摘要:习近平总书记指出,我们应充分发挥科技创新的引领带动作用,努力在原始创新上取得新突破,在重要科技领域实现跨越发展。省委书记王蒙徽在中国共产党湖北省第十二次代表大会上强调,要把创新摆在更加突出的位置,锚定科技强省目标,在原始创新上攻坚发力。课题组借鉴国内外推动建设原始创新策源地的经验做法,对湖北省原始创新的基础条件和面临的问题进行了深入分析,提出集聚优势资源,构建多类型、多层次科技创新体系;发力提速,建设东湖科学城,为建设原始创新策源地提供战略支撑;建设若干个国内领先水平的专业领域研究平台,构成优势学科综合性网络体系;建设若干个特色产业技术开发平台,承接原创科学成果;建设一批专业化科技服务平台,推动湖北创新创业繁荣发展等多项对策与建议。

一、国内外推动建设原始创新策源地的经验做法

(一)强化基础研究国家战略地位

美、英、德、法、日等科技强国制定了长期稳定支持基础研究的国家战略,通过国家法案、纲领规划或总统宣言,强化基础研究的国家地位。这些国家通过持续的基础研究政策导向、稳定的基础研究投入,催生了重大原创性成果,成为了全球科学新发现、技术新发明、产业新方向的重要策源地。

党的十九大以来,加强基础科学与前沿交叉科学研究、瞄准世界科技前沿被摆在了我国科技发展的突出位置,国家基础研究创新的政策体系建设快速推进。2018年初,我国出台《关于全面加强基础科学研究的若干意见》(国发〔2018〕4号)(以下简称《意见》),该文件对全面加强基础科学研究作出部署。随后《关于加强数学科学研究工作方案》《加强“从0到1”基础研究工作方案》《新形势下加强基础研究若干重点举措》《基础研究十年行动方案(2021-2030)》等系列配套政策出台,为强化基础研究奠定了坚实的基础。

(二)加快建设科技创新中心

美欧日等发达国家和地区遵循创新区域高度聚集规律,以大型科学基础设施集群作为科研高地的基石,打造了若干具有全球影响力的科技创新中心。党的十九大后,国务院出台《意见》为我国多个创新高地做出清晰定位:支持北京、上海建设具有全球影响力的科技创新中心,推动粤港澳大湾区打造国际科技创新中心,加强北京怀柔、上海张江、安徽合肥等综合性国家科学中心建设,打造原始创新高地。目前,北京怀柔综合性国家科学中心建设进入快车道,初步形成重大科技基础设施集群。张江综合性国家科学中心建成和在建的国家重大科技基础设施达14个,初步形成全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光电子重大科技基础设施群,涌现出全球首个节律紊乱疾病克隆猴模型、全球首例人工单染色体真核细胞、世界首次 10 拍瓦激光放大输出等一批首创成果。大湾区综合性国家科学中心建设正在加速推进。

截至2021年底,全国建成投入运行和在建的大科学装置总量合计80余项。“十四五”期间,我国拟新建20个左右国家重大科技基础设施,重大科技基础设施在数量和质量上将有新的跃升。

(三)资金向创新领域及基础研究领域倾斜

2021年6月,美国国会通过了《2021年美国创新与竞争法》,提出将拨款2500亿美元用于人工智能、量子计算、先进通讯和先进制造等领域的基础和先进技术的科学研究。德国政府自2018年以来,每年额外增加3.85亿欧元资助国内高校开展研发工作;从2021年起,对马普学会、亥姆霍兹联合会等从事基础研究机构每年递增3%的研究经费资助额度。

《意见》提出“聚焦未来可能产生变革性技术的基础科学领域,强化重大原创性研究和前沿交叉研究”。2020年我国基础研究投入占全社会研发总经费比重首次超过6%。2021年我国基础研究经费较2020年增长15.6%,占全社会研发投入的6.09%。根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,基础研究经费投入占研发经费投入比重将提高到8%以上,北京、上海、广东等地分别提出提高基础研究经费投入占研发经费投入比重至17%、12%、10%。

(四)建设人才高地

人才是创新发展的源动力和第一资源,要建设原始创新策源地,最重要的是建设人才高地,加强全球化创新资源集聚、配置和管理能力,不拘一格吸引和选拔高端领军人才,并通过加强本地区科教机构创新条件建设,培养造就一大批具有国际水平的学术大师、青年科技人才和高水平创新团队,让创新智慧充分涌流。

英国的“杰出人才签证”、德国的“蓝卡制度”、以色列的“卓越计划”、加拿大的“首席研究员计划”、欧盟的青年专业人才跨境培养计划、韩国的“智力回归计划”、泰国的“人才回流计划”、巴西的“博士扎根计划”等,都在集聚创新人才中产生了较大影响。国内北京、上海、深圳、广州、西安、成都、长沙、南京、济南、石家庄、天津等城市纷纷发布人才政策,加入“人才争夺战”,加快建设高水平人才高地。

二、湖北原始创新策源地的基础条件

(一)不断增加的基础研究资金支持力度

在网上赌搏网站的高度重视和支持下,省级基础研究经费预算连续多年增加。2019年加入国家自然科学基金区域创新发展联合基金,计划从2020年至2024年每年安排经费9000万元、国家基金委每年安排匹配经费3000万元,共计6亿元投入区域创新发展联合基金。设立省自然科学基金创新发展联合基金,首批已设立5支省自然科学基金创新发展联合基金,计划未来3年投入5550万元。省自然科学基金连续三年每年投入超过8000万元,与“十三五”期间相比投入规模翻番。在此同时,充分发挥省级财政投入的引导和杠杆作用,支持有实力的高校和科研机构积极争取承担国家各类基础研究任务:湖北连续5年获批国家基础研究经费均在10亿元以上,获批国家基础研究经费额居全国前5位。

根据国家自然科学基金委员会公布的2021年度国家自然科学基金项目评审结果,我省高校科研院所累计获批项目2048项,合计经费逾11.7亿元,其中面上项目获批项目经费7.1亿元,位居全国第5名;区域创新发展联合基金资助项目获批项目总经费约1.44亿元,获批项目数48个,获批项目项数位居全国第三,仅次于浙江、北京,与广东并列。华中科技大学附属同济医院和附属协和医院作为省基金重点支持单位,2021年以国家基金立项160项和112项的立项数分列全国医院国家基金立项排名第4和第12位。

(二)不断增强的重大科技基础设施建设

大科学装置是国家重大科技基础设施,是催生原始创新和尖端科研成果的“利器”。湖北省已建和在建的国家重大科技基础设施总计达7个,“脉冲强磁场国家重大科技基础设施”“国家生物安全实验室”(武汉P4实验室)、“极低频探地工程国家重大科技基础设施”已投入运行使用;精密重力测量国家重大科技基础设施于2018年开工建设,计划在2022年建成投用;脉冲强磁场国家重大科技基础设施优化提升、深部岩土工程扰动模拟设施(深部模拟器)和国家作物表型组学研究(神农设施)两个设施在2021年通过国家发改委复审,纳入国家“十四五”相关专项规划。

脉冲强磁场国家重大科技基础设施先后荣获2018年湖北省科学技术进步特等奖、2019年国家科学技术进步奖一等奖,创造了64T脉冲平顶磁场和45T/50Hz高重复频率磁场等5项脉冲磁场参数世界纪录,多项技术指标国际领先。极低频探地工程国家重大科技基础设施为我国地下深层矿产、石油、天然气的开发以及地震预测预报研究提供了全新的探测方法,也为我国海洋和大陆架资源的探测提供了高效的技术手段。

(三)不断优化的基础科学研究平台布局

积极建设湖北实验室,出台《关于推进湖北实验室建设运行的若干措施》,建立定期联席会议机制、“一室一基金一专班”服务机制,建成湖北实验室10家,产出了三维直连量子点红外探测、线粒体酶复合体组装分子机制等一批原创成果。积极申报建设国家级创新平台,全力争取进入全国重点实验室体系。武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室、湖北大学建设省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室、武汉纺织大学省部共建纺织新材料及先进加工技术国家重点实验室、江汉大学省部共建精细爆破国家重点实验室陆续获批,省部国家重点实验室数量达4家,国家重点实验室总数达30家,位居全国第四、中部第一。不断推进省重点实验室优化重组,修订完善了《湖北省重点实验室管理办法》;组织制订了省重点实验室绩效评估办法,编印了《湖北省重点实验室年度报告》,基本建立了对省重点实验室的动态管理、择优支持考核机制等。探索基础科学中心等新型创新平台,2019年“湖北国家应用数学中心”获批成为科技部批准首批建设的13家国家应用数学中心。

目前,湖北拥有省级及以上基础研究类平台252个。其中,基础科学平台1个、省实验室10个、国家重点实验室30个(含1个国家研究中心和7个企业国家重点实验室)、省重点实验室195个、国家野外科学观测研究站9个、省野外科学观测研究站7个,形成了比较完备的科学研究创新体系,各类基础研究平台已经成为区域经济发展的重要支撑和国家创新体系建设的重要力量。

(四)不断充实的基础科学研究队伍

探索和研究基础研究人才培养和成长规律,依托省自然科学基金计划,以项目为抓手,探索构建科技人才梯次培养新机制:从优秀青年博士到拔尖创新群体,设置相应项目类型给予支持,助力青年科研人员起步探索、杰出青年人才快速成长、优秀创新团队聚力提升。2016—2020年省基金计划累计资助1671名青年科技人才、263名省杰出青年和169个省创新群体,为我省高校院所维持一支稳定的科技人才队伍提供了有力保障。

通过省基金计划的多年培育,基础研究人才培养“厚积薄发”效应已初步显现:根据国家自然科学基金委员会公布的2020年度国家自然科学基金申请项目评审结果,我省新增国家杰青66人,位居全国第4。2021年新增科学院及中国工程院院士8人,新增人数位列全国第四,累计院士人数达81人,全国排名第五。

(五)不断完善的基础科学研究生态环境

《关于加强科技创新引领高质量发展的若干意见》《湖北省深化项目评审、人才评价、机构评估改革的意见》和科技强省“1+4”等政策文件先后出台,形成了更加系统完备的科技创新政策体系。我省已入选国家科技改革试点省份,职务科技成果赋权、科技成果评价、科技人才评价等改革试点率先开展,“揭榜挂帅”、“赛马择优”、重大科技项目首席科学家制等科技项目管理改革有序实施,人才创新创业活力持续激发,热带雨林式科技创新生态环境加速形成。

三、当前面临的主要问题

(一)重建设轻管理、有计划缺监督

湖北省重大基础设施、省实验室、省重点实验室等基础科学研究平台大量布局,基础科学研究平台建设数量均已进入全国前列,但由于缺乏顶层规划,大量同质平台重复建设,重建设轻管理、有计划缺监督现象凸出。

(二)研究成果多、成果落地难

高水平、引领型的重大科技基础设施和科学平台建设已有重大进展,但是推动成果进一步对接市场、实现产业化的问题依旧是最大的难题之一。科技成果评价重数量轻质量、重形式轻内容、重短期轻长远;评价指标单一化、评价标准定量化、评价方法简单化、评价结果功利化等现象没有得到根本扭转。跨越基础研究成果产业化鸿沟,需要优化科研环境,完善激励制度,建立容错机制,尝试以科技成果长期转化收益评价成果价值。

(三)青年人才多,顶尖人才少

高水平顶尖基础研究人才稀缺,人才供给存在结构性短板,即高端需求强劲,但从事基础、底部理论研究,攻关核心关键领域的顶尖人才较少。基础研究人才培养体系与产业需求的契合度也不够高。在人工智能和集成电路领域,目前人才供给最多的是“数字蓝领”,需要长周期培养的科学家型和算法研究型人才较少。特别是在集成电路领域,高端人才基本都为海外引进,自主培养的本土人才供给严重不足。

(四)科研平台多、资金投入少

与国内先进城市北京、上海、广东和合肥相比,湖北省基础研究的资金投入不足。2021年北京市基础研究支出为232595万元,其中重大科学工程支出55000万元,占比26.65%。2021年上海在基础研究方面投入68905.3元,其中专项基础研究64780万元。广东省以第十四个五年为目标对重大科技基础设施进行单独预算,计划重大科技基础设施投入480亿元,平均每年9.6亿元。2021年安徽计划基础研究投入16400万元,其中自然科学基金7600万元,实验室及相关设施8800万元。而湖北省2021年基础研究预算仅9000万元用于自然科学基金;重大专项预算仅3753万元用于科技重大专项。

四、破解思路与举措

既要瞄准世界科技前沿,集聚全球创新资源,强化基础研究,加强应用基础研究;又要面向经济发展主战场,着力实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破,提高核心竞争力,推动湖北尽快建成具有全球影响力的原始创新策源地和自主创新主阵地,全面加速创新型省份建设。

(一)统筹谋划湖北科技创新新格局,集聚优势资源,构建多类型、多层次科技创新体系

深刻认识基础研究的重要现实意义和深远影响,切实增强紧迫感、使命感、责任感,准确把握目标定位和任务,加强组织领导,重点解决当前科技创新发展出现的关键问题,以扎实的工作推动大科学装置等重大基础科技设施建设取得阶段性成果。建议设立基础研究专项资金,省市层面加大资金投入支持力度,省市两级每年从财政预算收入、土地收益等资金中专门留出3—5亿元滚动注入,并积极争取国家和社会资金投入,争取用 10 年左右时间积累到 100 亿元左右规模。在更大范围、更广领域、更高层次上吸引全球高端科技人才,产生具有全球影响力的科技创新成果及产业创新成果,在生物安全、医学影像、精密测量、光电子信息等方向保持国际领先地位,在若干学科领域实现从“并跑”到“领跑”的跨越,成为国家重要原始创新策源地。

(二)发力提速建设东湖科学城,为建设原始创新策源地提供战略支撑

依托东湖科学城建设契机,加速度建设高能级创新平台与载体,加快形成重大科技基础设施集群,打造原始创新承载区,赋能经济社会发展。推动出台《东湖科学城发展促进条例》,建立健全东湖科学城科技创新资助政策体系,形成上级授权支持、市级政策促进、立法统筹保障的良好政策环境。推动出台重大科技基础设施管理办法等配套政策,提升重大科技基础设施开放共享水平。加快推进创新载体建设,推动东湖科学城“7997”重大科创平台项目布局加速落地,推动量子国家实验室武汉基地的筹建工作。大力开展关键核心技术攻关,积极组织参与国际大科学计划,支持科研机构牵头或参与“科技创新2030—重大项目”等国家重大科研项目,主动承接省市重点技术攻关项目。聚焦物质、信息、生命、材料、地球与环境五大科学领域,发布东湖科学城重大科技攻关榜单,推动科研机构与龙头企业开展合作,努力攻克一批“卡脖子”关键核心技术。

(三)建设若干个国内领先的专业领域研究平台,构成优势学科综合性网络体系

围绕生物医药、电子芯片、生态环境保护、新材料、新能源、人工智能、智能制造等领域,利用已建设国家级平台和正筹建的国家级平台,形成分布于武汉的综合性平台网络体系。

1.以武汉国家生物安全实验室为依托,建立生物健康和公共健康大科学研究平台,利用平台开展病毒学、细胞学、波谱学、脑科学等领域的研究及应用,支撑生命健康产业的前沿技术创新。

2.以脉冲强磁场实验装置为依托,建设物理和化学材料制备平台、生物样品制备和表征平台、微纳器件加工平台、先进样品表征及基础物性测量平台等系列平台,为开展物理、材料、化学、生物医学等多学科多领域的前沿基础研究提供极端实验条件,支撑航空航天、新能源与医疗等高端装备制造业发展。

3.以精密重力测量研究设施为依托,建立重力测量基准平台、重力测量物理仿真平台,支撑航空航天、地球空间信息产业的发展。

4.以作物表型组学重大科技基础设施为依托,建设国家作物表型组学研究与创新平台(国家实验室),推进武汉东湖综合性国家科学中心及武汉国家种业之都建设,引领我国乃至全球生物育种产业的发展。

5.以深部岩土工程扰动模拟设施为依托,为我国深部岩土工程灾害防控、资源与能源高效开采、废弃物地下安全储存等领域重大工程建设过程中工艺设计参数的优化提供关键科学支撑,

6.积极谋划建设时空精密测量原子干涉设施,搭建大型极限测量基础研究平台,支撑航空航天产业的发展。

(四)建设若干个特色产业技术开发平台,承接原创科学成果,推动科技成果转化

在前沿、新兴、交叉等学科领域,立足国际高端和全球视野,以具有特色的省市级研究产业技术平台为支撑,承接湖北原创性科技成果,推动成果转移转化,缩短科学研究、技术研发、产品开发、产业化转化周期。按照“成熟一个,建设一个”的原则,全省资助省基础研究科技创新平台项目 10个左右,建设实施5年后进行评估,通过评估,再滚动支持5年。

1.以武汉新芯、长江存储为核心力量,致力于“超越摩尔”技术的创新和产业化,集研发、工程、市场、孵化于一体,形成开放式的产业综合服务平台,力争成为“超越摩尔”领域的全球创新中心。

2.以华工科技为依托,采取质子重离子“引进+研发”模式,实现国产化质子诊疗装备的生产和临床应用。快速提高湖北省乃至华中的肿瘤治疗水平,形成集研发、诊疗、培训等为一体的核医学全产业链。

3.以湖北省产业技术研究院、武汉工业技术研究院为依托,坚持和深化“市场化导向、企业化运作”的理念,以“协同合作、众包众筹”等方式,引导其参与和承接东湖科学城的基础创新成果,重点在光电子、智能装备、导航与位置服务、新能源汽车、地质资源环境、化工新材料、海洋工程装备、遥感与空间信息、新能源、生物医药等领域形成一批重大原创成果,精准破解我省产业领域重大科学问题,突破瓶颈,促进成果转化。

(五)建设一批专业化科技服务平台,推动湖北创新创业繁荣发展

依托上述重大科技基础设施及研究成果,以应用研究和产业化为方向,积极联合国内外大学、研究机构及企业,加快搭建一批面向产业化应用的重大创新研发平台及产业共性技术研发平台,构建形成从科学研究到产品研发“一条龙”服务体系。在应用研究阶段,重点打造生物健康和公共健康大科学研究平台、新药发现与创制平台、小微卫星数据中心、超级计算网络与应用平台、环境和能源材料研究中心等产学研合作平台。在产业化阶段,坚持市场化、企业化方向,积极引入天使投资、VC、PE、战略性新兴产业基金等各类基金,重点围绕生命健康、生物医药、航空航天、大数据、新材料、清洁能源、地球空间信息等领域,建成一批产业技术孵化创新中心,打造引领新技术和产业变革发展的新引擎。

注:本报告为2022年度省软科学研究项目——《湖北实现原始创新策源走在全国前列路径研究》(项目编号2022EDA010)研究成果。

项目负责人:刘佳  中国科学院武汉文献情报中心