馬余剛，中國(guó)科學(xué)院院士，復(fù)旦大學(xué)副校長(zhǎng)、研究生院院長(zhǎng)，上海市物理學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)咨詢委員會(huì)委員，《核技術(shù)》中英文雙刊主編，美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)士。主要從事重離子核物理實(shí)驗(yàn)與唯象研究，在中高能及極端相對(duì)論的重離子碰撞實(shí)驗(yàn)和理論研究等前沿領(lǐng)域取得多項(xiàng)重要成果，其中有關(guān)反物質(zhì)研究的成果兩次入選“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”。曾獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、上海市自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、全球華人物理與天文學(xué)會(huì)“亞洲成就獎(jiǎng)”等多項(xiàng)榮譽(yù)。2024年，榮獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。

記者：3月27日，2024年度“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”在2025中關(guān)村論壇正式發(fā)布，這些成果代表了我國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿水平，不少成果還填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)際空白。請(qǐng)您談?wù)勥@些成果具體取得了哪些成就？

馬余剛：2024年度“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”亮點(diǎn)紛呈，在航天、芯片、醫(yī)藥健康、納米技術(shù)、低溫物理、免疫治療、遺傳學(xué)、量子物理、能源和天文學(xué)等多個(gè)前沿領(lǐng)域取得了顯著成就，具有重要的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用前景。具體可以將其歸納為五個(gè)大的方面。

宇宙探索獲得重大發(fā)現(xiàn)，填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)際空白。嫦娥六號(hào)返回樣品揭示了月球背面28億年前的火山活動(dòng)，為月球地質(zhì)研究提供了直接證據(jù)，開啟月球研究新階段。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據(jù)，揭示中心黑洞主要通過限制冷氣體影響星系演化，為揭開星系生死之謎邁出重要一步。

生命科學(xué)研究取得多項(xiàng)成果，為疾病治療提供理論基礎(chǔ)。一是闡明單胺類神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制及精神疾病藥物調(diào)控機(jī)理，發(fā)現(xiàn)新型低成癮性藥物結(jié)合位點(diǎn)，為抗精神病藥物研發(fā)提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。二是異體CAR-T細(xì)胞療法在自身免疫病治療中取得顯著療效，國(guó)際上首次報(bào)道通用型CAR-T細(xì)胞成功治療難治性自身免疫病患者，有望實(shí)現(xiàn)細(xì)胞治療產(chǎn)業(yè)化。三是遺傳學(xué)領(lǐng)域研究額外X染色體對(duì)男性生殖細(xì)胞發(fā)育的影響，揭示克氏綜合征男性生殖細(xì)胞發(fā)育缺陷機(jī)制，發(fā)現(xiàn)抑制TGF-β通路可促進(jìn)生殖細(xì)胞分化，為早期治療提供新思路。

光電領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破，為新一代信息技術(shù)發(fā)展提供新路徑。一是研制通用智能光計(jì)算芯片“太極”，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理與訓(xùn)練，系統(tǒng)級(jí)能效極高，為人工智能和后摩爾時(shí)代高速高能效計(jì)算提供新動(dòng)力。二是研發(fā)原子級(jí)特征尺度的納米激光器，突破光學(xué)衍射極限，構(gòu)建可重構(gòu)光頻相控陣，為物質(zhì)科學(xué)和生命科學(xué)提供原子級(jí)成像工具，同時(shí)具備低能耗、高速調(diào)制等特點(diǎn)，有望在信息技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

物理科學(xué)研究取得前沿發(fā)現(xiàn)，有望開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域。一是發(fā)現(xiàn)自旋超固態(tài)巨磁卡效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)極低溫固態(tài)制冷，為極低溫技術(shù)提供新途徑。二是觀察到凝聚態(tài)物質(zhì)中的引力子模，證實(shí)了分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)新的幾何描述，有望推動(dòng)半導(dǎo)體電子系統(tǒng)微觀結(jié)構(gòu)探測(cè)及拓?fù)淞孔佑?jì)算發(fā)展。

能源領(lǐng)域創(chuàng)制高能量轉(zhuǎn)化效率的錒系輻射光伏微核電池，達(dá)到此類電池最高能量轉(zhuǎn)換效率，為微型核電池發(fā)展和核廢物資源化提供了新思路。

這些進(jìn)展是中國(guó)近年來基礎(chǔ)科學(xué)研究迅猛發(fā)展和科研實(shí)力穩(wěn)步提升的生動(dòng)體現(xiàn)，不僅展示了中國(guó)在多個(gè)前沿領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，還為推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展提供了重要支撐。許多研究成果已經(jīng)從“跟跑”向“并跑”甚至“領(lǐng)跑”轉(zhuǎn)變，部分領(lǐng)域展現(xiàn)出國(guó)際首創(chuàng)性，反映了中國(guó)基礎(chǔ)研究在持續(xù)投入下陸續(xù)開花結(jié)果，正在從科技大國(guó)向科技強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。

記者：您認(rèn)為這些成果體現(xiàn)了我國(guó)基礎(chǔ)研究怎樣的發(fā)展特點(diǎn)和趨勢(shì)？它們?cè)谖覈?guó)科學(xué)發(fā)展歷程中處于怎樣的地位？與國(guó)際同類研究相比，這些進(jìn)展處于一個(gè)什么水平？

馬余剛：這些科學(xué)進(jìn)展充分體現(xiàn)了我國(guó)基礎(chǔ)研究多學(xué)科交叉融合加速、基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究緊密結(jié)合、重大科技基礎(chǔ)設(shè)施支撐作用凸顯以及面向國(guó)家重大需求和全球科技前沿的發(fā)展特點(diǎn)和趨勢(shì)。這些研究進(jìn)展展現(xiàn)了我國(guó)基礎(chǔ)研究堅(jiān)持“四個(gè)面向”戰(zhàn)略方向的顯著成效，科學(xué)家們?cè)谘芯可铣掷m(xù)向極宏觀拓展、向極微觀深入、向極端條件邁進(jìn)、向極綜合交叉發(fā)力，不斷突破人類認(rèn)知邊界，彰顯了我國(guó)科技工作者勇攀科學(xué)高峰的精神與擔(dān)當(dāng)，為解決全球性挑戰(zhàn)貢獻(xiàn)了中國(guó)方案。

多學(xué)科交叉融合加速。這些成果涵蓋了從宇宙探索到生命醫(yī)學(xué)再到信息技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域，顯示了科學(xué)研究正朝著多學(xué)科交叉融合的方向發(fā)展。前沿探索與應(yīng)用導(dǎo)向并重，科學(xué)家們?cè)诹孔游锢?、凝聚態(tài)物質(zhì)等領(lǐng)域取得理論突破，同時(shí)在人工智能芯片、細(xì)胞療法等應(yīng)用研究中也取得重要進(jìn)展，表明我國(guó)科研既注重基礎(chǔ)理論創(chuàng)新，也不忽視實(shí)際應(yīng)用需求。技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。無論是嫦娥六號(hào)的成功還是新型光計(jì)算芯片的研制，都反映了技術(shù)創(chuàng)新在我國(guó)科研工作中的核心地位。通過自主創(chuàng)新，我國(guó)科學(xué)家正在努力縮小與世界領(lǐng)先水平的差距，并在某些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超越。重大科技基礎(chǔ)設(shè)施支撐作用凸顯，如嫦娥六號(hào)、冷凍電鏡等先進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝備和重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，為前沿研究提供了重要支撐。面向國(guó)家重大需求和全球科技前沿，研究方向既聚焦國(guó)家重大需求，如能源、醫(yī)療、航天等，又緊跟全球科技前沿，如量子計(jì)算、人工智能等。

這些成果在我國(guó)科學(xué)發(fā)展歷程中具有標(biāo)志性地位，是近年來我國(guó)基礎(chǔ)研究快速發(fā)展和科研實(shí)力提升的縮影，它們代表了我國(guó)在多個(gè)前沿領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，為我國(guó)高水平科技自立自強(qiáng)提供了有力支撐，并為2035年建成世界科技強(qiáng)國(guó)目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

與國(guó)際同類研究相比，這些進(jìn)展整體處于國(guó)際前列，部分領(lǐng)域已進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì)，部分成果具有全球首創(chuàng)性。例如，“太極”光計(jì)算芯片在能效上比國(guó)際先進(jìn)GPU提升了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，嫦娥六號(hào)的月背采樣填補(bǔ)了國(guó)際空白。首次觀察到引力子模、發(fā)現(xiàn)自旋超固態(tài)巨磁卡效應(yīng)等，展現(xiàn)了我國(guó)在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的國(guó)際首創(chuàng)性。同時(shí)在技術(shù)突破與應(yīng)用前景方面也處于領(lǐng)先地位，如納米激光器突破光學(xué)衍射極限，為信息技術(shù)領(lǐng)域提供了全新工具。

記者：物理科學(xué)研究在本次十大進(jìn)展中取得了重大前沿發(fā)現(xiàn)，您作為核物理學(xué)家，請(qǐng)談?wù)勥@些成果的重大意義？

馬余剛：物理科學(xué)作為基礎(chǔ)性科學(xué)，在人類認(rèn)識(shí)和理解自然中扮演著基礎(chǔ)作用。當(dāng)今物理學(xué)的發(fā)展，通常需要借助于科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中人為創(chuàng)造出達(dá)到或接近目前技術(shù)極限的單項(xiàng)或綜合物理?xiàng)l件的極端條件。這次十大進(jìn)展中的兩項(xiàng)重要突破正是這種依賴的體現(xiàn)。

一是自旋超固態(tài)與極低溫制冷的突破?？茖W(xué)家首次在固體材料中發(fā)現(xiàn)了自旋超固態(tài)存在的可靠實(shí)驗(yàn)證據(jù)。這一突破性研究通過三角晶格阻挫量子磁體實(shí)現(xiàn)了超固態(tài)的磁性對(duì)應(yīng)。超固態(tài)是一種在極低溫環(huán)境下涌現(xiàn)的新奇量子物態(tài)，同時(shí)具備固體與超流體的雙重特性。研究團(tuán)隊(duì)還利用自旋超固態(tài)的巨磁卡效應(yīng)，成功實(shí)現(xiàn)零下273.056攝氏度的極低溫，開辟了無氦-3極低溫固體制冷新途徑。這一成果不僅解決了固體中是否可能存在超流現(xiàn)象等長(zhǎng)期存在的科學(xué)難題，還為量子材料固態(tài)制冷技術(shù)的發(fā)展提供了重要支撐，有望在量子科技和空間探測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。二是凝聚態(tài)物質(zhì)中引力子模的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)家通過自主設(shè)計(jì)的極低溫強(qiáng)磁場(chǎng)共振非彈性偏振光散射系統(tǒng)，在分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)中首次觀察到了引力子模。這一發(fā)現(xiàn)從二維空間角度揭示了度規(guī)擾動(dòng)的量子是自旋2的低能激發(fā)，為在凝聚態(tài)物質(zhì)中研究量子引力問題提供了新思路。這不僅驗(yàn)證了分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)的新幾何描述，還為未來拓?fù)淞孔佑?jì)算和半導(dǎo)體電子系統(tǒng)的研究開辟了新的方向。

記者：學(xué)科交叉是科技創(chuàng)新的核心驅(qū)動(dòng)力，本次十大進(jìn)展中的許多成果都體現(xiàn)了這一點(diǎn)。請(qǐng)您談?wù)劷徊嫜芯咳绾瓮苿?dòng)關(guān)鍵領(lǐng)域的突破？跨學(xué)科融合對(duì)科研組織模式及復(fù)合型科研人才的培養(yǎng)有何啟示？

馬余剛：學(xué)科交叉在當(dāng)前科學(xué)研究中扮演著越來越重要的角色，通過整合不同學(xué)科的方法論與知識(shí)體系，促進(jìn)了突破性創(chuàng)新的發(fā)展。以這次十大進(jìn)展中的錒系輻射光伏微核電池為例，這一成果正是核物理學(xué)（關(guān)于錒系同位素衰變控制）、材料科學(xué)（設(shè)計(jì)抗輻射光伏材料）以及電子工程學(xué)（能量轉(zhuǎn)換電路的優(yōu)化）等多學(xué)科深度融合的結(jié)果，使得能量轉(zhuǎn)化效率較傳統(tǒng)技術(shù)提高了三倍以上，不僅解決了傳統(tǒng)核電池設(shè)計(jì)中的自吸收問題，還為核廢料資源化利用提供了新思路。

這種交叉研究的成功給科研組織至少帶來三點(diǎn)重要啟示。首先，構(gòu)建“學(xué)科矩陣”管理架構(gòu)，以“樂高思維”靈活組合學(xué)科資源，打破傳統(tǒng)院系壁壘，實(shí)行PI（首席研究員或項(xiàng)目負(fù)責(zé)人）跨學(xué)科雙聘制，促進(jìn)跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)的形成。其次，設(shè)立動(dòng)態(tài)項(xiàng)目池，允許一定比例的經(jīng)費(fèi)用于非預(yù)設(shè)交叉方向的探索，鼓勵(lì)科研人員嘗試跨領(lǐng)域創(chuàng)新。此外，創(chuàng)建新型評(píng)價(jià)體系，量化跨學(xué)科協(xié)作效能，建立以創(chuàng)新成果為導(dǎo)向的評(píng)價(jià)機(jī)制，激勵(lì)科研人員參與交叉研究。最后，在人才培養(yǎng)方面，應(yīng)鼓勵(lì)研究生攻讀主學(xué)科博士學(xué)位的同時(shí)，輔修相關(guān)交叉學(xué)科，培養(yǎng)復(fù)合型人才；推動(dòng)高校、研究所與創(chuàng)新型企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)計(jì)劃，為學(xué)生提供多學(xué)科背景的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)；建立跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生和研究人員提供共享的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，促進(jìn)不同學(xué)科間的交流與合作；鼓勵(lì)和支持青年科學(xué)家參與跨學(xué)科的研究項(xiàng)目，積累經(jīng)驗(yàn)，拓寬視野，成為未來能夠勝任復(fù)雜科研任務(wù)的復(fù)合型人才。

記者：十大進(jìn)展中既有“從0到1”的原創(chuàng)成果，也有“從1到100”的技術(shù)升級(jí)。您認(rèn)為中國(guó)科學(xué)界應(yīng)如何平衡這兩類研究的投入？

馬余剛：“從0到1”是科技發(fā)展的“火種”，依賴于原始創(chuàng)新的突破；而“從1到100”則是將“火種”擴(kuò)散為“火炬”的過程，需要產(chǎn)業(yè)生態(tài)與政策的協(xié)同作用，兩者如同科技創(chuàng)新的“雙腿”，缺一不可。為此，中國(guó)科學(xué)界應(yīng)構(gòu)建一個(gè)動(dòng)態(tài)均衡的投入機(jī)制，通過“雙輪驅(qū)動(dòng)”策略實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究和技術(shù)應(yīng)用的協(xié)同發(fā)展。

第一，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究的制度保障。設(shè)立非功利性、長(zhǎng)周期的資助體系，依托研究型大學(xué)、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、大科學(xué)裝置等高水平科研平臺(tái)，為科學(xué)家提供“十年磨一劍”的自由探索空間，培育顛覆性原創(chuàng)成果的土壤?；A(chǔ)研究的投入應(yīng)聚焦于高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的領(lǐng)域，避免短期功利化導(dǎo)向。第二，完善應(yīng)用牽引的轉(zhuǎn)化生態(tài)。通過梳理產(chǎn)業(yè)需求清單，精準(zhǔn)對(duì)接技術(shù)升級(jí)方向，建立風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體，推動(dòng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。同時(shí)，引入市場(chǎng)資本和產(chǎn)業(yè)資源，加速成熟技術(shù)的迭代升級(jí)，提升技術(shù)成果的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。第三，優(yōu)化科研評(píng)價(jià)體系。對(duì)“從0到1”的研究，應(yīng)側(cè)重同行評(píng)議和顛覆性潛力評(píng)估，鼓勵(lì)大膽探索；對(duì)“從1到100”的項(xiàng)目，則需注重技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和市場(chǎng)驗(yàn)證，確保技術(shù)轉(zhuǎn)化的可行性和可持續(xù)性。

此外，建議逐步提升基礎(chǔ)研究投入占比至20%以上，并通過“揭榜掛帥”等機(jī)制打通兩類研究的轉(zhuǎn)化通道。最終形成“原創(chuàng)突破賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí)、應(yīng)用反哺基礎(chǔ)研究”的創(chuàng)新閉環(huán)。這樣的一種策略不僅能夠保證科學(xué)研究在前沿領(lǐng)域的持續(xù)探索，同時(shí)也能促進(jìn)科技成果向?qū)嶋H生產(chǎn)力的有效轉(zhuǎn)化。

記者：在科研領(lǐng)域，有觀點(diǎn)認(rèn)為約80%的基礎(chǔ)研究成果短期內(nèi)難以看到直接應(yīng)用價(jià)值，因此質(zhì)疑對(duì)基礎(chǔ)研究的大量投入是否值得，主張應(yīng)減少關(guān)注。您如何看待這一觀點(diǎn)？

馬余剛：基礎(chǔ)科學(xué)是人類對(duì)未知世界的長(zhǎng)期投資，其回報(bào)往往超出我們的想象。質(zhì)疑基礎(chǔ)研究的價(jià)值通常源于對(duì)科學(xué)創(chuàng)新規(guī)律的誤解。基礎(chǔ)研究本質(zhì)上是探索未知領(lǐng)域的“火種工程”，為技術(shù)革命提供原始驅(qū)動(dòng)力，拓展文明認(rèn)知邊界，并儲(chǔ)備應(yīng)對(duì)危機(jī)的能力，其價(jià)值難以通過短期應(yīng)用指標(biāo)來衡量?？v觀科技發(fā)展史，許多重大技術(shù)突破源自最初看似“無用”的基礎(chǔ)研究，超過70%的顛覆性技術(shù)創(chuàng)新建立在這樣的成果之上。例如，愛因斯坦的質(zhì)能方程是核能應(yīng)用的基礎(chǔ)，而他的相對(duì)論雖初期未見直接應(yīng)用，卻是現(xiàn)代GPS技術(shù)的基石。量子力學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的進(jìn)步；麥克斯韋方程組不僅解釋了電磁現(xiàn)象，還催生了無線通信；拓?fù)鋵W(xué)的研究為量子計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。歐洲核子研究中心的粒子物理研究促成了萬維網(wǎng)的誕生，這表明即便短期內(nèi)看不到直接應(yīng)用，基礎(chǔ)研究最終能帶來巨大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，增強(qiáng)國(guó)家的長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力。諾貝爾獎(jiǎng)得主本華·曼德博的分形幾何研究歷經(jīng)30年才轉(zhuǎn)化為石油勘探技術(shù)，驗(yàn)證了基礎(chǔ)研究“播種——孕育——爆發(fā)”的非線性價(jià)值規(guī)律。

科學(xué)發(fā)現(xiàn)往往帶有偶然性，如青霉素的發(fā)現(xiàn)、X射線的發(fā)現(xiàn)等。若僅關(guān)注有明確應(yīng)用目標(biāo)的研究，可能會(huì)錯(cuò)過這些“意外的禮物”。因此，創(chuàng)造一個(gè)允許科學(xué)家自由探索基礎(chǔ)研究的環(huán)境至關(guān)重要，因?yàn)檫@種自由度可能帶來意想不到的創(chuàng)新。

基礎(chǔ)研究具有隱性的戰(zhàn)略價(jià)值，其所構(gòu)建的知識(shí)體系構(gòu)成了國(guó)家戰(zhàn)略科技力量的根基，孕育著技術(shù)突破的可能性，成為學(xué)科交叉的樞紐節(jié)點(diǎn)，并能培養(yǎng)具備原始創(chuàng)新能力的人才梯隊(duì)。2023年，中國(guó)研發(fā)經(jīng)費(fèi)中基礎(chǔ)研究占比僅為6.3%，遠(yuǎn)低于美國(guó)的15%。因此，中國(guó)不僅不應(yīng)減少投入，還需加大投入。發(fā)展壯大耐心資本，穩(wěn)定支持非共識(shí)項(xiàng)目、寬容失敗的評(píng)價(jià)體系來守護(hù)科學(xué)探索的“黑暗森林”。

歷史反復(fù)證明，最“無用”的理論往往孕育最偉大的應(yīng)用。一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)科學(xué)投入本質(zhì)上是對(duì)未來的“認(rèn)知期權(quán)”投資。當(dāng)我們將80%的“短期無效”成果視為探索的必然成本時(shí)，恰恰忽略了那20%的突破可能改寫人類文明軌跡。正如費(fèi)曼所言：“基礎(chǔ)科學(xué)的真正價(jià)值，在于它教會(huì)我們?nèi)绾嗡伎?，而不僅僅是思考什么。”唯有保持戰(zhàn)略定力，方能在未來科技革命中掌握主動(dòng)權(quán)。

記者：十大進(jìn)展中多項(xiàng)成果依賴重大科技設(shè)施。您認(rèn)為我國(guó)科研基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)應(yīng)如何平衡“集中攻關(guān)”與“開放共享”？

馬余剛：在我國(guó)科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，“集中攻關(guān)”與“開放共享”的平衡，本質(zhì)上是對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略意志與科學(xué)共同體活力的協(xié)同優(yōu)化。以嫦娥工程、同步輻射光源等重大科學(xué)設(shè)施為例，構(gòu)建一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡體系至關(guān)重要。對(duì)于涉及國(guó)家安全或具有戰(zhàn)略意義的項(xiàng)目（如深空探測(cè)、核聚變研究），可以采用類似“兩彈一星”的管理模式進(jìn)行集中攻關(guān)。這類設(shè)施大約占全部重大科技設(shè)施的20%，主要采取的是“集中攻關(guān)”模式。然而，對(duì)于服務(wù)于廣大科學(xué)共同體的用戶設(shè)施，則應(yīng)強(qiáng)調(diào)“開放共享”，這類設(shè)施應(yīng)當(dāng)成為國(guó)家重大科技設(shè)施的中堅(jiān)力量，約占80%的比例。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在制度設(shè)計(jì)上，除了中央政府和地方政府的投資外，在設(shè)施開放運(yùn)行后，可以推行使用權(quán)的“混合所有制”改革：國(guó)家保持核心設(shè)施的所有權(quán)，而主要承建單位可享有30%的機(jī)時(shí)優(yōu)先使用權(quán)，另外20%的機(jī)時(shí)可以通過市場(chǎng)化拍賣的方式分配給其他有需要的科研團(tuán)隊(duì)或機(jī)構(gòu)；制定一套衡量設(shè)施開放共享成效的標(biāo)準(zhǔn)，并將其與后續(xù)項(xiàng)目的審批掛鉤，即建立“設(shè)施貢獻(xiàn)度”考核體系，這樣可以激勵(lì)設(shè)施管理者提高開放程度和服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)也鼓勵(lì)優(yōu)秀用戶獲得更多使用機(jī)會(huì)。通過上述措施，我們可以在確保關(guān)鍵領(lǐng)域得到必要資源的同時(shí)，最大化地利用科研基礎(chǔ)設(shè)施的價(jià)值，促進(jìn)科學(xué)研究的整體發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，這樣的策略不僅有助于提升我國(guó)在全球科研領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，還能推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展。

記者：在您看來，我國(guó)科學(xué)研究在國(guó)際上的地位和影響力有何變化？未來如何進(jìn)一步提升全球競(jìng)爭(zhēng)力？面對(duì)一些技術(shù)封鎖，我國(guó)在關(guān)鍵核心技術(shù)上是否已具備足夠的自主可控能力作為“護(hù)城河”？

馬余剛：總體而言，中國(guó)科學(xué)正處于從“量的積累”向“質(zhì)的引領(lǐng)”邁進(jìn)的關(guān)鍵階段，國(guó)際地位呈現(xiàn)“多維躍升”特征。2024年數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)在《自然》《科學(xué)》等頂刊論文占比達(dá)24.7%，但原創(chuàng)性指數(shù)僅為0.38，表明從“跟跑”向“領(lǐng)跑”轉(zhuǎn)變?nèi)孕柰黄?。未來提升全球科學(xué)競(jìng)爭(zhēng)力可從以下方面入手。一是設(shè)立基礎(chǔ)研究“深水區(qū)”突破計(jì)劃：實(shí)施基礎(chǔ)研究長(zhǎng)周期資助計(jì)劃，借鑒德國(guó)洪堡教席制度，遴選數(shù)學(xué)、理論物理等基礎(chǔ)領(lǐng)域青年學(xué)者，給予15年長(zhǎng)周期資助；建設(shè)“概念驗(yàn)證中心”，借鑒荷蘭代爾夫特理工模式，在高校和研究所設(shè)立早期技術(shù)轉(zhuǎn)化平臺(tái)，解決“死亡之谷”難題；試點(diǎn)“科研特區(qū)”制度，在特定地區(qū)設(shè)立國(guó)際科研飛地，實(shí)行設(shè)備跨境共享、數(shù)據(jù)自由流動(dòng)的特殊政策。二是重構(gòu)立體化人才生態(tài)：建立“人才旋轉(zhuǎn)門”機(jī)制，參考美國(guó)DARPA模式，允許科研人員在政府、企業(yè)、高校間自由流動(dòng)，保留編制和待遇連續(xù)性；構(gòu)建“技術(shù)移民”通道，對(duì)人工智能、量子計(jì)算等領(lǐng)域外籍專家發(fā)放科技綠卡，并配套稅收優(yōu)惠，這可借鑒新加坡GIP（全球商業(yè)投資者計(jì)劃）項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。三是升級(jí)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)：打造“科研亞馬遜”平臺(tái)，集成設(shè)備共享、數(shù)據(jù)交易、專利運(yùn)營(yíng)等功能，大力提升公共研發(fā)服務(wù)平臺(tái)的規(guī)模性和開放性；建設(shè)“科學(xué)城市群”，以北京懷柔、上海張江、合肥濱湖等為支點(diǎn)，形成“基礎(chǔ)研究——應(yīng)用開發(fā)——產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”地理鏈條閉環(huán)。

在關(guān)鍵核心技術(shù)方面，我國(guó)在量子信息領(lǐng)域從量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”到量子計(jì)算機(jī)“九章”系列實(shí)現(xiàn)了全鏈條布局，專利族數(shù)量全球第一，占比38%。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的第三代系統(tǒng)定位精度達(dá)到了厘米級(jí)，137個(gè)國(guó)家接入了該服務(wù)，芯片國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到了100%，這些領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)體系化布局。然而，在芯片制造上雖然28納米流程已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但EUV光刻機(jī)仍需依賴進(jìn)口；工業(yè)軟件中的CAE軟件市場(chǎng)占有率從2018年的5%提升至2024年的17%，但高端航空CFD軟件仍有90%依賴進(jìn)口；生物醫(yī)藥設(shè)備方面，盡管PD-1單抗的研發(fā)處于全球領(lǐng)先地位，但質(zhì)譜儀、基因測(cè)序儀等設(shè)備的進(jìn)口依賴度超過了80%，在這些領(lǐng)域仍然面臨著“卡脖子”的問題。

真正形成自己的“護(hù)城河”，不僅在于打破技術(shù)壁壘，更在于持續(xù)產(chǎn)生原創(chuàng)思想的能力。面對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，需采取“硬科技突圍+軟實(shí)力塑造”的雙輪驅(qū)動(dòng)策略，既要攻克光刻機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等“看得見的堡壘”，更要培育諾獎(jiǎng)級(jí)原創(chuàng)成果、頂尖科學(xué)期刊等“看不見的根基”。當(dāng)中國(guó)能夠持續(xù)輸出改變?nèi)祟愓J(rèn)知范式的科學(xué)發(fā)現(xiàn)時(shí)，才是全球科技格局根本性重構(gòu)的開始。

記者：您的相關(guān)成果兩次入選“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”，請(qǐng)您分享一些相關(guān)科研經(jīng)驗(yàn)，以激勵(lì)和啟發(fā)青年科研工作者。

馬余剛：通過積極參與重大國(guó)際合作，發(fā)揮主觀能動(dòng)性和原創(chuàng)性思考，我們?cè)诜次镔|(zhì)原子核研究上取得了系列重要進(jìn)展。我們的兩項(xiàng)成果——“相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)上發(fā)現(xiàn)首個(gè)反超核粒子——反超氚核”和“實(shí)現(xiàn)對(duì)反物質(zhì)間相互作用力的測(cè)量”，分別入選了2010年度和2015年度“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”。這些研究讓我們深刻體會(huì)到，研究關(guān)鍵在于擁有原創(chuàng)性的想法并選定重要的研究方向。有時(shí)，選擇避開熱門課題，轉(zhuǎn)而探索相對(duì)冷門但基礎(chǔ)性強(qiáng)的問題同樣重要。例如，在當(dāng)時(shí)多數(shù)合作組成員專注于高溫高密度夸克——膠子等離子體性質(zhì)時(shí)，我們選擇了反物質(zhì)領(lǐng)域的研究，這是一個(gè)鮮有人涉足卻極具潛力的方向。

確定方向后，我們從粒子不變質(zhì)量的高精度重構(gòu)入手，發(fā)展了如背景扣除技術(shù)等新方法，從而在復(fù)雜的粒子環(huán)境中識(shí)別出稀有的短壽命粒子?，F(xiàn)實(shí)科研條件的考量也不可忽視。當(dāng)我們?cè)?011年發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量數(shù)為4的反氦4粒子后，意識(shí)到在RHIC能區(qū)，每增加一個(gè)反核子，反物質(zhì)原子核的產(chǎn)額會(huì)呈現(xiàn)上千倍的下降，若要尋找更重的反物質(zhì)原子核幾乎不可能實(shí)現(xiàn)，因此轉(zhuǎn)向反物質(zhì)原子核特性研究，這直接促成了2015年的重大突破。學(xué)科間的貫通也至關(guān)重要。我們將低能核物理中的質(zhì)子——質(zhì)子動(dòng)量關(guān)聯(lián)方法應(yīng)用于高能核物理中的反質(zhì)子——反質(zhì)子動(dòng)量關(guān)聯(lián)測(cè)量中，成功測(cè)量了反質(zhì)子間的相互作用參數(shù)。

大科學(xué)的國(guó)際國(guó)內(nèi)合作對(duì)于推動(dòng)科學(xué)研究非常重要?；A(chǔ)研究成果是全人類共有的財(cái)富，開放、合作與共享仍是主旋律。例如，被譽(yù)為“科學(xué)奧斯卡獎(jiǎng)”的“科學(xué)突破獎(jiǎng)”之“基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)”，今年授予了參與歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)四個(gè)實(shí)驗(yàn)組的合作成員們，這充分說明了國(guó)際合作在推動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué)研究方面的重要性。

青年科研工作者應(yīng)勇于探索潛在領(lǐng)域，培養(yǎng)獨(dú)立判斷力，注重技術(shù)創(chuàng)新以突破瓶頸，保持敏銳的觀察力，靈活調(diào)整研究策略，避免資源浪費(fèi)，積極參與國(guó)際合作，融入全球科研網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，培養(yǎng)跨學(xué)科思維，善于借鑒其他領(lǐng)域的技術(shù)和思路。

記者：基礎(chǔ)研究的許多成果看似與公眾的生產(chǎn)生活距離較遠(yuǎn)。如何提升公眾對(duì)基礎(chǔ)研究的關(guān)注和支持？科學(xué)家在科學(xué)傳播中應(yīng)承擔(dān)什么責(zé)任？

馬余剛：在科學(xué)傳播中，基礎(chǔ)研究與公眾認(rèn)知之間確實(shí)存在一定的錯(cuò)位現(xiàn)象，這可以歸因于幾個(gè)方面。首先，時(shí)間維度上的錯(cuò)配?；A(chǔ)研究平均成果轉(zhuǎn)化周期長(zhǎng)達(dá)幾十年，遠(yuǎn)超商業(yè)投資周期，容易導(dǎo)致公眾誤判其“無用性”。其次，價(jià)值傳遞上的斷層?？蒲袡C(jī)構(gòu)常使用定量的論文影響因子和引用數(shù)等專業(yè)指標(biāo)，與公眾關(guān)心的民生需求存在表述鴻溝。此外，媒體傳播的異化加劇了這一問題?？茖W(xué)新聞要么過度簡(jiǎn)化為“趣味小知識(shí)”，要么夸大為“諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)別的突破”，這種兩極化的報(bào)道方式破壞了科學(xué)認(rèn)知的連續(xù)性。

因此，在科學(xué)傳播中，科學(xué)家應(yīng)充當(dāng)“科學(xué)翻譯者”的角色，將看似遙遠(yuǎn)的基礎(chǔ)研究與人類文明的發(fā)展編織成一個(gè)易于理解的意義網(wǎng)絡(luò)。一是構(gòu)建“技術(shù)族譜”，通過重構(gòu)敘事方式展示基礎(chǔ)研究如何轉(zhuǎn)化為民生應(yīng)用。例如，將核物理的進(jìn)步與醫(yī)療成像技術(shù)結(jié)合起來宣傳，把粒子加速器的同步輻射和散裂中子源技術(shù)與文物鑒定和航空發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)結(jié)合起來。解釋“超固態(tài)”時(shí)，可將其量子特性與未來量子計(jì)算機(jī)效能提升相聯(lián)系，這樣能更直觀地呈現(xiàn)科學(xué)研究的實(shí)際價(jià)值。二是設(shè)計(jì)“時(shí)空隧道”，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重現(xiàn)未來的技術(shù)發(fā)展景象。三是培育“共情實(shí)驗(yàn)”，積極推廣參與式科學(xué)傳播，如開放實(shí)驗(yàn)室、建立科普基地，讓公眾親身體驗(yàn)科研過程和科技帶來的奇妙感受。正如費(fèi)曼用橡皮環(huán)演示量子自旋那樣，真正的科學(xué)傳播應(yīng)該激發(fā)公眾對(duì)未知的敬畏與探索的勇氣。