從“引力波發(fā)現(xiàn)”看中國(guó)科研體制

　　導(dǎo)讀：和傳統(tǒng)天文學(xué)使用天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)宇宙進(jìn)行觀(guān)測(cè)不同，引力波探測(cè)器使用的是激光和反射器，研究人員會(huì)讓激光在兩塊呈直角方位的反射鏡之間來(lái)回，并觀(guān)察兩束光波疊加時(shí)所呈現(xiàn)的干涉條紋特征。這正是位于美國(guó)的“激光干涉引力波天文臺(tái)”（LIGO）所采用的做法。

　　美國(guó)科研人員11日宣布，他們利用激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)于去年9月首次探測(cè)到引力波，證實(shí)了愛(ài)因斯坦100年前所做的預(yù)測(cè)。 （圖源 視覺(jué)中國(guó)）
 
       這幾天“LIGO實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)引力波”的消息占滿(mǎn)了各大媒體及移動(dòng)信息平臺(tái)。這是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的又一個(gè)里程碑。細(xì)看下來(lái)，美國(guó)科學(xué)家作出了決定性的貢獻(xiàn)，歐洲科學(xué)家成績(jī)斐然但運(yùn)氣不佳，日本科學(xué)家緊隨其后，印度科學(xué)家也有一席之地，未來(lái)可能在全球引力波探測(cè)網(wǎng)絡(luò)中占有一席之地。反之，中國(guó)科學(xué)家雖有少量參與，但與我們對(duì)科研的總投入并不匹配。
　　
　　要反思的是：這樣的重大成果我們可以缺席嗎？我們的科研投入是否有效率？如何才能更有效益？我們希望中國(guó)，特別是未來(lái)的中國(guó)有這樣的重大成果嗎？如何才能獲得這樣的重大成果？分析我們的科研體制及我們的科研生態(tài)，以期對(duì)未來(lái)獲得類(lèi)似的重大成果有所裨益。
　　
　　我們需要重大成果和設(shè)施嗎？
　　
　　當(dāng)?shù)貢r(shí)間2014年6月26日，激光干涉引力波天文臺(tái)漢福德實(shí)驗(yàn)室的激光和真空設(shè)備區(qū)。（圖源 視覺(jué)中國(guó)）
　　
　　表面上看好像大家都會(huì)回答“是”。其實(shí)我們已經(jīng)承受了壓力，現(xiàn)在可以推說(shuō)過(guò)去投入不足，但10年、20年后，就不能那么說(shuō)。不出重大成果就只能是我們這一代人的失職和無(wú)能。我們現(xiàn)在需要重大成果，將來(lái)會(huì)更需要。重大成果的產(chǎn)出都需要很長(zhǎng)時(shí)間，如果我們沒(méi)有前瞻性，現(xiàn)在不開(kāi)始策劃，將來(lái)就不會(huì)有重大成果。
　　
　　如果把代價(jià)考慮進(jìn)去，大量的爭(zhēng)議立刻隨之而來(lái)。普通百姓會(huì)問(wèn)，花這么多錢(qián)，有什么用？政府官員會(huì)問(wèn)，這種太花錢(qián)的項(xiàng)目是不是讓外國(guó)人去干，我們把錢(qián)花在能產(chǎn)生GDP的研究項(xiàng)目上？科研經(jīng)費(fèi)管理部門(mén)和科學(xué)家會(huì)問(wèn)，這個(gè)研究現(xiàn)在不是熱門(mén)，為什么要支持？能保證有重大成果嗎？這些錢(qián)可以支持很多小項(xiàng)目。如果政府和經(jīng)費(fèi)管理部門(mén)不能回答這些問(wèn)題，而是回避矛盾，普遍撒錢(qián)，暫時(shí)落得個(gè)皆大歡喜，只好以后年年羨慕別人的重大成果。
　　
　　我這里拋磚引玉，對(duì)以上問(wèn)題做個(gè)回答，希望能引起大家的重視和討論。
　　
　　第一，雖然重大成果不一定都需要重大投入，但許多重大投入會(huì)產(chǎn)生重大成果。希格斯粒子和引力波的發(fā)現(xiàn)就是典型的例子，而且這些重大設(shè)施還有許多技術(shù)副產(chǎn)品，歐洲核子中心（CERN）發(fā)明的網(wǎng)頁(yè)技術(shù)就是一個(gè)典型的例子。LIGO的減震技術(shù)、激光技術(shù)和極低噪聲技術(shù)用途也會(huì)極為廣泛。人類(lèi)文明的發(fā)展在很大程度上是科技的發(fā)展，中華民族應(yīng)有所貢獻(xiàn)。不能花錢(qián)的事都讓別人干，自己老忙著賺錢(qián)，這不能使我們成為受人尊敬的一員，更不能使我們成為世界領(lǐng)袖。難道要永遠(yuǎn)讓我們的后代學(xué)習(xí)只有西方人名字的教科書(shū)嗎？
　　
　　第二，中國(guó)這么大一個(gè)國(guó)家，應(yīng)該大小項(xiàng)目都有，不能只支持一類(lèi)。特別是在目前我們的科研儀器還大量不能自給的情況下，更要支持采用自制儀器開(kāi)展研究。大科學(xué)項(xiàng)目?jī)x器全部需要自行設(shè)計(jì)研制，可以培訓(xùn)科研人員和企業(yè)開(kāi)展世界領(lǐng)先的儀器、設(shè)備、技術(shù)的研發(fā)。在現(xiàn)階段簡(jiǎn)單跟隨國(guó)際熱點(diǎn)，大量采購(gòu)國(guó)外儀器設(shè)備，對(duì)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展沒(méi)有好處。事實(shí)上，小項(xiàng)目的投資加起來(lái)一點(diǎn)都不少，出重大成果的幾率與效益可能更低。政府管理部門(mén)不能簡(jiǎn)單地以少數(shù)服從多數(shù)，不敢鼎力而為。
　　
　　第三，大項(xiàng)目自然不能保證百發(fā)百中，但風(fēng)險(xiǎn)不能成為不作為的理由。要想成為世界領(lǐng)先，要想獲得重大科學(xué)成果，必須要有新思想、新技術(shù)或新方法并將其落實(shí)為大項(xiàng)目。通過(guò)國(guó)際合作可以分擔(dān)經(jīng)費(fèi)，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，提高競(jìng)爭(zhēng)壓力和水平，使項(xiàng)目在最高國(guó)際水平下開(kāi)展，出成果的幾率跟國(guó)際水平一致。
　　
　　第四，國(guó)家應(yīng)該有論證機(jī)制，從現(xiàn)在就開(kāi)始規(guī)劃與準(zhǔn)備，遴選優(yōu)秀項(xiàng)目，開(kāi)展預(yù)研，保證在未來(lái)30年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，有重大成果源源不斷地出現(xiàn)。
　　
　　如何選擇大項(xiàng)目？
　　
　　1許多重大投入會(huì)產(chǎn)生重大成果。希格斯粒子和引力波的發(fā)現(xiàn)就是典型的例子，這些重大設(shè)施還有許多技術(shù)副產(chǎn)品，歐洲核子中心發(fā)明的網(wǎng)頁(yè)技術(shù)就是一個(gè)典型的例子。
　　
　　要獲得重大成果，只有兩個(gè)辦法：參加別人的項(xiàng)目，或發(fā)起自己的項(xiàng)目。
　　
　　自己發(fā)起項(xiàng)目可能會(huì)獲得極高的回報(bào)，但也要承擔(dān)較大風(fēng)險(xiǎn)。我們需要完善立項(xiàng)論證、設(shè)計(jì)評(píng)審、建設(shè)管理等各項(xiàng)制度，杜絕科學(xué)家拉幫結(jié)派、不能公正評(píng)審的可能與問(wèn)題。解決辦法其實(shí)很簡(jiǎn)單：國(guó)際評(píng)審與國(guó)際合作。請(qǐng)國(guó)際一流的科學(xué)家來(lái)評(píng)審，他們少有利益牽連，可以公正發(fā)表意見(jiàn)。他們來(lái)參加我們發(fā)起的項(xiàng)目，一定是認(rèn)同了項(xiàng)目，同時(shí)也帶來(lái)了一技之長(zhǎng)。他們拿出真金白銀來(lái)合作，說(shuō)明你的項(xiàng)目是值得的。因此，國(guó)際合作是提高項(xiàng)目成功率，提高隊(duì)伍水平和國(guó)際影響力，獲得重大成果的不二法門(mén)。這也應(yīng)成為我國(guó)未來(lái)大科學(xué)項(xiàng)目的必要條件。
　　
　　大項(xiàng)目全都由自己發(fā)起是不可能的，因此，應(yīng)該有選擇地參與項(xiàng)目，主要經(jīng)費(fèi)、任務(wù)是別人承擔(dān)，自然風(fēng)險(xiǎn)較低，但回報(bào)也較低。好處是但凡有重大成果，我們不會(huì)缺席。以較少的經(jīng)費(fèi)分享成果，這是許多國(guó)家采取的策略。但目前我們參加國(guó)際項(xiàng)目的規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于我們的實(shí)際國(guó)力，這影響我們分享成果，也影響我們發(fā)起自己的大項(xiàng)目。我們不參加，他們也不想加入我們。參與別人項(xiàng)目的一個(gè)重要作用是有來(lái)有往，吸引別人參加我們的項(xiàng)目。
　　
　　總結(jié)起來(lái)，健康的科研體系應(yīng)該是我們參與別人的項(xiàng)目，同時(shí)發(fā)起自己的項(xiàng)目。但到底參加多少別人的項(xiàng)目、發(fā)起多少自己的項(xiàng)目合適？什么項(xiàng)目應(yīng)該參加、什么項(xiàng)目應(yīng)該發(fā)起？我認(rèn)為基本原則應(yīng)該包括以下幾點(diǎn)：一、不是為項(xiàng)目而項(xiàng)目，自己發(fā)起的項(xiàng)目應(yīng)該有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，有獨(dú)特的方案或技術(shù)，有技術(shù)先進(jìn)性、創(chuàng)新性與可行性，有獲得重大成果的可能，有實(shí)質(zhì)性的國(guó)外貢獻(xiàn)；二、不同領(lǐng)域可能比例不同，對(duì)高能物理而言，國(guó)內(nèi)項(xiàng)目與國(guó)際項(xiàng)目的總經(jīng)費(fèi)比例大概在7：3左右，單個(gè)項(xiàng)目大概在100：1至10：1之間，國(guó)內(nèi)項(xiàng)目與國(guó)際項(xiàng)目的數(shù)量比大概應(yīng)在2：8左右。
　　
　　現(xiàn)在的一些問(wèn)題
　　
　　回顧這十幾年我國(guó)科學(xué)的發(fā)展歷程，雖然進(jìn)步很大，但也不是沒(méi)有遺憾。我們?cè)c加州理工學(xué)院討論過(guò)參加LIGO及aLIGO的可能，但由于種種原因放棄了?？偨Y(jié)起來(lái)，我國(guó)科研管理體制的具體問(wèn)題有以下幾個(gè)：
　　
　　第一，條塊分割，制度簡(jiǎn)單僵化，抑制了科研活力。舉個(gè)例子，基金委、科技部支持項(xiàng)目的上限在4000萬(wàn)元左右，大約3億元以上的項(xiàng)目可以去找發(fā)改委，但4000萬(wàn)元到3億元之間的項(xiàng)目是沒(méi)有部門(mén)管的。目前我們?cè)谖鞑匕⒗锏?ldquo;原初引力波”探測(cè)項(xiàng)目大概在1億元左右，不知誰(shuí)負(fù)責(zé)。當(dāng)年大亞灣中微子項(xiàng)目預(yù)算為1.5億元，也面臨同樣的問(wèn)題。
　　
　　第二，國(guó)際合作項(xiàng)目支持渠道較窄。國(guó)際合作項(xiàng)目目前只能從科技部與基金委申請(qǐng)，最多4000萬(wàn)元。國(guó)內(nèi)與國(guó)際項(xiàng)目的總經(jīng)費(fèi)實(shí)際上不到9：1。這造成我們無(wú)法推進(jìn)國(guó)際合作項(xiàng)目，比如前述LIGO項(xiàng)目及其他一些項(xiàng)目。
　　
　　第三，規(guī)章制度與指導(dǎo)原則不夠正確，且過(guò)于“一刀切”。國(guó)內(nèi)某部門(mén)曾有“只支持研究，不支持設(shè)備”的說(shuō)法，實(shí)際上，LIGO能夠得到支持的背后，就是美國(guó)有些有關(guān)科研支持的指導(dǎo)原則與國(guó)內(nèi)有所不同。
　　
　　未來(lái)30年是國(guó)家科技發(fā)展的關(guān)鍵期，要從追趕成為國(guó)際領(lǐng)先，至少在部分領(lǐng)域需要發(fā)起一批標(biāo)志性的科學(xué)工程，有一批重大科學(xué)成果，同時(shí)不缺席國(guó)際上的其他重大科學(xué)項(xiàng)目，共享其重大科學(xué)成果。為此，我們的科研體制還有改革的必要。