实现重大原创科技突破需要大幅提高开放水平

　　文/李哲 杨洋 蔡笑天 胡志坚(中国科学技术发展战略研究院)

　　基础科学研究短板依然突出、重大原创性成果缺乏，是我国建设世界科技强国要突破的重要难点，也是依靠科技创新支撑现代化经济体系建设、最终建成社会主义现代化强国必须要破解的深层次难题。基础科学要取得“从0到1”的原创性突破，仅仅依靠我国自身加大科研投入、加强科技创新组织管理难以实现，必须要深度融入全球科研网络，实现科学最前沿思想的有效交流。当前，中美贸易争端引发科技发展不确定性大幅增加，这种情况下深化科研开放合作尤其重要。

　　一、开放合作是后发国家赶超科技强国的重要经验

　　世界公认的科技强国主要有美国、德国、英国、法国、日本等国家。过去二百多年，全球科学中心发生了从英国到法国、德国、美国的转移。从科技与经济发展特征看，这些国家也是世界上最主要的创新型国家。这些国家科技创新能力的演化可以分为两类：一类是原生型，依靠自身的科研土壤，经过较长时间的积累自发形成，以英国、法国、德国等西欧国家为代表，这里也是现代科学的发源地;另一种是衍生型，通过引进顶尖科学家、参与国际前沿基础科学研究等途径，经过学习融合而形成，如美国、日本。直至20世纪初，美国和日本的科研能力并不特别突出，但几十年后却发展成为世界科技强国，涌现出大量的重大原创性科研成果。这些变化的发生，虽然是加大研发投入、健全科研体系等各类因素的综合效果，但开放却是最重要的经验之一。

　　(一)美国大量“吸收”欧洲科技成果和科技人才

　　虽然天然具备欧洲的科学文化土壤，但美国后来居上成为世界科学中心的历程，很大程度上是一部以开放促创新的历史。通过开放大量引进国外技术和优秀人才，美国经历了从世界经济中心到世界技术中心再到世界科学中心和创新中心的转变。

　　第一阶段：积极吸收欧洲最新科技成果，逐步向世界技术中心演进。虽然第一次和第二次技术革命均爆发于欧洲，但从蒸汽机到纺织机，从炼钢技术到制碱技术，从车床工具到螺旋桨等欧洲发明都在美国获得了及时广泛应用。整个19世纪，欧洲科技成果通过三个渠道大量进入美国。一是美国企业家积极引进欧洲新技术。19世纪下半期是美国企业家精神的爆发期，加之美国巨大的市场能够更有效发挥新技术的规模效应，促使美国企业家积极引进欧洲新技术。如富尔顿将发源于欧洲的汽船技术完善并实现商用，卡内基多次引进欧洲最新炼钢技术等。二是宽松的移民政策使大量欧洲高技术移民进入美国。截至20世纪初，美国政府对移民基本没有严格限制，加之经济飞速发展创造的劳动力需求，大量欧洲高技术移民进入美国。保守估计，1840—1914年，移民美国的专业技术人员超过60万人，1910年，美国的外国出生者(foreign-born)及其子女在专业型和技术型等白领工人中的比重已达44%。由于该时期新技术的复杂性低，容易掌握，大量新技术伴随高技术移民进入美国。三是良好的专利制度和广阔市场吸引了大量跨国专利。与欧洲相比，美国的专利申请便捷，申请和维护费用远低于欧洲，加之广阔的技术应用市场，吸引了大量欧洲发明到美国申请专利，其中就包括贝塞麦转炉炼钢技术和诺贝尔的安全炸药技术等重要发明。20世纪初，在技术引进和自主研发双重作用下，世界技术中心开始从欧洲转向美国。技术中心的崛起不仅提高了美国经济竞争力，也为科学中心的崛起奠定了经济基础和物质基础。

　　第二阶段：策略性吸收大量欧洲顶尖科学家，从世界技术中心迈向世界科学中心。直到20世纪20年代，世界科学中心依然在欧洲，当时的世界数学中心是德国哥廷根和法国巴黎，物理学中心也在德国和丹麦。但在两次世界大战期间，美国通过策略性政策举措，吸引了大量欧洲顶尖科学家移民美国，推动美国在20世纪30至50年代迅速崛起为世界科学中心。

　　首先，美国通过修改移民法案大量引进欧洲顶尖人才。1921年、1924年和1929年，美国三次出台并修订移民法案，开启了移民配额时代。但这几部法案都明确“学院、学术、团体、大学的教授及其妻子和18岁以下的未婚子女”不受配额限制。法案实施和战争的双重影响使移民中的专业技术人员占比从1908—1923年的2.6%，上升到1935—1938年的18.5%，再上升到1940—1944年的25%，其中不乏爱因斯坦、“计算机之父”冯·诺依曼、“原子能之父”费米、著名航空航天专家冯·卡门以及著名数学家外尔等世界科学巨头，其中包括12位诺贝尔物理学奖得主。1933—1941年，在逃离德国的1400多名流亡科学家中，有1090名流亡到了美国，其中约有100名是物理学家(李工真，2014)。在1946—1991年的诺贝尔物理学奖中，美国有52人获奖，其中20人为移民(孙玉涛、国容毓，2018)。1901—2014年，自然科学类(物理、化学、生物和医学)诺贝尔奖得主中，具有美国国籍的有250人，但出生于美国的仅有187人(朱安远、郭华珍、朱婧姝，2015)。

　　其次，二战后，美国军方大量引进德国纳粹科学家。1945—1952年美国军方通过“云遮雾绕计划”和“曲别针计划”，以赦免战争罪责的方式引进了642名德国科学家与技术专家。冯·布劳恩、赫伯特·瓦格纳、休伯特斯·斯特拉格霍尔德、弗里德瓦特·温特贝格、库尔特·莱霍韦茨等一批火箭研制、航天航空、航空医学、集成电路等领域的顶尖人才被引入美国(刘喆，2016)。不同于二战时期犹太流亡科学家集中于基础科学研究，军方引进的科学家集中在应用科学领域，有效补充了美国科研体系力量，推动了美国科技的全方位发展。

　　此外，该时期美国政府增加科技研发投入，以及洛克菲勒基金会等社会捐助在普林斯顿、伯克利、芝加哥、哈佛等大学设立了一批高等研究院和物理研究中心，也为承接欧洲移民科学家提供了良好的工作和生活环境。

　　第三阶段：通过系统化的留学签证、工作签证和技术移民制度吸引大量留学生和国际优秀人才，保持世界科学中心和世界创新中心地位。二战前后，美国先后设立F签证J签证吸引国际留学生和访问学者;1952年美国设立H签证，吸引有突出才能的专业技术人才入美短期工作。同年，新版《外来移民与国籍法》将50%的配额用于受过高等教育、具有突出才能和技术的移民。由此，美国初步形成战后人才吸引的双轨战略(短期留学工作与技术移民)。1990年美国设立H-1B签证专门用于引进有特殊才能的科技人才，入境最长可工作6 年，若美国公司需要继续雇佣该劳工，可帮助其申请永久居留美国的资格。为吸引国际留学生在美工作，在美国攻读学位的本科生或研究生获得学位后，可以申请至少12个月的实习工作签证。2008年，美国将持有科学、技术、工程学以及数学这四类学位(STEM)的外国留学生实习签证从12个月延长至29个月。在实习工作期间，留学生均可参与H-1B签证申请，这就打通了留学—工作—移民渠道。

　　良好的教育资源以及较为顺畅的留学—工作—移民制度，使美国获取了大量的国际留学生和科技人才。1948—2018年，美国的国际留学生从2.5万增长到109.4万，仅2018年在美国攻读博士学位的留学生就达12.35万(https://www.iie.org/en/Research-and-Insights/Open-Doors/Data)。大量外国留学生毕业后留美工作，仅2015年在美国获得博士学位并从事学术研究的科学工程类留学生就超过10万(Science & Engineering Indicators 2018)。目前，在美国的计算机科学、数学、工程学等领域，具有博士学位的科学家和工程师中，外国出生者占比已接近或超过50%，在物理学、生物学、生命科学等领域的占比也超过45%(Science & Engineering Indicators 2018)。另外，对美国重要创新人才的调查发现(ITIF研究报告THE DEMOGRAPHICS OF INNOVATION IN THE UNITED STATES，重要创新人才是指因发明而获得国家奖项的人,在信息技术、生命科学和材料科学等重要领域获得三方专利的人等)，35.5%的重要创新人才是外国出生者，另有10%的重要创新者的父母至少有一方出生于国外。

　　(二)日本：主动“融入”国际科学活动

　　日本在科学领域不断追赶欧洲和美国，从2001—2018年共有17名日裔科学家获得诺贝尔奖，超越英、德、法等国位居第二位(中国科学技术发展战略研究院《“日本诺奖计划”的启示与借鉴——中日比较的视角》专题研究报告)。除了有针对性地制订科研计划、加大科研投入外，也离不开开放的科研环境。

　　第一，大幅提高本土科研活动的开放性。日本通过对海外开放科研项目、提供良好的科研环境等方式吸引国际一流的科研人才到日本从事科研工作。1986年5月，日本批准了《研究交流促进法》，将研究逐渐对外开放，增进与国际研究人员的交流。根据这项法律，外国人可以进入日本的研究所从事研究工作，还放宽了对部分职务的任用，外国人最高可以担任国立研究所的部长、室长等职务。1988年实施的“外国人特别研究员制度”吸引获得博士学位5年以内，不超过35岁的国外学者来日本从事博士后研究工作。从1990年代中期开始，日本政府进一步加强对科学技术事业的支持和管理，为了改善创新环境，提高本土科研活动的开放性，1995年日本出台了“科学技术基本法”并相继制定了第一期(1996—2000)、第二期(2001—2005)等等科学技术基本计划。此外，为了加快本土大学的国际化进程，日本也先后采取了“留学生十万人计划”“亚洲人才基金”“留学生三十万人计划”等一系列战略措施。

　　第二，积极参与和倡导全球性科技计划。福田康夫时期(2007年9月—2008年9月，福田康夫替代安倍晋三成为日本第91任首相)，日本政府在总结“21世纪COE计划”的经验基础上，实施了“世界顶级研究基地形成促进计划(WPI)”，旨在提升日本基础研究能力，形成世界顶级研究基地，引领全球性科技计划。此后，日本参与了国际热核聚变实验堆(ITER)计划、国际宇宙空间站计划、国际脑科学计划、欧洲大型强子对撞机等多边国际合作计划。2017年，日本在联合国举办的高层次政治论坛上，提出“为了可持续发展的科技创新”，旨在以日本先进技术支援相关国家，发挥科学技术的国际影响力。

　　第三，加大国际科技影响。1983年，日本国际科学技术财团设立“日本国际奖”，授予在科学技术方面取得了重大原创成果的科研人员。这一奖项不是只针对日本的国际科技合作，而是面向全球性的科技突破，其定位类似于诺贝尔奖。21世纪初，日本通过政府法制援助贷款ODA、日本学术振兴会(JSPS)对外合作项目等强化对发展中国家人才的吸引力度，在全球范围提升科技影响力。同时，日本还建立了一系列国际合作平台，例如通过在瑞典卡洛林斯卡医学院设立“研究联络中心”等方式加强优秀研究成果的国际推介和传播。

　　二、思考与建议

　　科学进步中具有标志性的原始性创新(即从0到1的研究)，不仅表现在重大事实的发现、重大仪器和方法的发明，更体现在科学概念和思想的变革上(中国科学技术发展战略研究院《关于在科技界大力提倡学习科学技术哲学的建议》专题研究报告)。经过多年积累，我国科技水平实现了跃升，但在基础科学领域的系统性理论积累仍然欠缺，“求真”而非实用主义的科学精神还需沉淀，这些都影响到重大原始性创新的产生。由于发展阶段的客观局限，单从我国自身科技基础着眼，很难找到最有效的解决方案。我国要建成世界科技强国，实现重大原始创新的持续、广泛突破，离不开开放融合的大环境。无论当前国际形势如何变幻，我国应坚定不移扩大开放、以开放促科技促创新，大幅度提高科研活动的开放水平。

　　第一，提高科技计划的开放水平。各级财政投入开展的各类基础研究项目，全面向世界各国逐步开放，鼓励中方科研人员与国际同行联合申报。开展科研经费跨境流动试点，国外机构或人员只要有中国合作方，均可获得科研经费支持，建立国外专家参与科研项目立项与评估机制，在不涉密领域，大幅引入外籍专家参与科研项目评选与评估，打破国内科研人员间、科研单位间及相关部门间的封闭状况。

　　第二，在公共科研机构设置一定比例的国际科研岗位。在扩大科研机构、高校科研自主权的过程中，引导其依据自身需要设立一定比例的国际岗位。在人事管理、薪酬待遇、生活条件、国际资料获取等方面进行配套改革，形成符合国际惯例的科研岗位制度。鼓励国家实验室、国家技术创新中心等机构面向全球招聘院所长、实验室主任和领军人才。

　　第三，发挥大科学计划、大科学工程和科研设施条件的汇聚带动作用。牵头组织国际大科学计划和大科学工程，通过共同参与、共同出资、共享知识产权的过程，实现人才、科研资金、科研活动等方面实质性的融合。积累组织管理经验，逐步向国内一般科研活动推广，带动国际化水平的提升。面向全球积极开放我国重大科技基础设施、科研条件，吸引全球科研人员在华开展试验活动。

　　第四，面向可持续发展，主动推动全球重大科学问题研究。围绕消除贫困、应对全球气候变化，以及粮食安全、能源安全、公共卫生等全球性议题的基础科学问题，组织实施国际大科学计划和大科学工程，对其中的重点难点问题设立全球招标的重大科研项目。同时，围绕上述领域，由政府和社会共同筹资，探索设立诺贝尔奖级的科技创新大奖，面向全球发展问题奖励重大科学突破。

　　第五，扩大在国际学术组织中的影响，鼓励国际学术组织在中国建立机构。设立专项行动计划，加大对科研人员参与国际事务的培训、指导和资源支持，鼓励我国科研人员在基础科学、前沿技术领域的主流国际学术组织中担任理事长、执委会主任、秘书长等职务。为国际科技组织发展创造条件，引导新建国际科技组织来华登记并建立总部，争取已有国际科技组织来华设立区域中心或分支机构。

　　第六，尽快构建系统化的国际人才引进制度。在吸引国际留学生的同时，做好留学和工作实习的制度衔接，通过签证制度改革，鼓励留学生(包括国外一流大学毕业生)在(来)我国进行短期创新创业活动，并与中期工作签证和绿卡制度等中长期人才引进制度衔接。同时，积极探索技术移民制度，补充我国紧缺型人才，并形成我国国际人才引进的系统化、长久性制度设计。