展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 硬件相关 > 基础研究之要|他山之石:从顶刊论文到科学基金中的长期主义

基础研究之要|他山之石:从顶刊论文到科学基金中的长期主义

1932年扎克莱亚森手绘的玻璃结构80年后被证实,体现基础研究的预见性。顶刊论文跨学科引用占比67.3%,平均持续影响76年。美国基础研究投入占联邦研发22.8%,人工智能领域已布局逾40年。中国在11个关键技术方向实现后发赶超。

本文目录

    先讲一个有意思的故事。

    1932年,挪威物理学家扎克莱亚森发表了一篇关于玻璃结构的论文。他没有拿任何实验数据,完全从几何学、拓扑学和热力学的第一性原理出发,手绘了一套原子排列模型。80多年后,人类第一次用扫描隧道显微镜真正看清玻璃结构时发现,真实观测到的原子网络,和他当年手绘的图几乎一模一样。


    图片来源:ResearchGate

    玻璃和生命,听起来完全是两码事。但科学研究这件事,从来就不是在一个狭窄的学科管道里闷头往前冲。恰恰相反,真正的突破往往来自不同领域之间的碰撞和交汇。随着结构生物学的兴起,科学家开始借用研究晶体的那套方法来探索核酸,最终在1953年,DNA双螺旋结构被提出来。接下来的几十年,DNA不再只是遗传信息的载体——它变成了可以测量的物理对象、可编程的分子系统,甚至给存储编码和计算领域提供了全新的思路。一项基础研究的发现,就这样从生命科学一路延伸,扎进材料科学、物理学、纳米技术、信息科学和计算机科学,长出一个个独立的枝杈。

    研究玻璃的人,最后影响了DNA的研究。这就是基础研究最迷人的地方。

    2025年中国基础研究经费占R&D投入的比重是7.08%,比上年增长11.1%。但跟美国等发达国家15%到20%的投入比例比一下,差距还是不小。在全球科技竞争越来越像赛车的今天,怎么把基础研究这块真正做强,值得好好讨论。

    基础研究为什么重要:世界三大顶刊如何影响百年科研?

    Nature、Science、Cell,这三本期刊几乎就是全球基础研究水平的温度计,它们刊登了什么,基本代表了科研前沿在朝什么方向走。

    澎湃新闻美数课工作室做过一份统计:从1814年至今,他们找出了这三本期刊每年引用量最高的十篇论文,一共1873篇,然后追踪到了这些论文背后的331万篇引用论文。结果非常说明问题。

    在这些最有影响力的“种子论文”里,基础研究所展现的生命力远超人们的预期。数据显示,顶刊论文平均跨学科引用占比达到了67.3%,19个学科的跨学科引用占比超过50%。换句话说,最顶尖的研究成果,大部分都被其他学科借鉴、引用、甚至捧进了自己的核心地带。


    基础研究的生命力还可能跨越整整一个世纪。在17个学科里,平均持续影响时间达到76年;其中有7个学科超过100年。艺术与人文、数学这样的学科尤其突出。

    与此同时,基础研究对国际合作的依赖越来越大。国际合作论文占比从1870年代的0.6%飙升到2020年代的26%,翻了42倍。

    北京科技大学文法学院教授顾天安在采访中讲得很清楚:文献计量研究说明,这些年基础研究领域国际合作论文的占比整体在上涨。典型的例子就是欧洲,新增论文大部分来自跨国合作。为什么科学共同体会持续强化这种跨国合作的网络?根源在于基础研究本身的特性——开放性、可验证性和累积性。基础研究成果必须在同行评议、共同体检验和后续研究的验证中被承认,这让知识生产没办法封锁在单一国家内部,而是在跨国协作中不断地流动、验证、升级。

    在1873篇顶刊论文中,美国参与的论文有864篇,是第二名英国的3.7倍。美国在顶刊研究上的领先,不是靠某一个因素。二战后,美国建立了一套体系:联邦政府持续资助基础研究,大学负责前沿探索,企业负责成果转化。这三方协同起来,形成了持续输出原创性成果的能力,长期占据全球顶尖学术期刊的重要位置。

    基础研究的他山之石:美国如何长期投入基础研究?

    基础研究要面对的,往往是那些从0到1、最根本也最难回答的问题。而发展基础研究,离不开长期、持续和稳定的投入。

    美国是这条路走得最久的国家之一。根据美国国家科学基金会(NSF)2024财年数据,美国联邦政府的R&D研发投入大约是1942亿美元,其中基础研究投入约443亿美元,占联邦研发支出的22.8%。值得注意的是,美国国家科学基金会在基础研究中的投入比例最高,83%的项目属于基础研究。


    澎湃新闻美数课工作室分析了大约52万条NSF资助记录,发现:在投入规模上,数学与物理科学领域拿到的资助总额最高,1960年以来累计超过500亿美元。在资助方式上,生物科学领域最倾向于持续资助——近一半项目采用分阶段的方式,一轮接一轮地投入。

    顾天安指出,全球范围内能够持续保持基础研究高投入的国家,主要集中在这两类:发达国家和创新型经济体。它们大多形成了政府稳定支持、企业研发投入、公益基金和社会资本补充参与的多元投入结构。要让基础研究真正发展,政府要发挥主导作用,但市场主体、社会资本和公益基金的力量也不可或缺。最终的目标是形成一套稳定支持与竞争性资助相结合、基础性投入与接续性投入相衔接的多元体系。

    “更重要的是,衡量基础研究投入不能只看总量,更要看制度供给能否保持稳定性和连续性。”顾天安特别强调。基础研究自身的特性——长期性、不确定性、公共性——决定了资助体系不仅需要顶层设计和公共政策引导,更需要覆盖项目遴选、持续资助、成果评价等环节的长效保障机制,保证基础研究能够在长期稳定的环境中持续推进。

    基础研究投入如何适应和引领趋势?

    新一轮科技革命和产业变革正在加速。人工智能、半导体芯片、能源技术、先进材料这些关键技术领域,已经成为基础研究的重要锚点。


    从上世纪80年代开始,美国国家科学基金会的资助项目中就已经隐约映出了美国在关键技术领域的布局轨迹。据不完全统计,美国在人工智能及相关领域的累计投入,是所有关键技术领域中增幅最明显的。

    更值得关注的是,美国布局人工智能基础研究的起点,远早于AI成为热点的最近几年。实际上,美国在AI及相关领域的基础研究投入已经超过了40年。到了2020年代之后,美国在人工智能领域的资助金额超过了此前40年投入总和的两倍以上。与此同时,美国在量子信息、网络安全、半导体微电子等领域的基础学科投入也在快速增长,显然正在围绕下一代通用技术提前铺路。

    《科技导报》上有一篇关于中美在关键技术领域竞争格局的研究,里面给出了一组很有说服力的数据:按照领先度指标,中国在11个重点技术方向上已经实现了对美国的“后发赶超”,在9个方向上“持续跟进”,在6个方向上实现“重点突破”。更值得注意的是,中美两国在先进制造、半导体等11个重点技术方向的竞争集中度大幅提升。竞争格局正在从“各自为政”转向“贴身肉搏”。

    顾天安给出了他的判断:人工智能、量子信息、生命科学与合成生物学、新材料、能源与气候系统科学,以及空间科学——这六大领域都具有通用技术底座的属性。对未来的产业变革和国家科技竞争格局来说,它们将成为主要的战略制高点。

    资料来源:

    1、求是网,《加强基础研究的战略意义与实践要求》,https://www.qstheory.cn/20260609/18b2b0f63e94495194ffe8e262c99cc9/c.html

    2、求是网,《以更大力度更实举措加强基础研究》,https://www.qstheory.cn/20260615/5a175342c5264958ad21a33580db0b16/c.html

    3、中国国际科技交流中心,《主要国家和地区基础研究政策走向分析》,https://www.ciste.org.cn/gjkjwj/zkgd/art/2026/art_94045af2683646b2900cef2c8b17d1dc.html

    4、刘云等,《美国基础研究管理体系、经费投入与配置模式及对我国的启示》,中国基础科学管理论坛

    5、顾天安等,科技导报,《中美科技"双峰对决":中国在关键技术基础研究领域如何从跟跑到领跑?》,https://mp.weixin.qq.com/s/hfn3DR6yaqJTroDbi90LGA

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    硬件相关
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    Aperty macOS版
    Aperty macOS版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw macOS版
    AionClaw macOS版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy macOS版
    Loomy macOS版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    AirBuddy 3 macOS版
    AirBuddy 3 macOS版

    AirBuddy 3 是面向 macOS 的蓝牙外设增强工具,可集中查看 AirPods、Beats 与苹果设备电量,提供快速连接、播放控制、电量提醒、桌面小组件和多台 Mac 外设接力等功能。

    AirServer macOS版
    AirServer macOS版

    AirServer macOS版可把 Mac 转换为无线投屏接收端,通过 AirPlay 或 Google Cast 接收手机、平板和电脑画面,并支持多设备同时连接、高清镜像及会话录制,适合家庭娱乐、课堂教学、会议演示和应用展示。

    AnyDesk macOS版
    AnyDesk macOS版

    AnyDesk macOS版是一款适用于远程办公、设备维护和客户支持的远程桌面工具,可连接并操作异地计算机,支持文件传输、无人值守访问、会话权限控制及跨平台协作。

    WINDOWS 更多
    Maya(Autodesk Maya) Windows版
    Maya(Autodesk Maya) Windows版

    Autodesk Maya 是面向影视、电视、动画和游戏行业的专业三维制作软件,集多边形与 NURBS 建模、角色绑定、关键帧和动作捕捉动画、Bifrost 特效模拟、材质开发及 Arnold 渲染于一体,

    Aperty Windows版
    Aperty Windows版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw Windows版
    AionClaw Windows版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy Windows版
    Loomy Windows版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    讯飞绘文 网页版
    讯飞绘文 网页版

    讯飞绘文网页版是科大讯飞推出的AI图文创作与内容运营工具,覆盖热点选题、文章生成、稿件校对、智能配图、排版发布和数据复盘等环节,适合自媒体创作者及内容团队在线使用。

    AirServer Windows版
    AirServer Windows版

    AirServer Windows版可把电脑变成AirPlay、Google Cast和Miracast无线投屏接收端,适合会议演示、课堂教学及家庭大屏分享。发送设备通常无需另装客户端,并可同时接收和智能排列多个镜像会话。