深耕“从0到1”，上海发力基础研究，探索新机制新生态新范式

图为中国科学院分子植物科学卓越创新中心的科研团队。

基础研究，说白了就是整个科学体系的“总开关”。进入“十五五”开局之年，上海的姿态很明确：要在创新“最先一公里”上持续发力，以“为国担当、勇为尖兵”的劲头，深耕“从0到1”的突破。

先看几组硬核数据。从帕金森病全新治疗靶点被发现，到二维半导体与硅基混合架构闪存芯片的诞生；从全球首个海洋最深生态系统图景的绘制，到钍基熔盐堆实现钍铀核燃料转换验证——近年来，上海在多个基础前沿领域交出了标志性成果。2025年，上海科学家在《科学》《自然》《细胞》三大国际顶刊发表论文180篇，占全国总数30.6%。到了今年一季度，这个占比进一步提升至34.2%。

这些成绩，既有长期积累的功劳，也离不开近年在制度上的大胆探索——围绕高风险、高价值的基础研究，上海专门设计了一套新机制，让源头创新有了更扎实的底座。

夯实底座，深耕源头创新土壤

基础研究这事儿，未必能在确定周期内直接变成产品、创造产值。它真正的价值，在于能在未知中提出关键问题，为国家战略和产业变革储备新的可能性。在上海，越来越多的科学家正用挑战“大问题”的勇气和“十年磨一剑”的耐心，向外界证明这座城市源头创新能力正在提升。

举个例子，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的研究员陈玲玲，2011年回国后就在RNA生物学领域深耕了16年。她带领团队发现了环形RNA新家族，围绕其生成、功能及应用提出了一系列原创性认识，并推动全球首个环形RNA药物于2024年进入临床试验。她坦言，上海敢闯敢试、包容失败的创新环境，让她能长期专注于基础研究。

复旦大学的团队也一样，围绕二维半导体芯片，他们通过多年钻研，走出了一条从材料探索、器件设计到系统集成的路径。二维材料虽拥有原子级厚度和优异电学性能，但要走向实际应用，关键难题不少。团队硬是把基础研究嵌入成熟芯片工艺，研制出二维—硅基混合架构芯片，为新型信息器件工程化提供了新思路。

从疾病发生机制的再认识，到革命性新架构新器件的探索；从对极限环境和生态的系统性认知，到未来能源体系的前瞻验证——上海的基础研究正不断向更深层次的科学问题延伸，逼近相关领域的底层规律。这背后，持续的资源投入和体系建设是重要支撑：2025年，上海基础研究支出占全社会研发经费比重达12%左右，较2020年大幅提升约4个百分点；同时，财政基础研究投入达92.53亿元，较2020年增长3.2倍。

“先行”探索，护航长周期攻关

越是前沿的问题，越缺乏现成路径，也越难在立项之初就准确评估其应用价值。如果单纯以论文等即时产出指标来衡量，很难完整反映一项研究的潜在价值。那么，如何让科研人员在高风险、高价值探索中获得长期稳定的支持？这成了基础研究机制体制改革必须回答的问题。

上海的做法是：在全国率先推进基础研究先行区建设，从源头优化资源配置逻辑。围绕具有科学价值和战略意义的问题，遴选适合长期攻关的科研人员和团队，弱化对短期指标的依赖。

作为基础研究先行区的运行管理主体，上海尚思自然科学研究院探索了“以选题为基础的选人机制”。成立两年多来，已遴选82名尚思系列学者，重点支持优秀科学家面向前沿交叉领域开展高风险、高价值研究。

与此同时，上海数学与交叉学科研究院、中国科学院生物与化学交叉研究中心等新型研发机构，也在基础学科和交叉领域探索更灵活的科研组织方式。通过“长周期支持+国际小同行评价+宽容失败”等机制，不断为科学家开展长周期探索提供必要的时间、空间和容错条件。

多元投入，让产业催生新命题

基础研究不能被短期需求所牵引，但这不意味着它远离产业。如何引导企业将产业发展中难以通过常规技术迭代解决的关键难题，转化为基础科学问题？2024年，上海在全国推出了首个市企联合设立、共同支持基础研究的“探索者计划”。

这个计划的核心，是引导科技领军企业发挥“出题人”“阅卷人”“答卷人”的作用，面向重点产业、未来产业发展加大基础研究投入。企业与市科委按约定比例共同出资、风险共担，面向全市高校、科研机构发布项目指南，开展基础研究。

值得强调的是，这个计划不是企业为某一项产品定向“下单”，而是针对制约产业长期发展的底层机制、共性原理和前沿方法向社会“出题”。通过企业与科研机构联合攻关，更有利于从源头凝练产业背后的科学问题。目前，“探索者计划”参与企业已从最初的2家扩容至22家，覆盖生物医药、信息、航空、先进材料等多个领域。比如，联影医疗与上海科技大学开展光子计数能谱CT探测器联合研究，曦智科技则围绕新材料与光计算算法持续发布研究方向。

此外，围绕“全链条加速、全过程创新”，上海还加快了项目经理人、概念验证平台、高质量孵化器、未来产业基金等配套体系的布局，推动具备转化条件的原创成果更顺畅地跨越验证、工程、资本和应用场景之间的关键环节。

范式变革，为未来布局新引擎

随着人工智能加速融入科学研究，以科学智能（AI4S）为代表的新技术，正在深刻改变“如何做研究”这一底层范式。面对全新机遇和挑战，上海正加快布局发展科学智能，努力回答好“未来如何做研究”这一更为基础的问题。

基于人工智能在文献分析、数据处理、结构预测和实验优化等方面表现出的强大潜力，上海积极探索新工具、配置新引擎，使科研更高效。在生命科学和医学领域，上海交通大学人工智能学院携手新华医院、上海人工智能实验室等，联合研发了罕见病智能体DeepRare。通过整合医学文献知识库与真实临床数据，形成可溯源的循证推理过程，为人工智能进入复杂医学推理链条打开了新的可能。上海科学智能研究院与复旦大学联合推出的超级科研合伙人“大圣”，则面向真实科研任务，尝试实现模型、算力、实验设备等的协同工作，为构建科研智能基础设施提供支撑。

科学智能新范式对科研生态和环境体系也提出了新要求。为此，上海顺应趋势，加快建设AI4S开放社区和科学数据中心，推动多源科学数据汇聚共享，构建高质量科学数据资源体系；同时布局适应科研新范式的高通量智能实验室，强化数据、模型与实验的协同联动。这些举措有望为未来多个领域的科研提供通用工具和平台支撑，使数据驱动与模型驱动更好融入基础研究全过程。