張麗佳,彭 璽,2,宋朝暉,何 杰,劉 克
(1. 國家自然科學(xué)基金委員會,北京 100085;2. 四川大學(xué)計算機學(xué)院,四川成都 610065)
重點國際(地區(qū))合作研究項目(以下簡稱重點國際合作項目)是國家自然科學(xué)基金的重要組成部分,旨在資助科學(xué)技術(shù)人員圍繞科學(xué)基金優(yōu)先資助領(lǐng)域、我國迫切需要發(fā)展的研究領(lǐng)域、我國科學(xué)家組織或參與的國際大型科學(xué)研究項目或計劃以及利用國際大型科學(xué)設(shè)施與境外合作者開展的國際(地區(qū))合作研究[1].重點國際合作項目所屬領(lǐng)域應(yīng)是各科學(xué)部發(fā)布的鼓勵研究領(lǐng)域,需充分體現(xiàn)合作的必要性和互補性. 項目合作雙方應(yīng)具有長期穩(wěn)定的合作基礎(chǔ),包含但不限于合作發(fā)表論文、人員互訪等. 同時,雙方應(yīng)對合作研究給予相應(yīng)投入,研究過程中要注重成果共享和知識產(chǎn)權(quán)保護. 重點國際合作項目申請人應(yīng)滿足以下條件:(1)具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱);(2)作為項目負責(zé)人正在承擔(dān)或承擔(dān)過3 年期以上科學(xué)基金資助項目;(3)與國外(地區(qū))合作者具有良好的合作基礎(chǔ). 同時,合作者應(yīng)滿足:(1)在境外從事科學(xué)研究,并獨立主持實驗室或重要的研究項目;(2)具有所在國(或所在地)相當(dāng)于副教授以上的專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)[1].
信息領(lǐng)域重點國際合作研究項目主要資助科學(xué)技術(shù)人員圍繞信息的產(chǎn)生、獲取、存儲、傳輸、處理、顯示及創(chuàng)新應(yīng)用,根據(jù)國家自然科學(xué)基金項目指南中發(fā)布的鼓勵研究領(lǐng)域,在長期穩(wěn)定的國際(地區(qū))合作基礎(chǔ)上進一步加強合作,以期凝練出重要科學(xué)問題并開展具有創(chuàng)新性思想的項目研究. 本文對2011—2021 年度信息領(lǐng)域重點國際合作項目的資助情況進行回顧和梳理,為“兩個大局”新形勢下重點國際合作項目的深化改革提供參考,為新階段和新的國際形勢下如何進一步促進我國科學(xué)技術(shù)人員與和境外科研人員的合作提供有益借鑒.
2011—2021 年度,自然科學(xué)基金委總計受理866項信息領(lǐng)域的重點國際合作研究項目申請,資助162 項,資助率為18.71%,資助總金額為4.16 億元.申請項目數(shù)和資助項目數(shù)均分別于2014 年和2016年達到最高和次高. 資助率在2013 年至2019 年期間低于20%,其余年份均高于20%(具體資助情況見表1).
表1 重點國際合作研究項目資助概況
相對其他領(lǐng)域,信息領(lǐng)域重點國際合作研究項目申請項目數(shù)為基金委同類項目申請數(shù)的13.61%,資助項目數(shù)同類占比為14.53%,總經(jīng)費同類占比為14.57%,具體細節(jié)如表2所示.
表2 信息領(lǐng)域重點國際合作研究項目經(jīng)費及項數(shù)全委占比(2011—2021年)
2011—2021 年,信息領(lǐng)域重點國際合作研究項目的學(xué)科代碼分布情況如表3 所示,依托單位獲資助情況、合作國別(地區(qū))分布情況、獲資助項目依托單位性質(zhì)、省市分布、獲資助人員年齡及職稱分布如圖1~6所示.
就學(xué)科代碼分布而言(表3),信息領(lǐng)域重點國際合作研究項目在F01的項目申請數(shù)、獲批數(shù)及直接經(jīng)費均為最高,F(xiàn)05 的資助率最高.F04 的資助率等指標(biāo)較低,建議該領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)人員加強與國際優(yōu)勢科研單位的合作.
表3 各學(xué)科代碼獲資助分布
2011—2021 年期間,申請重點國際合作研究項目的依托單位數(shù)量有127 個,有63 個依托單位受到資助,其中14 個單位獲3 項及以上資助,19 個單位獲2 項資助,30 個單位獲1 項資助. 圖1 統(tǒng)計了獲資助項目數(shù)排名前10 的依托單位,這些單位均是信息領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的優(yōu)勢單位,也反映了相關(guān)單位的科學(xué)技術(shù)人員國際合作的活躍程度. 本文進一步統(tǒng)計了不同地區(qū)獲資助項目數(shù)量,如圖2 所示,資助項目數(shù)與依托單位所在省市的經(jīng)濟發(fā)達程度及科研院校聚集程度成正相關(guān). 總體上,162個重點國際合作項目主要分布在20個省/直轄市,其中獲1項資助的有5個省/直轄市,獲2項及以上資助的有15 個省/直轄市. 其中,北京市的依托單位獲65項資助,獲資助項目數(shù)遠多于其他省/直轄市單位.
圖1 依托單位獲資助情況(獲資助項目數(shù)前10)
圖2 依托單位所在省市分布情況(獲資助項目數(shù)前10)
信息領(lǐng)域資助的重點國際合作項目的合作范圍涵蓋22 個國家和地區(qū),其中與5 個國家(地區(qū))合作1 項,與6 個國家(地區(qū))合作2 項,與11 個國家(地區(qū))合作2項以上. 如圖3 所示,合作對象國別(地區(qū))主要集中在英、美等西方發(fā)達國家和地區(qū). 盡管與新加坡、日本和中國香港合作的項目數(shù)位列前10,但與這3個亞洲國家和地區(qū)的合作總量低于排名第二的英國.
圖3 合作對象國別(地區(qū))分布情況
從依托單位的性質(zhì)來看(圖4),高等院校參與國際(地區(qū))合作交流相對科研院所更為頻繁,占比為88.27%. 在信息領(lǐng)域162 個重點國際合作資助項目中,高等院校獲批項目143 項經(jīng)費約3.65 億元,占比為88.07%;科研院所獲批項目19 項經(jīng)費約4 965 萬元,占比為11.93%.
圖4 依托單位獲資助項目數(shù)及資助金額分布占比
由于重點國際合作研究項目要求申請人和合作者具有高級技術(shù)職務(wù)(職稱),故項目負責(zé)人以中青年為主. 從年齡上看(圖5),獲資助項目負責(zé)人的年齡分布主要集中在41~45 歲(25 人),46~50 歲(48 人),及51~55歲(41人)3個區(qū)間,合計占比70.37%;年齡在40歲以下和55 歲以上的分別有21 人和27 人,占比分別為23.96%和16.67%;年齡在35 歲以下和66 歲以上的分別僅有6人和3人. 從職稱分布上看,157名項目負責(zé)人具有正高級專業(yè)技術(shù)職務(wù),5名具有副高級專業(yè)技術(shù)職務(wù). 從學(xué)位分布上看,156名項目負責(zé)人具有博士學(xué)位,1名具有碩士學(xué)位,1名具有學(xué)士學(xué)位.
圖5 資助項目負責(zé)人年齡、職稱及學(xué)位分布
為更好地對信息領(lǐng)域重點國際合作項目的研究方向和熱點進行分析,圖6 展示了2011—2021 年信息領(lǐng)域資助項目的主題關(guān)鍵詞詞云. 由圖6 可知,信息領(lǐng)域的重點國際合作項目的研究主要圍繞無線通信、移動通信、物聯(lián)網(wǎng)、多智能體、光纖、激光等展開. 另外,涉及大數(shù)據(jù)、高光譜、遙感圖像等關(guān)鍵詞的信息處理技術(shù)研究也比較顯著.
圖6 信息領(lǐng)域重點國際合作項目的關(guān)鍵詞詞云
為進一步分析不同區(qū)域在合作領(lǐng)域和方向上的異同,本文將22個合作國家(地區(qū))劃分為以下4個區(qū)域.
·北美洲:美國及加拿大.
· 歐洲:英國,法國,德國,瑞士,西班牙,荷蘭,挪威,瑞典,盧森堡,芬蘭,冰島,俄羅斯,意大利.
· 亞洲:新加坡,日本,韓國,中國香港,沙特阿拉伯.
·其他:澳大利亞及南非.
如圖7所示,和北美合作項目的前三高頻關(guān)鍵詞是無線通信、移動通信及大數(shù)據(jù);和歐洲合作項目的前三高頻關(guān)鍵詞是遙感圖像、太赫茲和高光譜;和亞洲合作項目的高頻關(guān)鍵詞是語義分析、高光譜、納米傳感器、多智能體和光纖;和其他區(qū)域合作項目的高頻關(guān)鍵詞是計算成像、智能感知、三維顯示和光網(wǎng)絡(luò).
圖7 不同合作區(qū)域的合作項目關(guān)鍵詞詞云
信息領(lǐng)域的重點國際合作項目使我國科學(xué)家和合作方共同推動了信息科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域多個方向的發(fā)展,在理論突破、技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化、人才培養(yǎng)等多個方面培育出了許多重要成果.
北京航空航天大學(xué)郭雷教授團隊與英國拉夫堡大學(xué)和克蘭菲爾德大學(xué)圍繞仿生偏振組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模與濾波理論進行合作,分析了仿生偏振組合導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)、外部干擾以及建模誤差等多源干擾的影響機理,建立了仿生偏振導(dǎo)航系統(tǒng)多源干擾模型,提出了可同時補償和抑制多源異質(zhì)干擾的復(fù)合干擾濾波方法,解決了傳統(tǒng)濾波方法保守性大和收斂速度慢等問題,顯著提高了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)能力. 項目相關(guān)成果獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項.
北京理工大學(xué)黃強教授團隊與日本早稻田大學(xué)圍繞仿人機器人多模態(tài)運動與轉(zhuǎn)換理論與方法進行合作,基于中方運動控制方面的優(yōu)勢和日方仿生機構(gòu)方面的優(yōu)勢進行優(yōu)勢互補,建立了人體適應(yīng)非結(jié)構(gòu)環(huán)境的剛?cè)狁詈霞∪?骨骼模型,提出了基于人體運動機理的仿人機器人非結(jié)構(gòu)環(huán)境自適應(yīng)的運動規(guī)劃與控制方法,設(shè)計了新型剛?cè)峄旌系臋C器人仿生驅(qū)動機構(gòu),研制了國際先進的具備摔倒保護、行走、爬行等多模態(tài)運動及轉(zhuǎn)換能力的仿人機器人,大幅提高了仿人機器人適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的能力. 項目相關(guān)成果獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項.
上海交通大學(xué)的張文軍教授團隊與加拿大通信研究中心圍繞未來媒體無線傳輸網(wǎng)絡(luò)融合關(guān)鍵技術(shù)進行合作,特別是在“多網(wǎng)傳輸資源協(xié)同”“新型信號調(diào)制方式”和“廣播專用雙向回傳”這3個方面開展了系統(tǒng)的技術(shù)研究并進行了應(yīng)用驗證;探索了前沿傳輸技術(shù)在融合架構(gòu)下的應(yīng)用前景,在“多天線全雙工中繼系統(tǒng)”和“頻譜動態(tài)管理模式”這2 個方面取得了理論和算法創(chuàng)新. 項目相關(guān)成果獲得國家科技進步二等獎1項.
湖南大學(xué)李樹濤教授團隊與冰島大學(xué)圍繞高分辨率高光譜遙感圖像信息獲取與處理進行合作,構(gòu)建了高光譜圖像結(jié)構(gòu)化表示理論,攻克了高光譜空譜融合成像、高效圖像壓縮與處理、高精度地物識別等核心關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了高分/資源系列衛(wèi)星、戰(zhàn)略偵察衛(wèi)星以及智能無人機高分辨高光譜圖像的高速高精度成像與識別,突破了高光譜圖像標(biāo)注樣本少、計算代價大等嚴(yán)重制約識別性能的瓶頸,有力支撐濕地資源調(diào)查、海洋災(zāi)害監(jiān)測、水資源調(diào)查等國家重大需求. 項目相關(guān)成果獲國家自然科學(xué)二等獎1項.
中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所祝寧華院士團隊和西班牙瓦倫西亞理工大學(xué)、加拿大渥太華大學(xué)及意大利CNIT 研究所開展合作,緊密圍繞微波光子回路中的有源/無源光子器件集成面臨的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題,開展了有源無源集成的微波光子器件設(shè)計和制備、微波光子集成芯片內(nèi)部電和光信號的耦合、微波光子功能芯片的設(shè)計與制備、微波光子集成器件的封裝設(shè)計和測試分析等研究,最終研制出多款高性能微波光子器件及功能芯片,例如激光器、微波光子射頻前端以及光電振蕩器芯片,并完成了功能驗證. 項目相關(guān)成果獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項.
過去十余年,通過對“平等、互惠、共享”合作理念的貫徹和落實,信息領(lǐng)域重點國際合作項目有效促進了我國科學(xué)技術(shù)人員與境外科技工作者在信息科學(xué)及技術(shù)領(lǐng)域的深入合作. 合作多方在信息科學(xué)與技術(shù)的多個領(lǐng)域產(chǎn)生了重要成果,建成了多個公共基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)的實驗、驗證、示范平臺,促進了成果貫通,加強了研究成果的國際交流合作和集成共享,提升了我國在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的競爭力和影響力.
“十四五”期間,信息科學(xué)部繼續(xù)堅持需求導(dǎo)向和問題導(dǎo)向[2,3],重點鼓勵科學(xué)技術(shù)人員在以下研究領(lǐng)域開展國際合作研究[1]:新一代移動通信基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù),太赫茲通信與器件,多媒體信息處理,探測成像理論與關(guān)鍵技術(shù),遙感信息處理,醫(yī)學(xué)信息檢測與處理,新型計算理論和軟件方法,大規(guī)模復(fù)雜計算場景的體系結(jié)構(gòu)與系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)與信息安全,大數(shù)據(jù)計算理論與應(yīng)用,新型控制理論與方法,機器人理論與方法,類腦模型與類腦信息處理,人工智能驅(qū)動的系統(tǒng)理論與方法,半導(dǎo)體電子器件與集成,微納機電器件與控制系統(tǒng),光譜技術(shù),生物、醫(yī)學(xué)光學(xué)與光子學(xué),光子集成技術(shù)與器件. 此外,在項目管理過程中,信息科學(xué)部將進一步加強項目的中期檢查、結(jié)題驗收、成果轉(zhuǎn)化等過程管理和評估,提高合作方的參與度和資助效益. 當(dāng)前,由于新冠肺炎疫情席卷全球、國際形勢風(fēng)云變化及世界不確定性、不穩(wěn)定性因素增多,重點國際合作項目的申請量呈下降趨勢. 在這樣的背景下,希望我國信息領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)研究人員克服困難,更加主動地融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中,在開放合作中進一步提升自身的科技創(chuàng)新能力.