中國許多科研成果都是誕生在進口的儀器設(shè)備上。陳宜瑜代表認為——
沒有科研儀器創(chuàng)新,難有重大原創(chuàng)成果
——聚焦科研儀器創(chuàng)新(上)
兩會特別關(guān)注
我國論文數(shù)量世界第一,被SCI數(shù)據(jù)庫收錄的論文數(shù)世界第二,但不得不承認的是,我國原創(chuàng)性成果還是太少?!皼]有自己創(chuàng)新出來的儀器設(shè)備,很難獲得世界一流的突破性、變革性的成果?!比珖舜蟪N?、國家自然科學基金委員會主任陳宜瑜說。
科研儀器是用來求索未知的工具。據(jù)不完全統(tǒng)計,20世紀以來,諾貝爾自然科學獎頒給與分析儀器發(fā)明發(fā)展直接相關(guān)的實驗項目達27項之多,約有60%的諾獎獲得者是用自己設(shè)計的工具發(fā)現(xiàn)了別人沒發(fā)現(xiàn)的東西。而我國許多科學家在進口來的成型儀器中,只能看到那些被揭示過的現(xiàn)象。
儀器核心技術(shù)受制于人嚴重制約我國科技創(chuàng)新
天文望遠鏡的誕生開辟了天文學研究的新紀元,透射電鏡和掃描電鏡促進了生命科學和材料科學研究的快速發(fā)展,掃描隧道顯微鏡的發(fā)明推動了納米科技的發(fā)展……陳宜瑜說,科學發(fā)展的歷史表明,一種新的科研儀器或工具,往往成為開辟新研究領(lǐng)域的金鑰匙。
中科院生物物理所所長徐濤對此深有體會。他曾工作過的德國馬普生物物理化學研究所的歐文·內(nèi)爾教授,因開拓細胞離子通道研究獲得1991年諾貝爾生理學醫(yī)學獎。“這項研究就始于儀器創(chuàng)新,他開發(fā)了一種可檢測到非常微弱電流的儀器,從而開辟了新的研究領(lǐng)域。”
另一個例子同樣說明研發(fā)儀器的必要性:人類基因組計劃開始的時候,科學家估計需30年測序完成。而研發(fā)出96道毛細管電泳測序儀后,測序任務(wù)3年就完成了。
“正因此,加速科學儀器創(chuàng)新與發(fā)展已成為世界各國科技投入的重點之一。”陳宜瑜說。
遺憾的是,此前很長一段時間內(nèi),我國對儀器創(chuàng)新的重要性認識不足,投入的力量也不夠。數(shù)據(jù)顯示,我國每年上萬億元的科研固定資產(chǎn)投資中,有60%用于進口設(shè)備,部分領(lǐng)域的高端儀器100%依賴進口。
全國兩會前夕,科技部發(fā)布的《科研條件發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》指出,高端科學儀器設(shè)備大量依賴進口、關(guān)鍵核心技術(shù)和設(shè)備受制于人,已成為制約我國自主創(chuàng)新能力提升的關(guān)鍵因素之一。
支持科研儀器創(chuàng)新的布局在國家層面展開
近兩年,隨著我國科研走向高端,人們逐漸意識到科研儀器、尤其是科研目標導向下的儀器創(chuàng)新之于占領(lǐng)科技制高點的重要性。一個支持科研儀器創(chuàng)新的布局在國家層面展開。
2011年,為貫徹落實《國家中長期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》,推動我國重大科研儀器設(shè)備自主研制工作,中央財政撥專款設(shè)立國家重大科研儀器設(shè)備研制和開發(fā)專項。其中,國家自然科學基金委負責管理重大科研儀器設(shè)備研制專項,著力支持原創(chuàng)性重大科研儀器設(shè)備研制工作;科技部管理重大科學儀器開發(fā)設(shè)備專項,主要資助重大科學儀器設(shè)備的開發(fā)。
“重大科研儀器設(shè)備研制專項突出科學目標引導,鼓勵和培育具有原創(chuàng)性學術(shù)思想的探索性科研儀器設(shè)備研制,為科學研究提供新穎手段和工具,帶動學科發(fā)展,開拓研究領(lǐng)域,提升我國科學研究原始創(chuàng)新能力?!标愐髓ふf。
徐濤主持的“光電融合超分辨生物顯微成像系統(tǒng)”是重大科研儀器設(shè)備研制專項首批獲批的9個項目之一。該成像系統(tǒng)是一個可記錄細胞內(nèi)蛋白質(zhì)位置和結(jié)構(gòu)信息的高級“攝像機”。“我們希望最終能形成一個精細描述細胞內(nèi)部構(gòu)造的三維‘地圖’。”
其他幾個獲資助的項目,涉及超強超短激光、拓撲量子計算等多個領(lǐng)域?!爸锌圃捍筮B化學物理所承擔的‘基于可調(diào)極紫外相干光源的綜合實驗研究裝置’一旦建成,能實現(xiàn)大氣環(huán)境的全空間實時監(jiān)測,獲得的數(shù)據(jù)就是我們獨家的?!标愐髓ふf,“而且我們強調(diào)的‘重大’,重點不是指規(guī)模和金額,而是科學意義。我們也不要求一定形成批量生產(chǎn),允許失敗?!?/P>
“我們現(xiàn)在做這個項目,可謂是‘天時、地利、人和’”。對于項目本身,由于尚未完成,徐濤不愿多說,但他肯定了重大科研儀器設(shè)備研制專項對于其工作的巨大推動作用?!凹涌炝宋覀兯娮语@微鏡和光學顯微鏡兩大方向的融合,讓我們?nèi)σ愿暗刈ゾo做這件事情。”他坦言,“即使沒有專項支持我們可能也會做這件事,但進度不會這么快,而稍微慢一點,就可能在激烈的國際競爭中被別人超越?!?/P>
他說,他們的目標是針對生物樣本發(fā)展納米尺度分辨的融合成像系統(tǒng)。“這一技術(shù)手段可極大推進新興的細胞結(jié)構(gòu)生物學的發(fā)展,國際上都在爭奪發(fā)展先機。”他還透露,盡管項目并沒有產(chǎn)業(yè)化要求,他們也一直很低調(diào)。但是,一些國外的頂尖廠商聽說他們的研究內(nèi)容,已經(jīng)提出了合作的意向。
記者注意到,按照《科研條件發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》的目標,到2015年,我國科研條件自主研發(fā)能力將顯著增強。攻克一批科學儀器新原理新方法,突破一批核心技術(shù)和關(guān)鍵部件,研發(fā)形成20種以上具有原創(chuàng)性的科學儀器設(shè)備,200種以上具有自主知識產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)業(yè)核心競爭力的重大科學儀器設(shè)備;科研用試劑、實驗動物資源、國家計量標準研發(fā)能力進一步提升,創(chuàng)新方法的研究與推廣應(yīng)用進一步深化。
營造利于儀器創(chuàng)新的氛圍 培養(yǎng)一支隊伍
有了經(jīng)費和項目,儀器創(chuàng)新仍是一個漫長歷程。包括徐濤在內(nèi)的許多科研人員認為,要營造有利于儀器創(chuàng)新的氛圍,應(yīng)首先完善科技評價體系,而這也是此前制約我國科研儀器發(fā)展的一個重要原因。
“目前我們的評價體系過于單一,偏重發(fā)表文章的數(shù)量和質(zhì)量。既然買現(xiàn)成儀器做實驗,也能很快發(fā)文章,何必花那么多力氣來搞儀器?”徐濤說。
相比之下,“英國劍橋MRC分子生物學實驗室(LMB)則將發(fā)展新手段新方法列為科研人員的考核指標之一。他們不僅看重你在科學上是否有重大突破,更看重你是否發(fā)展了新技術(shù)新方法,這些新技術(shù)新方法有沒有推動所在領(lǐng)域的進步”。徐濤說,LMB是DNA雙螺旋模型的誕生地,也是誕生了12個諾獎得主的國際著名研究機構(gòu)。
與評價體系直接相關(guān)的,是如何建立一支穩(wěn)定的儀器研發(fā)制造技術(shù)人才隊伍及相應(yīng)的配套服務(wù)。
徐濤至今仍對馬普研究所一層的儀器加工中心記憶猶新。“中心有精密機械、精密光學、微電子等各個加工車間。如果有個新想法,畫出一個簡單的示意圖,那里的師傅一兩天就能做好。”
同樣的活兒,國內(nèi)可能得兩三周才能完成?!耙驗榧庸ち啃。饷娴钠髽I(yè)往往不愿接儀器的單個零部件加工,好不容易求到人了,也會拖很長時間。我們耗不起啊?!毙鞚f。正因為這樣的無奈,2009年,中科院生物物理所生命科學儀器加工技術(shù)中心成立,中心下設(shè)的精密加工中心也于去年掛牌成立。曾從事過科研及儀器加工的孟濤,成為該中心的負責人。
像孟濤這樣的人才可是香餑餑?!笆炀氄莆諆x器操作和開發(fā)的人,很快就會被大儀器生產(chǎn)廠家挖走。前不久我剛挽留了一個?!毙鞚f,所里正采取措施穩(wěn)定這支隊伍,比如對他們實行單獨考核。但更多時候,只能給他們畫個“等到成功那一天”的餅,因為給不了大公司的優(yōu)厚待遇,只能以事業(yè)留人。
“儀器創(chuàng)新涉及到多學科的交叉,科研人員不懂機械,搞機械的人不懂科研,我們也希望這個項目能培養(yǎng)一批儀器加工人才?!边@也是陳宜瑜重點考慮的問題