古振远,周建军,雷 蓉,杨伟辉
(1.国家自然科学基金委员会办公室,北京 100085;2.云南大学数学与统计学院,云南昆明 650500;3.国家自然科学基金委员会计划局,北京 100085;4.云南省科学技术厅,云南昆明 650051)
为了满足国家科技发展的需要,推进相关学科领域的进步与突破,促进云南省乃至国家自主创新能力的提升,2008 年4 月国家自然科学基金委员会与云南省人民政府正式签署《国家自然科学基金委员会云南省人民政府关于设立联合基金的协议书》,约定从2008 年至2012 年双方每年各出资1 500 万元设立国家自然科学基金委员会-云南省人民政府联合基金(以下简称“NSFC-云南联合基金”)。
鉴于NSFC-云南联合基金第一期所取得的成效,为了更好地实施建设创新型云南行动计划,国家自然科学基金委员会与云南省人民政府分别于2012 年9 月和2017 年11 月签署NSFC-云南联合基金第二期(2013—2017 年)和第三期(2018—2022 年)协议书[1],继续围绕“生物多样性保护、矿产资源综合利用与新材料、资源与环境、人口与健康”等四个领域,吸引和凝聚全国范围的优秀科学家开展基础研究。经过13 年的实施,NSFC-云南联合基金在推动云南基础研究的同时也提升云南自主创新能力,促进云南经济社会协调发展。
本文从NSFC-云南联合基金第一期(2008—2012 年)、第二期(2013—2017 年)和第三期(2018—2020 年)的项目申请量、资助率、资助领域、项目负责人年龄、项目承担单位情况和项目承担单位“合作”程度等方面进行了深入的梳理分析,展示了部分获资助的重点支持项目在提升云南省自主创新能力、促进解决云南省及周边地区的重要科学和关键技术问题、推动云南省科技人才队伍建设和促进项目成果转化和引领产业发展等方面所取得的成效。针对NSFC-云南联合基金今后的管理工作提供借鉴,为云南省即将加入区域创新发展联合基金提出对策建议。
自2008 年设立以来,NSFC-云南联合基金立足云南、面向全国,主要围绕生物多样性保护、人口与健康、资源与环境和矿产资源综合利用与新材料4 个领域,吸引全国范围内的科技人员开展研究,解决云南经济、社会和科技发展中的重大科学与关键技术问题。
NSFC-云南联合基金在2008—2020 年实施期间,共接收项目申请2 125 项,批准资助273 项,直接资助经费55 287 万元。其中接收申请重点支持项目2 124 项,批准资助重点支持项目272 项,直接资助经费55 237 万元。如图1 所示的年度申请情况,重点支持项目申请量最多的2020 年的195 项,最少的是2009 年的118 项。同时该申请量呈现波动性变化,波动周期大致为4 年,这与NSFC-云南联合基金项目的执行周期大体一致。
图1 NSFC-云南联合基金(2008—2020 年)重点支持项目申请与资助情况
2008—2020 年NSFC-云南联合基金重点支持项目的年平均资助率为13.0%,低于国家自然科学基金重点项目的年平均资助率(20.6%)。如图2 所示,在此期间,每年NSFC-云南联合基金该项目的资助率明显低于国家自然科学基金重点项目的资助率(2012 年除外),说明NSFC-云南联合基金项目的资助量存在进一步提升的空间。
图2 2008—2020 年国家自然科学基金重点项目资助率(A)和NSFC-云南联合基金重点支持项目资助率(B)
2008—2020 年NSFC-云南联合基金项目涉及生物多样性保护、人口与健康、资源与环境、矿产资源综合利用与新材料等资助领域。如表1 所示,获资助项目在L02(人口与健康)所占的比例最大,达到了84 项,其次是L06(生物多样性保护)的72项和L07(矿产资源综合利用与新材料)的65 项。
表1 NSFC-云南联合基金(2008—2020 年)重点支持项目在各学科领域资助情况
近年来,NSFC-云南联合基金重点支持项目申请人的年龄结构呈现两极分化趋势:31~40 岁项目申请人所占比重由2012 年的10.9%上升至2020年的22.6%,51~60 岁的项目申请人所占比重由2012 年 的25.4% 上升至2020 的38.5%,而41-50岁项目申请人所占比重由2012 年的62.8%下降至2020 年的35.9%。
如图3 所示,NSFC-云南联合基金重点支持项目负责人的年龄结构整体上较为合理,呈现老中青结合,既有“领头羊”主角人物,又有“传帮带”中坚力量,还有“小荷尖”年轻人才。2008—2020年NSFC-云南联合基金项目负责人的平均年龄为47.5 岁,其中41~55 岁的项目负责人占比71.7%。另外,NSFC-云南联合基金31~40 岁的项目负责人共计48 人,在青年人才储备上具备一定优势。
图3 NSFC-云南联合基金(2008—2020 年)重点支持项目负责人年龄分布情况
2008—2020 年NSFC-云南联合基金共计资助重点支持项目272 项,其中云南省内依托单位获资助项目179 项(占比为65.8%),其次依次为北京、上海、辽宁、湖北、广东等省份(见图4)。云南省内依托单位获资助项目数量位居前五位的依次为云南大学、中科院昆明植物研究所、昆明理工大学、中科院昆明动物研究所和中国科学院西双版纳热带植物园。
图4 NSFC-云南联合基金(2008—2020 年)重点支持项目依托单位地区分布情况(前十位)
来自云南省外的项目承担单位共计64 家,其中涉及北京大学、清华大学、北京师范大学、北京航空航天大学、中国农业大学、北京科技大学、北京林业大学、中国地质大学(北京)、南开大学、四川大学、重庆大学、西南大学、东北大学、吉林大学、上海交通大学、复旦大学、中山大学、暨南大学、中国人民解放军海军军医大学、同济大学、华东理工大学、南京航空航天大学、华中师范大学、西北工业大学、苏州大学、上海大学、南京农业大学等27 家“双一流”建设高校及中国科学院生物物理研究所、中国科学院水生生物研究所、中国科学院南京地理与湖泊研究所、中国环境科学研究院、中国科学院上海药物研究所等20 家科研院所。NSFC-云南联合基金在全国的知名度和影响面不断扩大,成为吸引全国一流科研人员参与云南自主创新的有力平台。
2008—2020 年,NSFC-云南联合基金共计资助重点支持项目272 项,其中云南省内外合作研究154项,年平均占比为56.6%。如表2 所示,NSFC-云南联合基金第一期(2008—2012 年)、第二期(2013—2017 年)和第三期(2018—2020 年)的省内外合作研究占比分别为56.0%、54.3%和61.2%,该占比整体上有所提升,进一步体现了NSFC-云南联合基金“立足全国,面向全国”的特征。
表2 NSFC-云南联合基金第一期(2008—2012 年)、第二期(2013—2017 年)和第三期(2018—2020 年)项目省内外合作情况(百分比)
在云南省内依托单位获资助的项目中,云南省内中国科学院系统所在的依托单位获得67 项,占比为37.4%。2008—2020 年的各年度具体情况见表3。从中可以看出云南省的中国科学院研究团队是NSFC-云南联合基金的一支重要力量[2],对云南省基础研究创新能力的提升发挥了重要作用。
表3 2008—2020 年中国科学院系统(云南地区)承担NSFC-云南联合基金项目情况 单位:项
NSFC-云南联合基金自2008 年设立以来,立足云南经济、社会发展重大需求,围绕自主创新中的重大科技问题和战略性新兴产业发展的关键核心问题,吸引和凝聚全国优势科技资源,采取集中连续支持的机制和模式,在提升云南省自主创新能力、推动云南省科技人才队伍建设、解决云南省及周边地区的重要科学和关键技术问题、促进项目成果转化和引领产业发展等四个方面发挥了重要作用。
NSFC-云南联合基金是国家自然科学基金委员会与地方政府共同支持基础研究的创新合作模式,在2008 年被评选为“云南省10 大科技进展”之一。据不完全统计,2008—2018 年期间,NSFC-云南联合基金共发表SCI、EI、ISTP 收录的国际科技论文约1.7 万篇。如表4 所示,云南省的专利授权量从2008 年的2021 件增至2015 年的11 657 件;技术合同成交额从2008 年的5.2 亿元增至2015 年的52.8亿元。NSFC-云南联合基金项目的实施取得了显著的成果,在一定程度上提升了云南省自主创新能力。
表4 云南省原始创新指标体系比较(2008、2012 和2015 年)
一是涌现国内外同行认可的一流科研成果。在生物多样性保护领域,2008 年中国科学院昆明植物研究所的杨祝良团队承担“西南山地大型经济真菌的群体遗传学与保护研究”项目,分离保存大型经济真菌150 余种共3 261 株,基本建立西南山地大型经济真菌菌种库,申请专利3 项。共采集真菌标本12 380 余份,据此正式发表3 新属29 新种,该新属新种的发现,对于认识西南经济真菌的多样性、物种起源与演化等具有较重要的科学意义,对于毒菌中毒预防和新资源挖掘与利用具有重要现实意义。利用选育出的高产优质羊肚菌核心种质,2017 年在贡山县指导独龙族、怒族等406 户建档立卡贫困户种植1 170 亩羊肚菌,实现产业脱贫致富目标。中国科学院西双版纳热带植物园李庆军研究员在两型花柱性系统的维持机制和自交不亲和系统的崩溃;同域分布物种生殖隔离和基因流;进化出同型花柱的自然选择压力;中国西南横断山区物种形成机制和演化策略等研究方面取得较有影响力的研究结果,对提高我国植物进化生态学的研究水平起到一定的作用,对生物多样性保护有重要的实践和理论意义。在资源与环境领域,云南大学曹杰教授承担“印太水汽交汇区时空变异影响低纬高原区降水的机理及旱涝预警的强信号研究”项目,在国内外主要学术刊物发表论文20 篇,培养6 名博士研究生和12 名硕士研究生。团队成员2 人晋升副高级职称,1 人晋升正高级职称,3 人入选云南省“万人计划”青年拔尖人才。在人口与健康领域,中国科学院昆明动物研究所陈策实研究员在“KLF5 转录因子介导YAP癌基因在乳腺癌中的功能、机制及其应用研究”项目研究中基本明确YAP 和KLF5 癌蛋白促进乳腺癌的分子机制以及在乳腺癌诊疗中作用,为研发针对三阴性乳腺癌的靶向治疗新策略奠定基础。共发表16 篇SCI 期刊论文,其中涉及Nature Commun,Cancer Res,Oncogene,Cell Death Dis,Carcinogenesis,Oncotarget和Int J Cancer 等重要期刊。
二是以国内外会议为契机,积极促进原始创新。NSFC-云南联合基金始终坚持原始创新,积极在合作方式与途径等方面吸引全国范围的广大科技工作人员申请和参与项目。据不完全统计,表5 展示了NSFC-云南联合基金(2008—2016 年)出版专著、发表专利和举办会议的情况。在此期间,NSFC-云南联合基金共计举办会议143 次,其中在L07(矿产资源综合利用与新材料)领域最多,达到了56 次。以2008 年批准立项的“铝土矿真空还原歧化法制备金属铝的基础研究”项目为例,昆明理工大学杨斌教授团队研究Al2O3-AlCl3-C 多相体系中化学反应的热力学和动力学,Al2O3的还原氯化,AlCl3的歧化,金属铝的冷凝、形核、结晶过程,以及CO 气体对金属铝的氧化行为等科学问题。在此基础上研究了铝土矿的组成对产物的影响,反应器的结构和温度场分布,提出了工艺流程并进行环境负荷评价(LCA)研究。项目实施对开发非电解法制备金属铝的新型冶炼技术具有重要的意义,研究成果具有很强的创新性。该项目组组织国际和国内会议各1 次,邀请国内外专家学者来校讲学7 人次。
表5 NSFC-云南联合基金(2008—2016 年)出版专著、发表专利和举办会议情况
三是授权专利不断产出。如表5 所示,NSFC-云南联合基金(2008—2016 年)国内授权专利为266 件,其中在L07(矿产资源综合利用与新材料)领域的国内授权专利数量(145 件)明显大于其他领域。在该领域,2011 年北京航空航天大学相艳教授与南京师范大学、云南大学围绕“双极聚合物隔膜直接甲醇燃料电池中的界面行为研究”项目从材料合成与表征、界面理论与模型验证、器件构筑与性能优化三个方面系统开展有关研究,共计发表SCI论文92 篇,申请国家发明专利15 项(已授权8 项)。项目团队获得仿生能源材料与器件北京市重点实验室及北京航空航天大学“蓝天”创新团队等称号。
2008—2020 年,云南省内依托单位获 资助NSFC-云南联合基金项目179 项(占比为65.8%),有效地带动了云南大学、昆明理工大学、中科院昆明植物研究所、中科院昆明动物研究所和中国科学院西双版纳热带植物园等高校及科研院所的高层次人才培养和集聚效应。
如表6 所示,据不完全统计,2008—2016 年NSFC-云南联合基金已培养各类人才984 人,包括已出站博士后25 人、已毕业博士304 人和已毕业硕士655 人。在获得NSFC-云南联合基金项目的资助后,项目负责人和参与者在取得研究成果的同时也得到了进一步的培养和提高,一些杰出的中青年骨干人员已是相关领域的学术带头人。北京师范大学水科学研究院王圣瑞教授在“高原湖泊有机氮磷界面过程与藻类水华发生风险研究”项目实施期间,培养博士后3 名、博士研究生2 名、硕士研究生8 名。王圣瑞教授2012 年入选中组部首批“国家万人计划中青年科技创新领军人才”,两名科研团队骨干晋升为副研究员。中国科学院南京地理与湖泊研究所吴庆龙研究员2012 年承担“滇池草藻型稳态转换对微生物碳循环的影响及其机制”项目,项目在研期间培养博士研究生4 名、硕士研究生7 名。该项目组成员中有3 人晋升高级职称,其中1 人在2019 年获得NSFC-云南联合基金重点支持项目资助,另外2 人分别在2017 和2020 年获得优秀青年科学基金项目资助。吴庆龙研究员在2014 年获得“江苏省优秀科技工作者”,2017 年获得创新群体研究项目“湖泊环境演变及其生态系统响应”资助。
表6 NSFC-云南联合基金(2008—2016 年)人才培养情况 单位:位
云南大学张克勤教授、中国科学院昆明动物研究所徐林研究员在承担NSFC-云南联合基金项目的基础上,均作为首席科学家获得国家973 计划项目的立项支持。中国科学院昆明植物所李德铢研究员在承担NSFC-云南联合基金项目期间,在生物系统学顶级期刊Systematic Biology 发表叶绿体系统发育基因组学的代表作,并于2014 年作为首席科学家获得国家重大科学研究计划的立项支持,2015 年获得国家自然科学基金重点项目资助。以上内容仅为NSFC-云南联合基金科技人才队伍建设的“冰山一角”,NSFC-云南联合基金应持续鼓励云南省内外的科技工作人员积极合作,开展基础研究,进一步稳定和培养云南省的优秀科研队伍。
自2008 年设立以来,NSFC-云南联合基金不仅为创新型云南建设提供了解决问题的理论依据、科学方法及人才支撑,推动云南省基础研究工作,也促进解决云南省及周边地区的重要科学和关键技术问题。
在矿产资源综合利用与新材料领域,云南大学陈景院士通过实施“云南金宝山低品位铂钯矿氧压酸浸全湿法工艺的优化研究”项目,优化了全萃取分离金、钯、铂、铱、铑的工艺方法。显著改善了环保指标,为下一步金宝山铂钯矿的产业化开发奠定了基础。昆明理工大学杨斌教授在“铝土矿真空还原歧化法制备金属铝研究”项目中提出铝土矿真空碳热氯化歧化制备金属铝的思路,可以从铝材料(包括铝土矿、高岭土、黏土等)一步得到金属铝,显著降低成本、减少污染。2015 年承担NSFC-云南联合基金重点支持项目“基于固液-气液相变提纯金属锡的基础研究”,开发了物理法提纯锡的新技术,提出了锡精炼技术新路线,并与天津大学联合申请获批国家重点研发计划“节水专项”项目。通过基础科学问题的研究和关键技术的攻关,开发的锡提纯技术已在国内外锡冶金和资源综合利用企业推广应用。
在资源与环境领域,中国科学院水生生物研究所宋立荣研究员在“滇池蓝藻水华时空演替及驱动机制研究”项目中完成了滇池蓝藻时空演替的全湖调查和分析,发现温度在驱动不同微囊藻种类演替中的重要作用,提出微囊藻复苏和暴发及其优势维持的温度阈值;分析两种水华蓝藻—水华束丝藻和微囊藻在早春共存和竞争的关键控制因子,为滇池蓝藻水华的预测及预警提供重要的理论依据,为地方管理部门治理滇池污染提供重要的决策参考。在人口与健康领域,中国科学院昆明动物研究所郑永唐研究员首次阐明北平顶猴易感HIV 分子机制,首次创建HIV 感染北平顶猴艾滋病动物模型,其研究团队成为国内最大的艾滋病研究和药物评价中心。
NSFC-云南联合基金在立足基础研究的同时,也坚持研究成果与应用需求的紧密结合,注重围绕重点产业的培育和发展以开展基础研究,提供项目成果引领重点产业的发展。
昆明理工大学王华教授自行设计、搭建了超临界/亚临界状态下的低沸点工质管内流动沸腾换热系数实验测试平台和ORC 直接接触式换热实验平台,并成功研制用于模拟有色冶金低温余热高效发电的1kW 和10kW 两台有机朗肯循环发电试验平台。2010 年,云南大学王家强教授承担“模仿湿地植物结构和净水功能的可见光催化剂合成及应用研究”项目,其以该项目所得的高效光催化剂为基础,研发高浓度工业有机废水、氨氮废水、医疗废水、高速公路服务区废水、生活污水、河流湖泊水等5 种专用光催化剂及4 种相关水处理材料,并推广应用7 套光催化处理工艺、技术及反应设备。重庆大学钱觉时教授依托“磷石膏复合高铝高铁废渣制备类硫铝酸盐水泥基础研究”项目获得“重庆市有突出贡献中青年专家”称号,项目主要研究成果具备实际应用的可能性,目前多家企业正在进一步开展合作并考虑进行转化。
为加强联合基金平台的导向作用,进一步提升其他资金投入基础研究的积极性,完善多元投入机制[3],2018 年12 月16 日国家自然科学基金委员会在京举行“加强基础研究多元投入座谈会暨国家自然科学基金区域/企业创新发展联合基金协议签署仪式”[4]。
本文通过分析,发现NSFC-云南联合基金的资助量和资助投入尚有进一步提升的空间、项目研究成果的转化对接有待进一步加强。NSFC-云南联合基金(第三期)在2022 年即将结束,为进一步提升NSFC-云南联合基金的资助和管理工作,同时为其加入区域创新发展联合基金服务[5-6],本文针对以上问题提出对策建议。
联合基金的项目申请以项目指南为引导,项目指南中科学问题提炼是否精准,导向是否明确,特色是否鲜明往往决定联合基金资助工作成效[7-9]。作为国家自然科学基金的重要组成部分,NSFC-云南联合基金应结合国家重大战略需求,进一步凝练云南及周边地区的科学技术问题,促进云南自主创新能力的有力提升。
2008—2020 年,NSFC-云南联合基金重点支持项目的年平均资助率为13.0%,低于国家自然科学基金重点项目的年平均资助率(20.6%)。面对云南省内外优秀科研人员踊跃的项目申请,NSFC-云南联合基金应适当增加资金投入[10-11],提升资助量。为进一步突出“立足云南,面向全国”的宗旨,最大程度吸引全国优秀科研力量加入到申请NSFC-云南联合基金的队伍中来,可增设项目类型[12],研究采取“集成项目”的资助方式,深入探究云南重点产业发展中的科学技术问题,实现重大理论和关键技术的突破。
在国家不断加大基础研究投入的情况下,NSFC-云南联合基金应突出自身特色,集中目标,与各领域积极合作,在“科学研究—社会产出”平台的基础上,进一步提高项目之间的关联度,提升联合基金整体解决重大科技核心问题的能力[13]。
联合资助的双方应进一步完善有关项目管理沟通机制[14],联合资助方(云南省科技厅)在及时跟进掌握项目申请和评审情况的同时,也应进一步发挥自身作用,积极参与资助项目实施与管理过程,促进NSFC-云南联合基金健康有序发展。
截至目前,NSFC-云南联合基金的成果转化对接项目主要集中在矿产资源综合利用与新材料领域,其余领域的项目成果转化率相对较低。NSFC-云南联合基金应及时总结项目实施取得的研究成果,加强项目成果的后续持续研究和产业化对接服务[15]。对于项目承担单位来自云南省外的资助项目,联合资助方(云南省科技厅)应与这些地方科技厅加强协作,关注与跟进研究成果的培育与发展,注重研究成果与应用需求的紧密结合,使其充分引领重点产业的发展。