我国正处于建设世界科技强国的关键期。历史上,德国、美国等科技强国在崛起时期都伴有诺贝尔奖获奖数量快速增长的现象。进入21世纪,日本获得诺贝尔奖的数量也呈现出“井喷式”增长。本文在对“日本诺贝尔奖计划”的提出与实现情况进行分析的基础上,从经济、科技和人才3个维度对“日本诺贝尔奖计划”提出时的情况与我国现状进行了比较,并为我国诺贝尔奖级成果和人才培育提出建议。
习近平总书记在两院院士大会上明确指出:“建设世界科技强国,得有标志性科技成就。”诺贝尔奖就是标志性科技成就的重要表现,是世界科技强国的主要标志。2001年日本提出“日本诺贝尔奖计划”,之后获得诺贝尔奖数量出现井喷。尽管科学进步的步伐不能规划,诺贝尔奖的获得也不是靠计划取得的,但世界顶尖科研成果的取得存在一定规律,“日本诺贝尔奖计划”的提出也存在必然性和条件。我国《国家创新驱动发展战略纲要》提出:到2050年我国成为世界科技创新强国,要涌现出一批重大原创性科学成果和国际顶尖水平的科学大师。我国正处于加快建设创新型国家和世界科技强国的关键期,是诺奖级科技成果和人才培育的窗口期,本文重点对“日本诺贝尔奖计划”提出时和我国当前情况进行比较,为我国诺奖级成果和人才培育工作开展提供借鉴。
一、“日本诺贝尔奖计划”的提出与实现情况
“日本诺贝尔奖计划”提出备受争议
日本在2001年4月开始实施的第二期《科学技术基本计划》中提出:“日本应在以诺贝尔奖为代表的国际级科学奖获奖数量上与欧洲主要国家保持同等水平,力争在未来50年里使诺贝尔奖获奖人数达到30人。”之后日本政府在瑞典卡洛林斯卡医学院内设立了“研究联络中心”,2005年颁布的第三期《科学技术基本计划》中再次提出此目标,上述做法被称为“日本诺贝尔奖计划”。该计划引发了日本国内外的关注和争论,如2001年诺贝尔化学奖得主野依良治认为,日本政府“没有头脑”,纯属“狂妄之言”;还有人担心计划可能导致人、财、物更倾向于投向容易获奖的领域,结果适得其反,阻碍科学发展。一些研究对“日本诺奖计划”提出的背景和条件等进行了分析,认为该计划具有一定的合理性,是日本为应对国内外政治和经济形势的重大变化,突破原来“赶超型”战略的产物,是“技术立国”向“科技创新立国”转型中,通过加强基础研究保持其强国地位的具体体现,同时,雄厚的经济实力奠定的物质基础、重教传统奠定的人才条件、强大的技术能力提供的辅助条件等,使计划目标的实现具有可行性。
“日本诺贝尔奖计划”目标已提前实现过半,改变了世界诺贝尔奖格局
汤川秀树因预测了介子的存在,在1949年为日本赢得首个诺贝尔奖,到2000年,日本又有5人获奖。进入21世纪,日本诺贝尔奖获奖人数出现“井喷”现象,从2001年到2018年共有17名日裔科学家获得诺贝尔奖,使日本获奖总人数达到22人,少于美国、英国、德国和法国,位居第5位(见表1)。对照2001年提出“50年30人获奖”的目标,日本已经在前1/3时段实现过半,同时,2001年到2018年期间,日本获得诺贝尔奖数量超过德国、英国和法国,仅次于美国,居于第2位,打破了二战之后“欧美为主,美国领先”的世界诺贝尔奖获奖格局,进入“欧美日”三足鼎立的竞争时代,也标志着日本进入世界科技领先国家行列。
二、从“日本诺贝尔奖计划”提出看我国培育诺贝尔奖级成果的环境与条件
我国正处于加速培育诺贝尔奖级成果
和人才的窗口期
尽管科学进步的步伐不能规划,诺贝尔奖的获得也不是能“计划”出来的,但是从百年获奖统计看,诺贝尔获奖数量增长及其获奖周期存在一定规律。一方面,科技强国的崛起时期都伴随获奖数量的快速增加。从1901年诺贝尔奖颁奖至今,美国、英国、德国和法国4个国家诺贝尔奖获奖总人数超过30人。在20世纪最初40年,德国获奖人数居于首位,并在20世纪30年代成为诺贝尔奖数量最早达到30人的国家,与德国在19世纪后半期到20世纪初作为世界科技中心的地位相符。20世纪20年代之后,特别是二战之后,美国科技快速崛起,成为新的世界科学中心,诺贝尔奖获奖人数激增,在20世纪50年代累计获奖总人数达到30人,60年代和70年代分别率先达到50人和100人。日本近年诺贝尔奖数量快速增长是其科技创新能力增强的结果,也是其迈入世界科技强国的表现。尽管日本获奖总量不及其他国家,但2001年到2018年期间,日本获得诺贝尔奖数量超过德国、英国和法国,仅次于美国居于第2位。另一方面,诺贝尔奖从标志性成果取得到获奖的时滞从1900年左右的10年上升到目前的20~30年,日本的平均时滞为28年(见表3);日本诺贝尔奖获得者从开始从事研究到取得标志性成果的平均时间为15年。按此时间规律判断,支撑我国在2050年成为世界科技强国的一流科技领军人才和一批世界级顶尖科研成果需提前30~40年进行部署和培育,目前正是关键阶段,现在若不着手规划,或将贻误最佳时机。
我国制定诺贝尔奖级成果
和人才培育规划的时机成熟
前沿科技成果的取得需要一定的经济、科技和人才基础与条件,比照“日本诺贝尔奖计划”提出时的情况,我国处于相似阶段,具备提出诺贝尔奖级成果和人才培育规划的条件。
首先,我国经济总量位居世界第2位,发展战略发生转型。二战后,日本通过技术引进与消化吸收,极大地促进了经济发展,20世纪50年代后期和60年代经济增长率平均达到12.2%,并在1968年成为仅次于美国的世界第二大经济体。受到70年代两次石油危机冲击,日本经济转为低速增长,随后受到90年代“冷战”结束后美日激烈竞争和泡沫经济影响,日本经济进入停滞增长期。为改变困局,1995年日本提出了《科技创新立国战略》,作为面向21世纪国家发展的战略突破口。同时,日本《第二期科技计划》提到,在知识经济社会背景下,科学技术已经成为国际竞争力的基础,日本要建立“具有国际经济竞争力和可持续增长的国家”,也要成为“对世界知识创造和应用做出贡献”的国家。同样,经过改革开放后30余年的高速增长,我国GDP总量在2011年超过日本,成为世界第二大经济体,近年来经济增速放缓,党的十八大提出创新驱动发展战略,随后提出了建设世界科技强国的战略目标。
第二,我国科技投入快速在增长,总量居世界第2位,经济腾飞为科技投入提供了物质保障。1974年日本研发经费投入规模超过德国居世界第2位,之后快速增长并大幅超过德国、英国和法国等传统科技强国(见图2)。与此同时,1971年到2000年期间,美国、德国、英国、法国和日本等5个国家中,只有日本研发投入占GDP比重呈持续上升态势,1979年首次超过2%,1990年达到2.9%,到2000年一直保持在3%之上。近些年我国研发经费投入总量不断提升,2013年我国研发经费总量超过日本,成为仅次于美国的世界第二大研发经费投入国。同样,我国研发人员总量在2013年超过美国,已连续5年居于世界第1位。我国研发投入强度在2013年开始超过2%。目前我国与2000年的日本类似,开始重视重大科技基础设施的建设和使用,并取得了一定成果(见表4)。
第三,我国科技产出加速实现量的积累,居于世界前列。在科技产出方面,1981年日本在ISI数据库中论文数约为2.8万篇,落后于美国、英国和德国,居于第4位,1986年和1990年分别超过德国和英国,之后居于第2位,到1999年,论文数量增长为1981年时的2.6倍,达到7.42万篇,占比达到10.3%。同时,日本论文在引用方面保持增长,但仍落后于美国、德国和英国(见图4)。同样,中国论文发表和引用率逐年提高,2007年到2017年(截至2017年10月)我国科研人员发表的国际论文共被引用1 935万次,超越英国和德国,提升到世界第2位,其中高被引论文2.01万篇,占世界份额的14.7%,落后于美国和英国,居第3位。同时,国际热点论文数为703篇,占世界总量的25%,位于美国和英国之后。另外,2011年我国专利申请量超过美国成为全球第一大专利申请国;世界知识产权组织的数据显示,2017年我国提交PCT国际专利申请量达4.89万件,超过日本,跃居全球第2。在世界级科技成果取得方面,2000年,日本已有6人获得诺贝尔奖,且在粒子物理、生物医药等领域部分研究成果获得过诺贝尔奖提名。目前,新中国成立后我国仅有1人获得诺贝尔奖,但近年具有世界前沿水平的成果和领军人才逐步涌现,并获得国际认可。《2017研究前沿》报告显示,我国研究前沿指数仅落后于美国,排名第2位,在10大科学领域100个热点前沿和43个新兴前沿中,我国有55个排名前3位;我国科学家首次在人体胚胎中修复单个突变碱基被《科学》杂志列入2017年年度十大科学突破;潘建伟被《自然》杂志评选为2017年度“十大人物”之一。
第四,我国教育和人才数量积累到一定水平。在基础科技人才方面,二战后日本实施第二次教育改革,大学数量和大学生数量持续增加,2000年,日本研究人员数量达到74万人,每万就业人员中研发人员数量为109.3人,高于美国、德国、英国和法国。目前,我国本科生和研究生数量达到世界第1位,研发人员数量也位居前列,但每万名就业人员中研发人员数量较低,2015年为48.5人,与2000年法国54.8人的水平接近。在人才国际化方面,各类人才计划吸引国际顶尖人才和团队数量不断增加,同时,我国正迎来第三次留学归国潮。截至2016年底,留学回国人员总数达265.11万人,留学后选择回国发展的比例由2012年的72.38%增长到2016年的82.23%;留学回国就业人员中,81.45%具有硕士研究生学历,11.09%为博士研究生学历。
第五,我国具有集中力量办大事的制度优势。日本采取集中协调型的科技管理体制,能够在保持宏观目标统一的情况下灵活配置资源。以集中力量办大事为特征的举国体制是我国开展科技创新的重要优势,在计划经济时代“两弹一星”成功研制和市场经济时期高铁、核电等领域创新能力赶超的过程中,举国体制都发挥了关键作用。当今世界科技发展进入“大科学”时代,前沿科技研究成果的取得已经从依赖单个“科学英雄”或小团队的单打独斗转向大规模协作,例如,希格斯玻色子和引力波存在的证明、中微子振荡的发现等诺贝尔奖成果的取得都依靠投入巨大财力与人力的大科学工程或重大科技基础设施。我国新型举国体制在调动科技资源、集合科技力量和开展协同攻关等方面的优势,可为攀登科技制高点提供有力支撑。
三、启示与建议
抓紧制定诺贝尔奖级成果
和人才培育规划以及工作方案
到2050年,中国要成为世界公认的科技强国,必须涌现一定数量的诺贝尔奖级成果与诺贝尔奖获得者,把我国科技创新整体质量拉上新台阶。世界级科技突破的取得和国际顶尖科技人才的培养是长期孕育和积累的结晶,现在必须着手进行科学谋划和系统布局。建议结合《国家中长期科技发展规划纲要》研究和制定我国诺贝尔奖级成果和人才培育规划与相应工作方案,引领我国世界科技强国建设,展现我国向世界贡献原创性科技成果的姿态和决心。
创建国际一流人才辈出的创新生态与环境
日本对诺贝尔奖获得者的成长和研究过程进行了深入研究,从中找出规律,并完善培育环境和制定相关政策。如研究发现大部分(80%以上)的获奖成果是获奖人在30~45岁完成的,因此,日本加大了对青年研究人员的支持力度,例如,在《第一期科技基本计划》中设立了“万名博士后培育计划”,并在《第二期科技基本计划》中以青年研究者为重点扩充竞争性资金;2002年推出“21世纪卓越中心计划”(COE),对大学的优势尖端学科领域进行重点资助,以建立世界高水平的研究基地,培养具有创造力的青年研究人员。日本诺贝尔奖获得者大村智获奖前曾获COE资助。同时值得注意的是,日本近年对其诺贝尔奖人才培育环境进行了调查和反思,如发现对经济和就业的担忧,选择进修博士学位的人数减少,导致优秀基础研究人才缺乏;研究助理和技术人员不足以及研究人员与行政人员不合适的分工导致研究时间减少;迫于短期考核压力难以开展具有挑战性和长期研究等已经导致日本基础研究竞争力下滑,并将据此对相关制度和政策进行调整。建议:一是把握并遵循国际一流人才成长规律,完善科研管理、人才选用和评价制度,为高水平创新人才创造潜心研究的环境。二是遴选和引进一批国际一流创新人才,一方面,继续坚持高标准引进一批国际诺贝尔奖得主和科学大师全职来华工作,并以他们为核心形成一批开展前瞻性基础研究和引领性原创研究的高水平研究机构和团队;另一方面,引进一批具有“准诺贝尔奖”水平的华人科学家,如获得国际知名科技奖项的科学家 ,为他们的高水平开创性研究提供持续稳定的经费支持,使之向创造诺贝奖级成果不断迈进。
加快综合性国家科学中心建设,
构建诺贝尔奖级成果和人才的承载地
近年来,诺贝尔奖成果的取得表现出学科交叉融合、出自大科学工程、依赖重大科技基础设施等大科学时代科研范式的特征。建议:一是顺应大科学时代学科交叉以及更加依赖重大科技基础设施的科学范式变化趋势,加快国际一流重大科技基础设施在北京怀柔、上海张江和安徽合肥等综合性国家科学中心落地的步伐;二是结合国家相关战略规划和综合性国家科学中心学科布局与优势,在综合性国家科学中心建设国家实验室或国家技术创新中心等国家战略性科技力量;三是在综合性国家科学中心打造国际学术社团总部或吸引国际学术社团总部入驻,深度融入全球科技网络,提高全球科技声誉和影响力。
加强国际科技交流和成果传播
受诺贝尔奖提名和评审规则影响,诺贝尔奖提名和评审有“圈子效应”,因此在获奖方面也存在“连锁效应”和“群体效应”。要获得国际同行的认可,除了要有过硬的科技成果,还需要加大国际科技合作和国际传播力度。建议:一是效仿日本在瑞典卡洛林斯卡医学院内设立“研究联络中心”的做法,加强优秀研究成果的国际推介和传播;二是提升我国深度参与全球科技治理的能力,鼓励科学家融入国际科技治理体系,积极参与国际科技规则与标准制定以及知识体系构建;三是设立专门机构跟踪梳理世界级科研成果,加强我国优秀成果的国际推介和传播。
转自丨科情智库
作者丨苏楠,陈志等
研究所简介
国际技术经济研究所(IITE)成立于1985年11月,是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构,主要职能是研究我国经济、科技社会发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题,跟踪和分析世界科技、经济发展态势,为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号,致力于向公众传递前沿技术资讯和科技创新洞见。
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