從“引力波發(fā)現(xiàn)”看中國科研體制

　　導(dǎo)讀：和傳統(tǒng)天文學(xué)使用天文望遠鏡對宇宙進行觀測不同，引力波探測器使用的是激光和反射器，研究人員會讓激光在兩塊呈直角方位的反射鏡之間來回，并觀察兩束光波疊加時所呈現(xiàn)的干涉條紋特征。這正是位于美國的“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）所采用的做法。

　　美國科研人員11日宣布，他們利用激光干涉引力波天文臺(LIGO)于去年9月首次探測到引力波，證實了愛因斯坦100年前所做的預(yù)測。 （圖源 視覺中國）
 
       這幾天“LIGO實驗發(fā)現(xiàn)引力波”的消息占滿了各大媒體及移動信息平臺。這是人類認識自然的又一個里程碑。細看下來，美國科學(xué)家作出了決定性的貢獻，歐洲科學(xué)家成績斐然但運氣不佳，日本科學(xué)家緊隨其后，印度科學(xué)家也有一席之地，未來可能在全球引力波探測網(wǎng)絡(luò)中占有一席之地。反之，中國科學(xué)家雖有少量參與，但與我們對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，特別是未來的中國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)，以期對未來獲得類似的重大成果有所裨益。
　　
　　我們需要重大成果和設(shè)施嗎？
　　
　　當?shù)貢r間2014年6月26日，激光干涉引力波天文臺漢福德實驗室的激光和真空設(shè)備區(qū)。（圖源 視覺中國）
　　
　　表面上看好像大家都會回答“是”。其實我們已經(jīng)承受了壓力，現(xiàn)在可以推說過去投入不足，但10年、20年后，就不能那么說。不出重大成果就只能是我們這一代人的失職和無能。我們現(xiàn)在需要重大成果，將來會更需要。重大成果的產(chǎn)出都需要很長時間，如果我們沒有前瞻性，現(xiàn)在不開始策劃，將來就不會有重大成果。
　　
　　如果把代價考慮進去，大量的爭議立刻隨之而來。普通百姓會問，花這么多錢，有什么用？政府官員會問，這種太花錢的項目是不是讓外國人去干，我們把錢花在能產(chǎn)生GDP的研究項目上？科研經(jīng)費管理部門和科學(xué)家會問，這個研究現(xiàn)在不是熱門，為什么要支持？能保證有重大成果嗎？這些錢可以支持很多小項目。如果政府和經(jīng)費管理部門不能回答這些問題，而是回避矛盾，普遍撒錢，暫時落得個皆大歡喜，只好以后年年羨慕別人的重大成果。
　　
　　我這里拋磚引玉，對以上問題做個回答，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)頁技術(shù)就是一個典型的例子。LIGO的減震技術(shù)、激光技術(shù)和極低噪聲技術(shù)用途也會極為廣泛。人類文明的發(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。不能花錢的事都讓別人干，自己老忙著賺錢，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。難道要永遠讓我們的后代學(xué)習(xí)只有西方人名字的教科書嗎？
　　
　　第二，中國這么大一個國家，應(yīng)該大小項目都有，不能只支持一類。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展研究。大科學(xué)項目儀器全部需要自行設(shè)計研制，可以培訓(xùn)科研人員和企業(yè)開展世界領(lǐng)先的儀器、設(shè)備、技術(shù)的研發(fā)。在現(xiàn)階段簡單跟隨國際熱點，大量采購國外儀器設(shè)備，對國內(nèi)經(jīng)濟和科技發(fā)展沒有好處。事實上，小項目的投資加起來一點都不少，出重大成果的幾率與效益可能更低。政府管理部門不能簡單地以少數(shù)服從多數(shù)，不敢鼎力而為。
　　
　　第三，大項目自然不能保證百發(fā)百中，但風(fēng)險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為大項目。通過國際合作可以分擔(dān)經(jīng)費，規(guī)避風(fēng)險，提高競爭壓力和水平，使項目在最高國際水平下開展，出成果的幾率跟國際水平一致。
　　
　　第四，國家應(yīng)該有論證機制，從現(xiàn)在就開始規(guī)劃與準備，遴選優(yōu)秀項目，開展預(yù)研，保證在未來30年甚至更長的時間內(nèi)，有重大成果源源不斷地出現(xiàn)。
　　
　　如何選擇大項目？
　　
　　1許多重大投入會產(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)頁技術(shù)就是一個典型的例子。
　　
　　要獲得重大成果，只有兩個辦法：參加別人的項目，或發(fā)起自己的項目。
　　
　　自己發(fā)起項目可能會獲得極高的回報，但也要承擔(dān)較大風(fēng)險。我們需要完善立項論證、設(shè)計評審、建設(shè)管理等各項制度，杜絕科學(xué)家拉幫結(jié)派、不能公正評審的可能與問題。解決辦法其實很簡單：國際評審與國際合作。請國際一流的科學(xué)家來評審，他們少有利益牽連，可以公正發(fā)表意見。他們來參加我們發(fā)起的項目，一定是認同了項目，同時也帶來了一技之長。他們拿出真金白銀來合作，說明你的項目是值得的。因此，國際合作是提高項目成功率，提高隊伍水平和國際影響力，獲得重大成果的不二法門。這也應(yīng)成為我國未來大科學(xué)項目的必要條件。
　　
　　大項目全都由自己發(fā)起是不可能的，因此，應(yīng)該有選擇地參與項目，主要經(jīng)費、任務(wù)是別人承擔(dān)，自然風(fēng)險較低，但回報也較低。好處是但凡有重大成果，我們不會缺席。以較少的經(jīng)費分享成果，這是許多國家采取的策略。但目前我們參加國際項目的規(guī)模遠遠小于我們的實際國力，這影響我們分享成果，也影響我們發(fā)起自己的大項目。我們不參加，他們也不想加入我們。參與別人項目的一個重要作用是有來有往，吸引別人參加我們的項目。
　　
　　總結(jié)起來，健康的科研體系應(yīng)該是我們參與別人的項目，同時發(fā)起自己的項目。但到底參加多少別人的項目、發(fā)起多少自己的項目合適？什么項目應(yīng)該參加、什么項目應(yīng)該發(fā)起？我認為基本原則應(yīng)該包括以下幾點：一、不是為項目而項目，自己發(fā)起的項目應(yīng)該有國際競爭力，有獨特的方案或技術(shù)，有技術(shù)先進性、創(chuàng)新性與可行性，有獲得重大成果的可能，有實質(zhì)性的國外貢獻；二、不同領(lǐng)域可能比例不同，對高能物理而言，國內(nèi)項目與國際項目的總經(jīng)費比例大概在7：3左右，單個項目大概在100：1至10：1之間，國內(nèi)項目與國際項目的數(shù)量比大概應(yīng)在2：8左右。
　　
　　現(xiàn)在的一些問題
　　
　　回顧這十幾年我國科學(xué)的發(fā)展歷程，雖然進步很大，但也不是沒有遺憾。我們曾與加州理工學(xué)院討論過參加LIGO及aLIGO的可能，但由于種種原因放棄了?？偨Y(jié)起來，我國科研管理體制的具體問題有以下幾個：
　　
　　第一，條塊分割，制度簡單僵化，抑制了科研活力。舉個例子，基金委、科技部支持項目的上限在4000萬元左右，大約3億元以上的項目可以去找發(fā)改委，但4000萬元到3億元之間的項目是沒有部門管的。目前我們在西藏阿里的“原初引力波”探測項目大概在1億元左右，不知誰負責(zé)。當年大亞灣中微子項目預(yù)算為1.5億元，也面臨同樣的問題。
　　
　　第二，國際合作項目支持渠道較窄。國際合作項目目前只能從科技部與基金委申請，最多4000萬元。國內(nèi)與國際項目的總經(jīng)費實際上不到9：1。這造成我們無法推進國際合作項目，比如前述LIGO項目及其他一些項目。
　　
　　第三，規(guī)章制度與指導(dǎo)原則不夠正確，且過于“一刀切”。國內(nèi)某部門曾有“只支持研究，不支持設(shè)備”的說法，實際上，LIGO能夠得到支持的背后，就是美國有些有關(guān)科研支持的指導(dǎo)原則與國內(nèi)有所不同。
　　
　　未來30年是國家科技發(fā)展的關(guān)鍵期，要從追趕成為國際領(lǐng)先，至少在部分領(lǐng)域需要發(fā)起一批標志性的科學(xué)工程，有一批重大科學(xué)成果，同時不缺席國際上的其他重大科學(xué)項目，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。