面向2035构建以重大科技基础设施为核心的基础研究生态体系

<正>1重大科技基础设施是开展基础研究的物质技术基础《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)》指出,重大科技基础设施(简称"大设施")是为了探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学研究系统,是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科学问题的物质技术基础。科学研究已经进入大科     

声音

<正>基础研究是“从0到1”重大原始创新的根基。科学技术的迅猛发展,助推我国经济与社会面貌发生了翻天覆地的变化。当前,我国科技工作面临重大挑战,芯片、“双碳”、生物育种等关键领域还存在诸多“卡脖子”问题,基础研究实力距离世界科技强国还有不小差距。基础研究具有鲜明特点。首先,做好基础研究要善于提出好问题。这些问题既有在学科发展中产生的,也有在应用研究和学科交叉中凝练的,有价值的好问题一定是高度原创且有影响力的。其次,基础研究普遍周期较长,突破点往往不可预测,解决科学问题需要花大力气、找好方法、不断试错,有时还需要研究范式的变革。     

重大科技基础设施——国家科学技术综合实力的重要标志

重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学研究系统,是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的物质技术基础。它的发展状况是国家科技水平和综合实力的重要标志之一。     

科研基金系列介绍之六：重大项目 国家自然科学基金

自然科学基金重大项目(简称重大项目)主要用于支持科学发展中具有战略意义,我国具有优势,可望取得重大突破,达到或接近国际先进水平的前沿性基础研究;支持国家经济发展亟待解决的重大科学问题,对开拓发展高新技术产业具有重要影响或有重大应用前景的基础研究;支持围绕国家可持续发展战略目标或为国家宏观决策提供依据的重要基础性研究,以及具有广泛深     

超构材料推动声学学科及其应用的发展 —―华中科技大学物理学院/创新研究院声学超构材料与器件团队

特殊声波操控是声学学科及其应用的重要研究目标,但经典声学依赖并受限于天然材料的声学特性,因而始终存在非对称声传输、复杂声场生成、低频声波特殊操控等难题.突破传统声学理论局限并解决这些挑战性的科学问题,将为发展高性能声学器件奠定基础,带来超声医疗、隔声降噪等重要领域的原理性变革,并在水下对抗、探测及通信等方面催生可满足国家重大需求的高新技术,具有重要的科学意义与应用价值.     

大模型驱动、人机协同的机器化学家云设施

在当前由人工智能引发的科技浪潮中,化学科学研究面临着前所未有的机遇和挑战。为推动化学研究范式的变革,文章提出了机器化学家云设施的建设方案。该系统通过收集多通道数据构建数据库、发展化学知识增强的科学大模型、建设机器人设施集群及搭建智能管理决策系统,践行科研新范式,大幅度提升科研效率,解决终端应用的科学问题。这一基础设施有望推动科研范式变革,在化学领域取得重大科学突破。     

“融合科学”新范式及其对开放数据的要求

"融合科学"是一种基于多学科融合来解决重大问题的科研新范式,被认为是人类解决重大经济社会问题的新机遇。推动"融合科学"意味着科研生态的根本性变革,其中一个最基础的方面是数据开放共享。文章总结了"融合科学"作为一种新科研范式的基本特征,提出了"融合科学"在基础数据方面的全学科、全流程和全景式等新要求,分析了数据开放共享支撑"融合科学"的成功实践,并展望了以开放数据推进实现"融合科学"的未来图景。     

化学品智能制造的科学基础

基于第318期“双清论坛”,面向通过人工智能技术促进化工基础理论发展和指导产业化实践的目标,本文介绍了化学品智能制造的科学背景,凝练了人工智能方法与化工基础研究和产业化实践深度融合的关键科学问题,展示了近年来化学品制造工艺变革、技术和装备创新、系统集成和优化控制等方面的研究进展,对化工过程智能化研究提出建议,推动我国在化学品智能制造原理和方法上的重大创新。     

重大研究计划“纳米制造的基础研究”综述

纳米技术与生物技术、信息技术并列为21世纪的三大科技,是21世纪高技术竞争的制高点,而纳米制造则是支撑它们走向应用的基础。为提高我国制造业应对未来科技发展的需要,国家自然科学基金委员会于2008年启动实施了"纳米制造的基础研究"重大研究计划。本文介绍了该重大研究计划的立项意义,国内外研究现状、趋势与挑战,科学目标、关键科学问题与重点研究领域,组织与管理措施,以及2009年度项目资助情况,便于公众更好地了解和参与该重大研究计划,促进我国纳米制造及其相关领域基础研究深入开展。     

新时代科研范式变革的内涵及应对

文章从理论和实践层面对科研范式变革的主要内涵和重要影响进行综合性探讨。在理论层面上,从库恩及其代表作《科学革命的结构》入手,探讨“范式”概念的逻辑本质。在实践层面上,通过问卷调查和访谈等形式,调研、凝练出新时代科研范式变革的3个方面内涵：解决系统性复杂问题成为新时代科研范式变革主要驱动力,仿真模拟和数据科学可能成为推动科研范式变革的有效突破口,科研活动组织创新成为推动科研范式变革的基础。在此基础上,分析目前我国应对科研范式变革存在的问题,并提出相应的政策建议。     

打通空间科学发展“最后一公里”——国家自然科学基金资助空间科学回眸与展望

全面加强基础科学研究，尽快实现更多“从0到1”的突破，是新时代建设世界科技强国的重大战略需求。国家自然科学基金作为我国基础研究资助的主渠道，一直对空间科学领域基础前沿和重大科学问题的突破口重点关注，开展相关学科发展战略研究，梳理关键科学问题，明确优先发展方向；并通过重大、重点、面上、青年等项目及重大科研仪器设备研制等多种方式，予以持续稳定资助，支持我国空间科学工作者产出了一批有重要国际影响的原创成果。面向未来，结合国家自然科学基金委员会全面推进实施国家自然科学基金改革，加强顶层设计和前瞻布局，重点关注我国重大空间科学任务的科学应用，以打通空间科学发展的“最后一公里”。特别是支持我国科学家利用科学卫星、深空探测器和空间站平台获取的第一手科学数据开展前沿研究，持续产出系列里程碑式的科学突破，并成为建成航天强国和科技强国的先行标志性成果。     

基于工业大数据的制造企业变革管理模型研究

工业大数据是实现“工业4.0”及“中国制造2025”的核心驱动要素。本文研究工业大数据环境下我国制造企业如何创新和智能化转型升级的变革管理问题,为推动工业大数据在我国制造业成功落地奠定理论基础。采用文献分析法,本文探讨了工业大数据的应用可能在我国制造企业引起的技术、个人与组织变革;同时挖掘了可能影响这一系列变革的阻碍因素。为了解决工业大数据实施过程中的变革阻力,本文提出了四类变革干预措施并构建了制造企业变革管理模型。相关成果可为制造企业基于工业大数据的信息化建设提供理论依据和参考。     

中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室

国家自然科学基金委员会根据科学技术部关于国家重点和部门开放实验室评估工作的部署 ,按照《国家重点实验室评估规则》 ,于 2 0 0 0年 7月 ,对数理科学的 2 3个和地球科学的 2 6个国家重点和部门开放实验室进行了评估。根据实验室研究性质的不同 ,参评实验室分为基础研究和应用基础研究两类。数理科学实验室中基础研究类 1 9个 ,应用基础研究类 4个 ;地球科学实验室中基础研究类 9个 ,应用基础研究类 1 7个。专家们根据不同性质实验室的评估指标体系 ,对数理科学实验室 1 995—1 999年、地球科学实验室 1 996— 1 999年的研究工作与成果 ,队伍建设和人才培养 ,开放交流和运行管理等情况进行了全面评价。评估结果表明 ,各实验室能够紧紧把握学术发展方向 ,研究重点突出 ,紧密围绕国民经济、社会发展以至国防建设的基础问题和关键问题开展研究工作。多年来 ,实验室不懈努力 ,大胆创新 ,积极承担国家任务 ,特别是重大科学技术研究项目 ,取得了许多优秀研究成果 ,为我国的基础与应用基础研究工作做出了很大贡献。这次评估结果 ,我院有 3个数理科学实验室和 3个地球科学实验室被评为优秀实验室。本刊将陆续介绍这 6个优秀实验室。     

数理科学的发展机遇与使命——国家自然科学基金委员会数理科学部20年工作简要回顾与展望

1.数理科学发展面临的形势、任务 1．1数理科学的学科布局与特点 数理科学是自然科学中的基础学科，是当代科学发展的基础，主要包括数学、力学、天文、物理四大学科。研究领域既涉及人类认识自然世界的基本问题，也涉及国民经济发展和国家安全方面的重大科学问题。数理科学在自身发展的过程中，还为其他学科的发展提供理论、思想、方法和手段。数理科学向自然科学各个学科的广泛渗透和移植，促使一系列交叉学科、边缘学科不断涌现，其研究成果在推动基础学科和应用学科的发展中具有核心作用。数理科学研究的问题不但是重要的前沿科学问题，也涉及面向国家重大战略需求的基础研究科学问题。数理学科具有的这些特性，使其在促进我国科技创新的发展中承担着重要的责任和使命。     

Science 2.0:科学活动新范式

互联网的诞生与发展,全方位改变了人类的社会生活,Science 2.0概念的提出,实际上是就互联网对科学活动影响的初步概括,随着互联网技术的进步,科学交流不断获得新的工具和平台,传统的科学活动正面临更开放的环境,并可能引发整个科学系统的变革。Science 2.0让个体研究走向在线协作,使成果交流变成互动探索,成果刊布也由纸媒传播走向即时在线,全面提升了科学交流的时效性和广泛性。科学活动因互联网发展而正在发生的这一重大变革,应当引起足够的重视和研究。     

“可信软件基础研究”重大研究计划综述

国家自然科学基金委员会启动实施了“可信软件基础研究”重大研究计划。本文从该重大研究计划的立项背景和意义,可信软件的研究现状,该重大研究计划的科学目标与核心科学问题,以及预期成果等方面进行了介绍。     

生物信息学重大基础科学问题及关键技术——第51期“双清论坛”综述

第51期"双清论坛"围绕"生物信息学重大基础科学问题及关键技术"进行了深入研讨,会议结合国内外研究现状和国内的研究基础及优势,提出了未来我国生物信息学应当关注的重要科学问题。     

变革性研究的科学计量学特征与早期识别方法

变革性研究是指挑战或颠覆原有研究范式,能够创造新范式或新领域的研究。通过数据分析以及案例分析揭示变革性研究在可能首先遭遇负面引用(或自引),后期被专利引用初现变革潜力,随后被科学领域的一篇重要综述引用,从技术回归科学,开始受到科学界的认同,继而在科学界自己学科以外的其他多个学科领域产生影响。本文提出这类孕育重大创新突破的延迟承认类文献可能遵循"同学科科学共同体内争论式扩散——从科学向技术交叉扩散——从技术再次反馈到科学,并在不同学科间扩散"的发展路径。与热点跟风式成果相比,重大创新成果往往遭遇延迟承认,这是重大科技创新的基本规律。以生命科学领域为例,综合运用延迟承认指数和专利引文中的非专利文献(NPL)分析方法,初步提出一个识别中低被引论文(under-cited)中可能孕育潜在突破论文的思路。     

生物信息学——重大科学意义与经济效益兼备的新学科

本文就生物信息学的定义,研究的基本问题 和可能取得的突破进行了综述,内容包括分子生物学数据库、DNA序列分析、蛋白质结构预 测和分子进化等;并着重指出：科学发展史表明,科学数据的巨大积累将导致重大的科学发 现。开普勒三大定律和元素周期表的发现和氢原子量子理论的建立无不如此。有理由认为, 20世纪末生物学数据的巨大积累也必将导致重大的生物学规律的发现。     

实施科学基础数据共享工程的若干问题

实施科学基础数据共享工程，是对我国科技管理机制的重大变革。陈述了该工程的基本概念，从知识产权保护、科学技术保密、科技成果登记、数据标准等方面，论述了实施该工程所面临的问题，认为只有解决了这些前提性的问题，实施该工程才会有实质性的进展。