张丽娟 袁 珩
(中国科学技术信息研究所,北京100038)
基础研究是科技长期发展的根基,是原始创新能力的重要体现。特别是在新一轮创新浪潮蓬勃展开的背景下,科学与技术之间的距离正在缩小,创新正在回到基础科学这一根本问题上来,基础研究的重要性更加凸显。俄罗斯的基础研究在世界科学史中占有重要地位,整体来看底子很好,能够覆盖全部基础研究领域,并在数学、核聚变学、固体物理学、化学、生物学、地球科学和空间科学等领域具有雄厚实力[1]。特别是,俄罗斯历史上共有19位诺贝尔奖获得者,13人来自基础研究领域,其中物理学领域10人、化学领域1人、生理学或医学领域2人,这从一个侧面表明俄罗斯基础研究具有很高水平。
但是,苏联解体后,科学不再被认为是影响经济社会发展的重要因素,这导致俄罗斯科学(特别是基础科学)遇到了前所未有的挑战,科研经费严重不足,研究人员大量流失。进入2000年以后,俄罗斯经济有所好转,国家开始重新审视科学的重要性,并将科学的基本任务定位于“保障国家经济社会发展和国家安全”,认为基础研究不仅能够获得新知识,还能为国家战略优先方向提供科学保障。因此,俄政府提出:“基础科学是民族文化和智力潜力不可分割的重要组成部分,能够保障获得有关自然界、人类和社会的新知识。必须创造有利条件推动基础研究发展”。为重振基础研究,使其在国家经济社会发展中发挥更大的作用,俄罗斯在2012年底出台一系列政策文件,包括《2013—2020年俄罗斯国家科技发展计划》(下设《基础研究子计划》)、《2013—2020年俄罗斯基础研究长期计划》和《2013—2020俄罗斯国家级科学院发展计划》。
图1 《2013—2020年俄罗斯国家科技发展计划》中的“基础研究”预算Fig.1 Budget of basic research in“Russia's national science and technology development plan from 2013 to 2020”
《2013—2020年俄罗斯国家科技发展计划》[2]是俄罗斯科技领域的综合性发展计划,共包括5项推动科技发展的重大措施:基础研究、应用研究、高等院校和国家科学中心发展、研发基础设施建设,以及国际科技合作。其中,“发展基础研究”被列为首要任务,2013—2020年拟投入7987亿卢布,占到计划总预算的近50%,充分说明了俄罗斯对基础研究的高度重视(图1)。另外,从年度预算发展趋势来看,政府对基础研究的投入逐年递增,且于2017年超过1000亿卢布,但占比却呈下降趋势,这与俄政府“优先发展基础研究,并不断加大其他研究部门支持力度”的发展目标不谋而合。
《2013—2020年俄罗斯基础研究长期计划》[3]是俄政府设立的基础研究专项规划,根据其预算,2013—2020年俄罗斯的基础研究经费总额约为8341卢布,主要投入国家级科学院系统、俄罗斯基础研究基金和人文科学基金、国家科学中心、主要研究型大学、以及用于特殊研究的总统专项基金(图2)。具体来看,俄罗斯向国家级科学院系统、基础研究基金和人文科学基金投入的资金最多(图3)。其中,2013—2020年国家科学院系统累计获得了6275亿卢布的预算,占国家基础研究经费的比例超过75%;基础研究基金和人文科学基金累计获得1475亿卢布的预算,占比为18%。
根据俄罗斯联邦统计局的研发统计数据,2010—2015年俄联邦政府对基础研究的投入总额一直保持增长状态,唯2016年稍有下降。但从基础研究占政府研发经费比例来看,俄罗斯经历了急剧下降后缓慢增长进而基本保持稳定的变化:2013年前一直处于急剧下降状态;之后得益于2012年底一系列支持基础研究政策的出台,2013—2014年实现缓慢增长;2015—2016年又出现了轻微下降,这主要是因为乌克兰危机导致俄罗斯受到西方的制裁,国家财政状况趋紧(图4)。
根据俄罗斯高等经济研究大学的统计数据,2017年基础研究占俄政府研发经费的比例达到31%,该机构还预测2018—2020年的这一占比将超过40%[4]。另外,全社会基础研究投入2010—2016年基本保持增长趋势,但增幅不大。基础研究占全社会研发经费比例却呈下降趋势,从2010年的15.7%降至2016年的14%(图5)。
图2 《2013—2020年俄罗斯基础研究长期计划》中的预算分配情况Fig.2 Budget allocation in“Program of basic research in Russia for the long-term period from 2013 to 2020”
图3 2013—2020年主要基础研究部门获得的预算经费占比情况Fig.3 The proportion of budget obtained by the major departments engaged in basic re-search from 2013 to 2020
基础科学是俄罗斯科学界的骄傲与关键发展方向之一,为此,俄罗斯政府高度重视对基础研究的统一部署,先后制定系列文件,强化对基础研究发展的宏观统筹。这包括:2012年12月20日出台的《2013—2020年国家科技发展计划》,其中子计划1为《基础研究计划》;2012年12月27日出台的《2013—2020年俄罗斯基础研究长期发展计划》;2012年12月3日出台的《2013—2020俄罗斯国家级科学院发展计划》。特别是,俄罗斯于2016年12月1日出台了俄罗斯历史上的首个《科技发展战略》,并着重提出:支持基础科学发展是俄罗斯的首要任务,是保障民族长远发展的系统措施,俄罗斯要利用基础科学应对重大挑战,并保证创造出更多新知识。
图4 2010—2016年俄联邦政府基础研究投入情况[5]Fig.4 Basic research input from Russian Federal Government from 2010 to 2016[5]
综合这些文件,俄罗斯提出了发展基础研究的目标和主要任务。其中,根本目标是重返世界基础研究大国行列,到2020年使其研发能力达到国际一流水平,并在俄罗斯优先发展的科技领域获得国际竞争力。主要任务包括:完善国家基础研究部门,保证俄罗斯经济的持续稳定增长以及俄罗斯科学界在世界上具有较高的竞争力;优先发展跨学科研究,确定跨学科研究优先方向,保证在经济现代化优先领域实现科技突破;发挥科研人才潜力,实现科学人才和科教人才的培养;加强国际科学合作,加快俄罗斯基础研究与世界基础研究一体化进程;推动基础科学研究成果向应用研究阶段转化。
图5 2000—2016全社会基础研究投入情况[5]Fig.5 Basic research input from the whole society from 2000 to 2016[5]
同时,俄政府还制定了发展基础研究的具体目标:到2020年,在俄罗斯期刊和国际期刊上的研究论文年发文量应达到59014篇;被Web of Science索引数据库收录的俄罗斯科学家论文篇均引用次数应达到4次,年收录量应达到17757篇;未满39周岁研究人员占比应达到34%;在俄罗斯境内的专利年申请量应达到2142项,在境外(包括独联体国家)的专利年申请量应达到106项;研发人员内部科研经费应达到28万卢布/人,且科研人员收入要达到相应地区平均工资水平的2倍以上。
根据《俄联邦统计年鉴2017》[5]的统计口径,俄全社会基础研究投入主要投向自然科学和技术科学领域,特别是自然科学,占到基础研究投入总额的一半以上;但从增长速度来看,医学、农学、社会科学和人文科学增长较快(图6),这与俄罗斯近年来重视通过技术改善民生福祉有关。
俄罗斯科学院及其下属研究院所(改革前,这里不包括俄罗斯医学科学院和农业科学院)是俄罗斯基础研究的主力军,俄政府的基础研究经费大多流入其中。根据《2013—2020年俄罗斯国家级科学院发展计划》[6]中对“俄罗斯科学院”的预算,2013—2020年俄政府累计向其投入5103亿卢布,领域分布如图7所示,俄罗斯科学院经费预算占比最高的几大研究领域为:物理学(23%)、地球科学(18%)、生物学(17%)、化学与材料科学(14%)。
另外,俄罗斯科学基金是俄政府于2013年成立的,旨在支持大规模研究团队开展基础研究和探索性研究的科学基金,近几年来在国家基础研究发展中发挥的作用越来越大,且支持的重点学科领域相对比较固定。2017年度共有1666个项目获得支持,其支持项目最多的几大学科领域分别为化学与材料科学(17%)、工程科学(16%)、物理学与空间科学(15%)、生物学与生命科学(12%)[7](图 8)。另外,2016年支持项目最多的领域为工程科学、物理学与空间科学、化学与材料科学、人文与社会科学;2015年支持项目最多的领域为工程科学、基础医学研究、化学与材料科学、生物与生命科学[8]。
图6 全社会基础研究投入方向Fig.6 The areas of basic research input from the whole society
图7 2013—2020年俄罗斯科学院各学科领域的投入占比Fig.7 The proportion of input obtained by different disciplines of RAS from 2013 to 2020
图8 2017年俄罗斯科学基金资助学科占比Fig.8 The proportion of input obtained by different disciplines of RSF in 2017
俄罗斯国家级科学院是俄罗斯科学界的骨干力量,长期代表俄罗斯基础研究的最高水准,共包括6大科学院,分别为:俄罗斯科学院、俄罗斯农业科学院、俄罗斯医学科学院、俄罗斯建筑科学院、俄罗斯教育科学院和俄罗斯艺术科学院。这几大科学院的主要任务是:根据《俄罗斯国家级科学院基础研究长期计划》开展基础科学研究;解决包括科学院人才培养、人才素质强化在内的人才问题;完善俄罗斯国家级科学院实验设备和实验基地,保证研究成果具有较高水平;推动俄罗斯基础研究融入世界科学研究领域;提高科学的社会威信,推广基础研究成果等。
但长久以来,俄罗斯国家级科学院科研效率低下,内部存在诸多问题,没能发挥其基础科学研究引领作用,备受诟病。为此,俄罗斯政府于2013年6月启动对科学院系统的改革。改革内容主要包括四大方面。一是,三院合并,即将原俄罗斯科学院、医学科学院和农业科学院合并成为大的“俄罗斯科学院”;二是,成立直属政府的联邦科研机构管理署(2018年撤销),统一对原3大科学院下属的科研机构进行人事、资产和科研经费管理;三是,俄罗斯科学院职能“虚化”,成为国家科技领域的最高咨询机构,负责对国家科技政策的制定提出建议,协调全国(包括科研机构和高校)的基础研究和探索性活动;四是,将原俄罗斯科学院下属科研机构全面重组为6类机构:联邦研究中心、国家研究院、联邦科学中心、地区科学中心、高等人文社会科学研究机构、联合科研基础设施中心[9]。2018年5月,普京开启总统第四任期,并对科技管理体制进行新一轮改革,特别是宣布撤销联邦科研机构管理署,将其职能移交至新成立的科学与高等教育部,这标志着俄罗斯基础研究管理领域将进一步发生变化,政府对基础研究以及整体科研领域的统筹规划能力进一步加强。
当前,组织和实施大科学计划和大科学工程是欧美发达国家和不少发展中国家科技发展的重点,被认为是国家综合实力、科技和经济竞争力的重要体现。俄罗斯作为传统科技大国,也高度重视本国大科学项目建设。在2012年12月颁布的《2013—2020年俄罗斯国家科技发展计划》中明确提出:俄罗斯将积极参与国际大科学计划和大科学工程,牵头在俄境内建设大科学装置,吸引国外科研力量参与。在2016年12月发布的《俄罗斯科学技术发展战略》中,“支持在俄境内建造并发展独一无二的大科学装置”和“实现国际大科学项目落户俄罗斯境内,以解决重大挑战相关问题”被列入重要举措。由此可见,俄罗斯将积极参与和牵头组织实施国际大科学项目定位为其立足长远、提升基础研究和整体科技实力的重要途径。
2011年起,俄罗斯开始启动本国主导的国际大科学项目的遴选、组织和实施工作,旨在将有限资源集中于科技优先领域,首先在基础研究领域实现质的突破,然后促进技术创新领域的飞跃,防止科技人才流失,并通过与国外的合作为俄罗斯带来先进的科学管理手段。2011年7月,俄罗斯政府组织大科学计划论证,共选定6大项目,均为在俄罗斯境内实施的国际性大科学项目,允许并积极吸引国外科研单位和科学家参与。具体包括:1)“IGNITOR”强磁场托卡马克装置,预算2.8亿欧元,目前处于项目设计阶段;2)高通量中子束流反应堆项目,预算2.7亿欧元,目前处于项目论证和已有设施改造阶段;3)基于超强激光的极端光场研究中心项目,预算5亿欧元,目前处于项目设备研制阶段;4)“魅陶子”工厂正负电子对撞机项目,预算为1.8亿欧元,目前处于项目论证阶段;5)第四代特种同步辐射光源项目,预算8.6亿欧元,目前处于项目设计阶段;6)“NICA”基于超导重离子加速器的离子对撞机项目,预算2.4亿欧元,目前已启动项目建设。
未来这些大科学装置将在极大程度上推动俄罗斯基础研究的发展。普京在2018年3月发表的国情咨文中提出:得益于大科学项目建设,俄罗斯将成为拥有最强大最高效研发基础设施的国家之一,其基础科学将进入全新发展阶段[10]。这些研发基础设施将成为未来俄罗斯技术进展的依靠,帮助俄罗斯研究团队和高技术企业在现代医药、新材料和微电子领域获得绝对竞争优势。
俄罗斯国家科学中心成立于20世纪90年代,是俄政府在科研体系遭受严重破坏的背景下,为保持和增强军事优势、维护国家安全做出的重大抉择。1994—1995年,俄罗斯政府先后批准了61个国家科学中心,2014—2015年期间对这些中心开展评估后,其中的18个被取消资格。因此目前俄罗斯共有国家科学中心43个,是俄罗斯的重要战略科技力量,相当于欧美国家广泛布局的“国家实验室”,主要集中在核能、航空、航天、船舶等领域[11]。
俄罗斯将国家科学中心定位于从事跨学科研究的国家级科研单位,其主要任务包括:基于同步辐射、X射线、中子辐射在纳米、生物、信息等领域开展跨学科研究;研究中子、质子、重离子在基础科研究中的应用;在等离子体物理学、理论物理学、数学物理学、核医学、信息和通信技术与系统、计算机技术和程序等领域开展基础研究。
库尔恰托夫研究所是国家科学中心的杰出代表,同时也是俄罗斯首批国家研究中心(仅有2个)之一,是俄罗斯高能物理和核物理领域最重要的研发机构。它直属俄罗斯政府,下设7大研究机构,研究人员超过5000人,主要从事核能、基础物理、高能物理、纳米、生物和信息技术等领域的跨学科研究。同时,库尔恰托夫研究所致力于于大科学装置的研发与建设,是俄罗斯构建大科学装置的核心力量,在俄罗斯境内实施的6个大科学项目中,有3个由该所牵头实施,包括“IGNITOR”强磁场托卡马克装置、高通量中子束流反应堆项目、第四代特种同步辐射光源。另外,该所还负责代表俄罗斯政府参与国际大科学工程与计划,协调俄国内各科研单位参与国际大科学工程,包括国际热核聚变实验堆(ITER)建设、欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)、欧洲 X射线自由电子激光(XFEL)等。
苏联解体后,俄罗斯经济衰落,科研机构的生存遇到前所未有的困难。为保存科研实力,俄罗斯效仿美国引入“科学基金制度”,于1992年4月正式设立俄罗斯首个科学基金,即以公开竞争形式资助的“俄罗斯基础研究基金”。同时,随着俄政府越来越倾向于通过提供竞争性拨款开展科学研究,提高科研效率,在基础研究领域俄罗斯又先后成立了俄罗斯人文科学基金和俄罗斯科学基金(表1)。
表1 俄罗斯三大基金概况Tab.1 General situation of the three major funds in Russia
苏联解体后,俄罗斯政府的科技投入大大减少,导致科研人员工资大幅下降,从而引发突发性的大规模人才流失。1991—1998年俄罗斯流失率100多万名科技人才,占当时科技人员的54%。同时大量40岁以下有才华的年轻科研人员移居国外,其中12%拥有博士学位。这导致俄罗斯科研队伍比例失调、年龄结构老化,2009年俄罗斯科研人员的平均年龄是49岁,其中科学副博士的平均年龄为53岁,科学博士为61岁[12]。根据世界科学发展的经验,科学家大量出成果的年龄应在27~40岁之间。因此,科研人员年轻化是俄罗斯教科领域的重要任务,俄政府不断出台各种举措加强青年科研人员培养。
1)设立总统青年研究人员奖励制度。一是,从2009年起设立总统青年科学副博士和博士资助计划,每年资助400位年轻的科学副博士(年度资助总额60万卢布)、60位年轻的科学博士(年度资助额度100万卢布);二是,从2012年起设立总统奖学金,向经济现代化优先领域从事前沿科学研发的年轻学者和研究生提供资助,每年1000人,资助额度为每人每月2.3万卢布。
2)设立政府专项资助计划。从2010年起吸引国内外知名学者在俄罗斯教育及科研机构组建实验室,开展研发,实验室的资助额度最高达9000万卢布,实施周期为3年,并允许2年的延期。目前,在这些实验室工作的科研人员(包括研究生和大学生)超过5000人,年龄低于35周岁的青年学者和专家比例达到58%(大学生超过700人,研究生超过800人),一些实验室甚至主要由年轻人员构成。
3)设立总统研发专项。2016年12月,普京在其年度国情咨文中提出,要设立“总统研发专项计划”,支持青年科学家长期开展基础研究和探索性研究。该计划于2017年4月正式启动,由俄罗斯国家科学基金会组织实施,周期为2017—2023年,俄政府在这7年间预计将累计投入585亿卢布。其主要目标包括:打造世界级的基础研究和探索性研究,增加国家知识和技术储备,应对重大挑战;发展俄科学界的人力资源储备,支持有才华的年轻人进入科技和创新领域工作;构建高效系统,支持国家智力资产的创造和有效利用。
整体来看,俄罗斯高度重视基础研究的布局与发展,构建了一整套完备的基础研究政策支持、投入与发展措施体系。具体来看,俄罗斯的基础研究发展呈现出以下特点:
1)政府高度重视基础研究发展规划,顶层设计十分完整。在基础研究领域,俄罗斯政府陆续出台了一系列文件,且这些文件在发展目标、主要任务、重点措施及预算机制等方面保持高度一致。例如,《2013—2020年国际科技发展计划》中的“基础研究子计划”与《2013—2020年俄罗斯基础研究长期计划》在文本编制方面具有明显的传承性。
2)政府基础研究投入力度可比肩欧美发达国家。基础研究面向科学前沿,体现的是原始创新能力,其投入产出的效率远低于应用研究和实验开发,因此政府是基础研究最为重要的投资者。从基础研究占政府研发经费比例来看,俄罗斯可比肩欧美发达国家水平(2017年为31%,2018—2020年预计会超过40%),甚至未来有超过发达国家的趋势,因为历年来美国基础研究占政府研发经费比例在25%~30%之间,德国在30%~40%之间,法国在15%~33%之间,日本在15% ~28%之间[13]。另外,俄罗斯基础研究占全社会研发经费比例达到14%~15%,这也达到了欧美创新型国家的水平(美国在15%~20%,日本在12%~17%之间,德国和法国保持在 20%左右[14]),远高于我国 5%(2015)的水平。
3)重点领域突出,物理学最受重视。与发达国家相比,目前俄罗斯的研发经费比较紧张,因此在大力支持基础研究的总原则下,俄罗斯政府更重视集中力量重点发展优势领域。俄罗斯重点发展的基础研究领域包括物理学、化学与材料科学、生物学与生命科学等。其中,物理学最受重视,在俄罗斯科学院和国家科学基金获得的资金和受到资助的项目数量都名列前茅。特别是俄罗斯政府近年来大力支持的6个国际大科学项目全部集中在物理学领域。俄罗斯政府希望通过对重点领域的支持实现重大突破,重塑基础研究强国地位,并进一步实现到2024年使俄罗斯进入世界前五大科研领先国家行列的目标。
4)科研院所改革大胆、激进。俄罗斯的基础研究经费大部分流向国家级科学院系统,但由于这些科学院常年效率低下,俄罗斯政府对其进行了可谓“釜底抽薪”式的改革,核心要义是将学术研究与人事、资产和科研经费分配等行政资源分离,从源头避免腐败,提高人员和资金使用效率。根据俄罗斯政府的最新部署,新成立的科学与高等教育部将直接承接俄罗斯科学院的行政管理职能,俄罗斯科学院及其下属的科研机构只单纯从事科学研究,这种改革在国际上极为罕见,是否能够真正发挥积极作用还有待观察。
5)青年科研人员培养成效显著。可持续的高水平研究队伍对基础研究发展至关重要,由于俄罗斯的特殊国情使得俄罗斯政府高度重视青年人才培养和科研队伍的年轻化。得益于政府一系列政策的实施,从2012年起,每年用于支持青年科研人员的财政资金达到155亿卢布,每年约有3000~5000名新生力量加入科研人员行列。2014年,俄罗斯科研人员总量首次实现了增长。在2015—2017年间,俄罗斯科学院下属研究所所长的平均年龄下降了10岁,同时研究团队的平均年龄也得以降低,40岁以下年轻学者的占比达到48.6%,这使俄罗斯的研究活力和氛围明显改善,为高质量科研成果的产出奠定了基础。