从追赶到领先,中国基础科学研究发生了什么变化? 蓝图登录

基础研究是科技创新的源头。近年来,中国基础科学研究取得了哪些进展。这好像跟我们的感觉不符,是吧。因为,它唯一的变量就是哪些期刊算作一流。用人工智能加速科研,是现在一个非常重要的潮流,这也可能成为一个中国赶超的契机。自然科学的诺贝尔奖,也就是说物理学奖、化学奖和生理学或医学奖,含金量还是非常高的。到2030年,中国有可能率先实现能量输出大于输入的核聚变燃烧。在物理领域,如果能探测到暗物质,或者测出中微子的绝对质量,或者率先实现有实用价值的量子计算,那肯定是诺贝尔奖级别的。美国排第一,这是理所当然的。还有一点很惊人的是,现在特别火的一个词叫AI for Science,大家肯定都听说过。难道中国增长这么快吗。在医学领域,对帕金森病、阿尔茨海默病等脑疾病诊断与治疗方法正在如火如荼的发展。然后,第三是德国,中国只是德国的1.28倍。这个指数的计算方法特别简单,就是去问各个领域的科学家:你们认为,你们领域的一流期刊是什么。自然指数的最大优点,就是它相对比较客观。现在,应该说中国科技实力在增量方面已经世界领先,在存量方面还有很远的路要追赶。然后,去统计这些一流期刊上,各个国家或研究机构一年内发的文章,就这么简单。在东方卫视10月13日播出的《这就是中国》节目中,复旦大学中国研究院院长张维为教授和中国科学技术大学科技传播系副负责人、副研究员袁岚峰,共同探讨中国基础科学研究的发展现状、未来前景,以及科技自立自强面临的机遇与挑战。最大的变化,是中国在快速追赶美国,经常以两位数的百分比增长,同时逐渐甩开了德国。这一下就变成了一个超级有技术含量的问题。最初刚推出这个指标的时候,《Nature》统计的是4个领域的82种一流期刊。转过头来看,美国得过多少诺贝尔自然科学奖。我说,中国科学在世界上地位最高的时代,其实就是现在。如果我们宽泛一点,把杨振宁、李政道、丁肇中等等这些在国外做研究、获得诺贝尔奖的华人科学家都算在内,那么目前总共有9个人。其实,不完全是因为这个。在这11年间,我亲眼目睹了中国科技爆炸式地上升,也亲眼目睹了全世界公众对这个问题的关注度爆炸式地上升。但是,近年来我有了一段特别的经历,就是参与上海广播电视台的《锚点》节目。在我最初写文章的时候,2015年,那时候《Nature》刚刚推出自然指数。神奇的事情发生了,可以说是2023年,也可以说是2022年。但今天我们时间有限,所以我们就只来得及谈一下增量和存量问题。那么,到底是哪一年呢。现在中国的大科学装置和科学仪器正在飞速发展。其实,这个才应该是我们最重要的指标。还有一个基本的道理是,“工欲善其事,必先利其器”。还有一个重要原因,是自然指数今年又改版了,它加入了应用研究,以前全都是基础研究。在这个确定以后,就没什么可变的了。它衡量的是增量,而不是存量;是总和,而不是人均;是一流,而不是顶级。不过,说完这个自然指数,立刻就会产生很大的问题:难道中国科技已经超过美国了吗。所以,真正有意义的问题是,现在中国有哪些科技成果是有可能得诺贝尔奖的。众所周知,中国在应用研究方面特别强,所以就进一步拉大了中国领先的程度。大家肯定能想到很多这样的例子,对吧。诺贝尔自然科学奖总共发给过六百多位科学家,其中中国科学家有多少。在我自己的专业即化学领域,单原子催化、纳米限域催化和聚集诱导发光,都是中国化学家提出的概念。所以,显然它就是一年的增量,而不是历史积累至今的存量。但是,与此同时,《Nature》说我们认为健康科学很重要,然后一下子增加了健康科学领域的65种一流期刊。如果我们严格一点,只看在中国做研究获得诺贝尔奖,目前为止只有1个人,就是屠呦呦。于是乎,通过修改定义,美国自然指数又反超了中国。这意味着我平均每个星期都要调研一个领域,跟一位科学家做深入交流。就好比我访问过的很多专家都说,他们实验室条件以前跟国外没法比,现在论硬件不输任何地方,中国人(的实验室)也很好。这个词其实是中国科学家提出来的。而很多其他指标的问题,就是里边包含太多的主观评价,最后就变成文字游戏。不过,这个第一对第二是断崖式的领先,美国是中国的3.58倍。而在健康科学方面,美国是遥遥领先。按照这样的标准,中国在2022年超过了美国。许多领域,中国过去没有先进实验装置,所以当然也不可能有先进研究成果。真正的缠斗发生在第四位,英国、法国、日本在那里,你方唱罢我登场。通过这样的问卷调查,定出各个领域的一流期刊。现在我们已经访问了七八十位专家,覆盖了数理化天地生、人工智能、机器人以至于外星人搜索等数不胜数的领域。所以,现在如果问我,中国有哪些科技成果有可能得诺贝尔奖,我就能讲出不少。当时的格局是什么样。在这11年间真实发生的事,在很大程度上就是我这篇文章预测的事,但在一些方面甚至比最乐观的预测还要惊人。其实,我以前对这个问题也很难给出回答。要搞明白这是怎么回事,就需要仔细看一下自然指数评的是哪些领域。这真是一个神奇的时代。你们自己有了最好的成果,会优先往哪些期刊投稿。它是由国际学术期刊《自然》(Nature)推出的一项指标,用来衡量各个国家或者各个研究机构的基础研究产出。但是,达到这种状态其实也没有几年。在天文领域,如果能率先找到跟地球非常近似的地外行星,即所谓“地球2.0”,那肯定是载入史册的。过了一年,中国居然又在这个修改了定义的自然指数中,重新超越了美国。那个时候,还只是比美国高出14%,然后迅速地拉开了差距。我们要把中国科技搞上去,首先要承认差距、正视差距,在实事求是的基础上制定计划,努力工作。对于诺贝尔奖的正确理解应该是:诺贝尔奖大多奖励的都是几十年前的成果。2018年,我在中国科学院的格致论道讲坛做过演讲《真正的自信是什么》。希望我们的观众朋友们,为国家、为科学、为人类做出更大的贡献。在全球科技竞争中,中国又处于什么位置。看一下自然指数的定义,它统计的是一流期刊一年之内发的文章。现在大家再去看自然指数最新数据,就会发现中国超过了美国的两倍。所以,每一次讲完自然指数,都要进一步解读一下自然指数是什么和不是什么。袁岚峰:。中国科技水平怎么样,在世界上的地位如何,大家肯定都非常感兴趣。例如眼前我们所在的地方,合肥。自然指数是什么。所以,即使这几年成果再多,总的积累也不可能超过国际同行当中的领袖。在此后的很长时间内,前三位一直是美中德。《这就是中国》第353期。我在2015年就写过一篇很长的文章《中国科技实力正以多快加速度逼近美国》,到现在已经11年了。其实,在存量方面,有一个最显而易见的指标,就是诺贝尔奖。这话现在仍然适用,而且更加适用。从基础科学到应用技术,中国都在飞速进步。这个如果实现,意义显然比诺贝尔奖大得多。现在我们应该努力多做出诺贝尔奖级别的成果,几十年以后,有可能掀起中国科学家得诺贝尔奖的高潮。我在做报告的时候,也习惯了这个格局。这个节目就是我去访问各个领域的重要科学家,先参观实验室,然后深入访谈。这里一个标志性的变化,就是中国的自然指数超过了美国。你想让谁排前面,就能让谁排前面。中国排第二,哎呦,这有点出人意料了。这4个领域是化学、地球与环境科学、生命科学以及物理学。怎么算也有两百多个人,这就是明明白白的差距了。合肥正在建设新一代可控核聚变装置BEST,以及同步辐射装置合肥先进光源。但到了前几年,突然发生了一个革命性的变化:中国超过了美国,变成了第一。


