文/張 越 王曉明
我國(guó)科技基礎(chǔ)條件資源仍較薄弱,特別是核心儀器設(shè)備、關(guān)鍵零部件、科研基礎(chǔ)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)等存在短板,制約了我國(guó)科研工作持續(xù)深入開(kāi)展。
當(dāng)前,加強(qiáng)原創(chuàng)性技術(shù)突破和基礎(chǔ)研究成為“十四五”期間我國(guó)科學(xué)和技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的重要任務(wù)。我國(guó)在國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略中持續(xù)強(qiáng)化重大科技基礎(chǔ)設(shè)施布局,特別是在面向世界科技前沿、面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康的重點(diǎn)領(lǐng)域方向,統(tǒng)籌形成了上海等3大國(guó)際科技創(chuàng)新中心和張江等4大綜合性國(guó)家科學(xué)中心的“3+4”區(qū)域創(chuàng)新格局,加快發(fā)展創(chuàng)新型新基建,持續(xù)謀劃和投資建設(shè)大科學(xué)裝置等科研平臺(tái),成果水平顯著提升,社會(huì)影響日益擴(kuò)大。
然而,我國(guó)科技基礎(chǔ)條件資源仍較薄弱,特別是核心儀器設(shè)備、關(guān)鍵零部件、科研基礎(chǔ)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)等存在短板,制約了我國(guó)科研工作持續(xù)深入開(kāi)展。
科技基礎(chǔ)條件資源對(duì)于國(guó)家科技發(fā)展有著關(guān)鍵作用。雖然我國(guó)在一些科技領(lǐng)域已經(jīng)取得了較大進(jìn)展,但高端科研軟件、核心零部件、科研儀器等科技基礎(chǔ)條件資源非常薄弱,特別是相關(guān)領(lǐng)域尚未形成有競(jìng)爭(zhēng)力的領(lǐng)軍企業(yè),科技基礎(chǔ)條件資源發(fā)展水平與我國(guó)現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)水平不相匹配。
一是科研關(guān)鍵材料、設(shè)備核心零部件、試劑依賴進(jìn)口。目前我國(guó)高端儀器儀表產(chǎn)品等的關(guān)鍵核心零部件基本依賴進(jìn)口,儀器儀表整機(jī)廠家存在著核心技術(shù)“空心化”問(wèn)題。
二是高端科研儀器設(shè)備市場(chǎng)基本由美國(guó)、歐洲、日本的企業(yè)控制。根據(jù)美國(guó)化學(xué)會(huì)旗下《化學(xué)與工程新聞》雜志公布的2018年度全球儀器公司TOP20排位榜中,有8家是美國(guó)公司,7家來(lái)自歐洲,5家為日本公司。
三是國(guó)內(nèi)科研基礎(chǔ)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)能力薄弱。以工業(yè)研發(fā)軟件領(lǐng)域?yàn)槔?,?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件CAD、計(jì)算機(jī)輔助工程仿真分析軟件CAE、芯片設(shè)計(jì)軟件EDA的核心技術(shù)與市場(chǎng)份額基本由德國(guó)西門(mén)子、美國(guó)歐特克、法國(guó)達(dá)索、瑞典??怂箍?、新思科技等國(guó)外企業(yè)控制。人工智能核心技術(shù)方面,國(guó)外人工智能開(kāi)發(fā)框架占80%左右,全球主流的人工智能開(kāi)發(fā)框架都托管在全球最大的代碼托管平臺(tái)Github。一旦這些科研基礎(chǔ)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)等遭遇禁用和封鎖,我國(guó)科研工作將有可能被迫停止或者受到巨大影響。
我國(guó)在科技基礎(chǔ)條件資源方面存在的短板嚴(yán)重制約了我國(guó)科技創(chuàng)新進(jìn)程的推進(jìn),亟須加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化布局。
一是完善關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、試劑前沿布局,加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域科研的支撐保障能力。加快前沿新材料前瞻性布局。加快在光刻膠、高純靶材、高溫合金、高性能纖維材料、高強(qiáng)高導(dǎo)耐熱材料、耐腐蝕材料、大尺寸硅片、電子封裝材料等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。把握新材料技術(shù)與信息技術(shù)、智能技術(shù)、生物技術(shù)、新能源技術(shù)加速融合的趨勢(shì),開(kāi)展新材料前沿與交叉技術(shù)研究。以下游應(yīng)用需求為牽引,推動(dòng)關(guān)鍵材料、核心工藝、專(zhuān)用生產(chǎn)裝備等協(xié)同研發(fā)、中試和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,補(bǔ)齊新材料產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈短板,提高關(guān)鍵材料與試劑的綜合保障能力。
二是提升高端科研儀器的創(chuàng)新、制造和應(yīng)用水平。強(qiáng)化高端科研儀器前期基礎(chǔ)研究,開(kāi)展高分辨質(zhì)譜儀、核磁共振波譜儀等大型分析儀器,以及磁共振成像儀、超分辨熒光成像儀、冷凍透射電鏡等生命科學(xué)儀器等的關(guān)鍵部件和主機(jī)研發(fā)及工程化,增強(qiáng)國(guó)產(chǎn)儀器的靈敏度、精確度、穩(wěn)定性和可靠性。做強(qiáng)高端科研儀器產(chǎn)業(yè)鏈,加強(qiáng)前端研發(fā)設(shè)計(jì)、后端維護(hù)和耗材配套服務(wù)保障,提供操作系統(tǒng)軟件、實(shí)驗(yàn)室軟件、過(guò)程分析軟件等系統(tǒng)解決方案。做大高端科研儀器應(yīng)用市場(chǎng),加強(qiáng)在生命科學(xué)、化學(xué)品、金屬和材料科學(xué)等領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)高端科研儀器的推廣應(yīng)用,打破質(zhì)譜、色譜、光譜、電鏡等高端儀器國(guó)外壟斷。在能源、生命、地球系統(tǒng)與環(huán)境、材料、粒子物理和核物理、空間和天文、工程技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域,適時(shí)啟動(dòng)若干籌備論證充分的大科學(xué)裝置建設(shè)。
三是強(qiáng)化生物、材料與工業(yè)領(lǐng)域科研數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件的研發(fā)應(yīng)用。加強(qiáng)新材料研發(fā)與制造計(jì)算模擬應(yīng)用、推動(dòng)建立行業(yè)材料數(shù)據(jù)庫(kù)、建立面向行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的仿真模型軟件系統(tǒng),完善材料設(shè)計(jì)平臺(tái)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺(tái)、工藝設(shè)計(jì)平臺(tái)。強(qiáng)化生物育種模擬與決策、建立生物育種數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng),將作物生產(chǎn)決策模型嵌入農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),提供生物育種數(shù)據(jù)與模型科學(xué)決策、種質(zhì)資源管理、試驗(yàn)規(guī)劃、性狀采集、品種選育、系譜管理、數(shù)據(jù)分析等育種過(guò)程數(shù)據(jù)分析與服務(wù)支撐。加強(qiáng)與完善生物樣本資源庫(kù)、生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè),完善藥物篩選平臺(tái)及計(jì)算模擬的應(yīng)用。在工業(yè)領(lǐng)域,建立EDA開(kāi)發(fā)企業(yè)、芯片設(shè)計(jì)企業(yè)、代工廠商等上下游企業(yè)聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)機(jī)制,聚焦可編程邏輯控制器(PLC)、分布式控制系統(tǒng)(DCS)、安全儀表系統(tǒng)(SIS)等工業(yè)控制系統(tǒng),開(kāi)展多點(diǎn)位、低延時(shí)、高可靠、低能耗軟件產(chǎn)品的聯(lián)合攻關(guān)和適配遷移。在設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng)軟件方面,探索開(kāi)放式工業(yè)軟件架構(gòu)、系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)與仿真等技術(shù)路徑。針對(duì)軟件研發(fā)共性需求,建設(shè)基本求解算法庫(kù)、組件庫(kù)、通用模型庫(kù),推動(dòng)基礎(chǔ)資源開(kāi)放共享。
科技基礎(chǔ)條件資源是促進(jìn)基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新取得重要進(jìn)展、戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域取得新跨越、高端產(chǎn)業(yè)取得新突破的重要基礎(chǔ)。我國(guó)亟須統(tǒng)籌推動(dòng)核心儀器設(shè)備、關(guān)鍵零部件、科研基礎(chǔ)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)等科技基礎(chǔ)條件資源取得突破,提升我國(guó)核心技術(shù)的自主可控能力。
一是國(guó)家層面進(jìn)行頂層設(shè)計(jì),統(tǒng)籌強(qiáng)化科技基礎(chǔ)條件資源對(duì)科研的支撐能力。在國(guó)家層面設(shè)立跨領(lǐng)域的科技基礎(chǔ)條件資源領(lǐng)導(dǎo)小組或?qū)0?,形成高效的管理機(jī)制。筑牢科技基礎(chǔ)條件資源支撐能力,強(qiáng)化對(duì)于科技基礎(chǔ)條件資源的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化支撐力度,推動(dòng)我國(guó)在科研基礎(chǔ)設(shè)施核心軟件、零部件等短板領(lǐng)域的集中攻關(guān)。需要進(jìn)一步強(qiáng)化重點(diǎn)區(qū)域國(guó)家創(chuàng)新平臺(tái)和重大科研基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)籌部署,形成科技創(chuàng)新的簇群效應(yīng)。在智能制造、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域中,加強(qiáng)對(duì)于科技基礎(chǔ)條件資源的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的政策支持力度。
二是梳理國(guó)內(nèi)科技基礎(chǔ)條件資源需求清單,合理制定技術(shù)攻關(guān)的規(guī)劃與路線圖。建議全面梳理我國(guó)科技基礎(chǔ)條件資源,特別是科研儀器、核心零部件、關(guān)鍵試劑、軟件與數(shù)據(jù)庫(kù)等方面面臨的挑戰(zhàn)和障礙。長(zhǎng)期、持續(xù)、動(dòng)態(tài)、跟蹤研究科技基礎(chǔ)條件資源的國(guó)際前沿研究進(jìn)展,集成國(guó)內(nèi)外跨領(lǐng)域跨部門(mén)專(zhuān)家資源,研究科技基礎(chǔ)條件資源發(fā)展的技術(shù)路線,支撐我國(guó)在科技基礎(chǔ)條件資源的關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)方向的前瞻性戰(zhàn)略布局。
三是鼓勵(lì)科技基礎(chǔ)條件資源開(kāi)發(fā)企業(yè)主體與使用需求方進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)與系統(tǒng)迭代。加快提升科研產(chǎn)業(yè)生態(tài)主體的創(chuàng)新能力與競(jìng)爭(zhēng)力。加快培育科研儀器、裝備及相關(guān)核心軟件、零部件的龍頭企業(yè),推動(dòng)我國(guó)創(chuàng)新型龍頭企業(yè)向科研基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域轉(zhuǎn)型。提升企業(yè)主體自主研發(fā)科研平臺(tái)、重大科技裝備等的能力和產(chǎn)業(yè)化能力。指導(dǎo)高校、科研院所等加強(qiáng)對(duì)我國(guó)計(jì)算、存儲(chǔ)、人工智能等技術(shù)及產(chǎn)品展開(kāi)教學(xué)、研究和實(shí)驗(yàn)。在能源、生命、材料和粒子物理等領(lǐng)域,啟動(dòng)若干大科學(xué)裝置聯(lián)合預(yù)研、聯(lián)合規(guī)劃建設(shè)。推動(dòng)國(guó)內(nèi)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、AI開(kāi)發(fā)框架等核心技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
四是培育一批“專(zhuān)精特新”中小企業(yè),使之成為在科技基礎(chǔ)條件資源細(xì)分領(lǐng)域的隱形冠軍企業(yè)??茖W(xué)研究需要的試劑、材料、零部件以及儀器設(shè)備大多具有小批量、多品種的特征,其產(chǎn)業(yè)形態(tài)決定了適合“專(zhuān)精特新”中小企業(yè)在細(xì)分領(lǐng)域長(zhǎng)時(shí)間聚焦鉆研,依托突破核心技術(shù)工藝瓶頸與經(jīng)驗(yàn)積累形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。全球范圍內(nèi),科學(xué)研究需要的小批量產(chǎn)品通常由一兩家企業(yè)控制,而我國(guó)企業(yè)在起步階段往往處于技術(shù)與產(chǎn)品成本的劣勢(shì),需要政府采取研發(fā)資金支持、稅收優(yōu)惠、引導(dǎo)資金投入、政府采購(gòu)等多種形式對(duì)我國(guó)科研急需的關(guān)鍵資源進(jìn)行支持,培育形成企業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。