是，情况正在发生变化。三分之二接受调研的PI认为评审过程的公平性和效率都已提高，这在很大程度上要归功于基金委所采取的一系列措施，在提高申请流程的公平性方面做了很大改进。不过，很多受访的PI也指出，在有些领域特别是重大项目的资助方面，仍有改善空间。
首先，科研资助机构可以更广泛地采用基于研究价值的同行评议机制，进一步提高科研环境的透明度。基金委最受称赞的变化之一就是参考美国国家科学基金会(NSF)的模式，采用了基于科研价值的同行评议机制。为此，基金委建立了自己的评审专家库，入选者都是各领域广受尊重的杰出科学家。
中国的科研资助机构还必须抵制个人关系对评审的影响。基金委为此采取了严格的两阶段评审程序。在“函评”阶段，评审者以邮件形式提交评审意见，进行独立判断；“会评”则允许评审者进行讨论，但与会者在会前对谁来参会彼此并不知情，而且投票常常在闭门会议上进行，以避免受到外部个人因素的影响。此外，申诉机制也有助于提高公平性。
接受我们调研的科研人员，高度赞扬了这些用于防止个人关系影响的严格措施。“我认为在我们国家的科研资助机构中，基金委是最值得信任的，它非常公平，”一名上海的PI说。“一个典型例子就是‘面上项目’。他们有个五人小组，如果小组成员分歧太大，就会再来一轮评审。作为申请者，你也有权申诉，要求复核。这在其他机构中是没听说过的。”
更多的科研资助机构应当学习这种经验，着眼于进一步改善存在的问题。比如，在小组评审时，资历更深的小组成员或院士可能会主导讨论，使其他评审者边缘化。
其次，在设计和发放重大项目的资助时，扩大科研界的参与面可以提高资金分配的公平性和透明度。在世界范围内，重大项目通常都服务于国家战略，并有着引人瞩目的成果。在中国，重大项目往往由政策制定者所选择的一小部分高级专家提议，其决策过程往往被认为缺乏来自更广泛的科研群体的意见。此外，重大项目常常规定了严格的标准和条件，结果将可申请者局限于一小部分预先决定好的人。这一做法可能会限制科研探索和创新。而且，防止利益冲突的措施还不够严格，有些参与项目设计的科学家也是申请者之一，导致了人们对不公平竞争的担忧。
资金拨给科研人员之后，并非完全任由其使用，后续的评估和审计将监控资金的使用情况。虽然有必要通过检查来防范腐败和资金的不合理使用，但过度严格的规定却有可能降低科研人员的工作效率。接受访问的PI将此视为一个重要障碍，并提出了一些能够提高科研生产力的建议。
首先，资助机构可最大程度地减少行政障碍，并增加资金使用的弹性，以帮助科研人员提高生产力、提升效率。资助机构通常会要求资金获得者详细说明预算方案，列出明细，并在获得资金后严格遵守该方案。事后如有调整，就要通过复杂的程序，并且难以获得批准。然而，科研工作实际上充满了不确定性，几乎不可能提前数年精确地编制预算。对预算类别设置非常严格的上限，例如对差旅费和劳务费等的严格限制，也会妨碍正常研究活动的开展。对于有些大额资助来说，如果当年的项目资金在年底前没有用完，今后的资助拨款就会被削减。于是，科研人员不得不按期用完预算资金，这在有些情况下会导致资金使用上的低效和浪费。
基金委采取了许多积极措施，以精简资金申请、评审和评估的繁琐手续。例如，2015年4月发布了新的《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》，取消了劳务费的上限，改进了资金余额的管理，并增加了预算调整的灵活性。这些积极举措获得了许多PI的高度评价，其他资助机构可以效仿。
其次，简化资金使用的报告、评估和财务审计流程，让科研人员有更多时间专注于研究工作本身。过于复杂的评估流程和财务审计给科研人员带来不必要的负担。接受调研的科研人员普遍对基金委相对直接简单的项目评估机制表示满意。但是，有一些重大项目还是要求多轮的评估和严格的财务审计。不难理解重大项目因为金额巨大，为了防范资金滥用和处置不当，需要更为严格的审计方式，但是过于繁复冗长的流程会让科研人员感到沮丧。
在接受调研的PI中，约五分之二的人反映，他们20%以上的工作时间要花在与申请资金相关的活动上(见图3)。这部分是由于激烈的竞争所致，科研人员要花费大量精力去申请资金。但是，除了花时间设计和申请研究项目外，科研人员还要花费精力去满足严格的预算和评估的要求。资深科学家由于更有可能申请重大项目，而且可能入选重大项目评审委员会，他们在项目资助事务上通常会花费更多的时间。这些额外的负担分散了科研人员的研究精力。
图3. 资金申请和评估占用了科研人员的很大一部分时间
为了解决目前科研资助系统中的问题，中国政府正计划重组科研资助体系。到2017年，中国大部分竞争性的资助项目都会整合为五大类别的科技资助项目：国家自然科学基金、国家科技重大专项、国家重点研发计划、技术创新引导专项(基金)、基地和人才专项。中国将建立一个多部门参加的联席会议制度来统一审议科技发展战略规划、项目与基金的布局与设置、重大任务指南及其它重要管理工作，而科研项目的管理将由政府监督下的专业机构来执行。这是中国对科技资助体系的重大改革，旨在优化资金分配和简化流程。
我们的调研表明，中国在改善科研资助 体系以更好地支持科研人员方面正取得显著的进步。进一步的改善将更有利于培育一个鼓励创新的科研环境。但与此同时，中国科研文化与实践的某些方面还需要更仔细的检视。
[1]中国国家统计局年度数据2014
[2]Web of Science科学引文索引数据库
[3]http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7556_supp/fig_tab/522S34a_T1.html
[4]中国国家知识产权局
[5]http://www.nesta.org.uk/sites/default/files/chinas_absorptive_state_0.pdf
[6]http://www.natureindex.com/country-outputs/China
[7]中国国家统计局年度数据2014
[8]中国国家统计局中国统计年报2014
[9]指那些曾在海外学习或工作过,又回到中国大陆的华人。
[10]美国国家科学基金会科学与工程统计2004,2012
[11]http://www.nature.com/news/global-mobility-science-on-the-move-1.11602
[12]http://www.nature.com/nature/journal/v524/n7564/full/524S6a.html
[13]此白皮书没有讨论关于科研评估的更多细节,科研评估的更多内容请参考自然出版集团2015年4月出版的Nature Outlook:放大镜下的中国科研。
[14]中国国家统计局年度数据2014
[15]OECD研发统计数据库2015
[16]http://www.sciencemag.org/content/329/5996/1128.full
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