原创 基础研究何以更需要科学家精神
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2026-08-20 22:30:33
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本文刊载于《中国科学院院刊》2026年第6期“专题:筑基强国——基础研究前瞻与方略”

王鑫 王川西 孙昌璞*

中国工程物理研究院研究生院

基础研究是原始创新的源头,是科技强国建设的根基。与应用开发和工程攻关相比,基础研究主要是探索未知、提出新概念、发现新规律、建立新理论,其成果往往难以预测,也难以在短周期内得到实验与实践的充分检验。这一特性使基础研究天然面临科学哲学意义上的三重挑战:(1)基础理论的实验验证需要漫长的时间;(2)基础科学不少领域难以严格实行“双盲”实验,理论预期不可避免地影响实验设计、数据筛选和结果解释;(3)科学共同体、评价体系、社会期待等科学社会学因素会影响研究者对“异常结果”和“非预期结果”的态度。正因如此,介于负责任科研行为与学术不端之间的“学术灰色地带”在基础研究中往往更隐蔽、更复杂,难以仅靠制度规则加以识别和约束。文章认为,应对这3个由基础研究内涵属性带来的挑战尤其需要科学家精神:既需要科研人员胸怀大局、坚持独立思考、追求真理、诚实守信、勇于纠错,也需要科研管理和政府部门遵循基础研究规律,营造宽容失败、鼓励争鸣、尊重长期积累的创新环境。科学家自身的责任担当与制度层面的宽容失败相结合,才能真正打牢原始创新的精神根基。

一、基础研究为什么特别需要科学家精神?

2026年4月30日,习近平总书记在加强基础研究座谈会上明确要求“要以更大力度、更实举措加强基础研究,提升我国原始创新能力,进一步打牢科技强国建设根基”。科技强国建设既需要物质保障,也需要精神支撑;没有精神力量,就不会有高水平科技自立自强。在建设科技强国、实现高水平科技自立自强的时代背景下,一个基本问题摆在我们面前:为什么基础研究特别需要科学家精神?

回答这一问题,首先需要明确基础研究的内涵。一般而言,基础研究是以认识自然规律、揭示基本原理、提出新概念和新理论为主要目标的研究活动,其核心价值在于原始创新,即“从0到1”地创造新知识、新方法和新范式。在科技政策领域,有纯认知导向(basic research)和应用目标导向(fundamental research)2种理解,前者的定义更接近科学认知意义上的“源头创新”,而后者更接近于应用目标导向技术研发的“原理支撑”,更关注基础研究可能带来的实际功效。这一区分表明,基础研究既包含面向未知世界的自由探索,也包含服务国家战略和支撑技术突破的基础性、原理性研究。

在我国科技创新体系中,这2种取向统一于建设科技强国的整体布局之中。习近平总书记2023年在中共中央政治局第三次集体学习时强调,“要坚持目标导向和自由探索‘两条腿走路’”,“有组织推进战略导向的体系化基础研究、前沿导向的探索性基础研究、市场导向的应用性基础研究”。习近平总书记2026年在加强基础研究座谈会上强调,“坚持‘四个面向’战略导向,进一步明确基础研究的主攻方向和重点领域;强化国家科研机构、高水平研究型大学等引领作用,鼓励和规范发展新型研发机构,推动企业主导的产学研用深度融合,打通基础研究、应用开发、成果转化的创新链条;加强基础学科建设,促进应用学科与基础学科协调发展”。这些重要论述正体现了基础研究与经济社会发展、国家战略需求之间的辩证关系:战略导向的体系化基础研究,需要面向国家急迫需要和长远需求,围绕关键领域和重大科学问题进行前瞻布局;前沿导向的探索性基础研究,需要保护科学家的好奇心和原创思想,鼓励其勇闯“无人区”;市场导向的应用性基础研究,则需要在产业变革和技术革命中寻找科学问题,把应用需求上升为基础科学问题。

由此可见,基础研究具有服务国家发展与坚持自由探索的双重定位。它不是脱离国家发展的“象牙塔研究”,但也不能被简单压缩为短期可验收、可转化、可量化的任务研究。一方面,基础研究必须面向国家重大战略需求和经济社会发展需要,为关键核心技术突破提供源头供给和理论支撑;另一方面,基础研究又必须尊重科学发现的内在规律,保护科研人员的好奇心、想象力和独立判断,允许其在不确定性中长期探索。基础研究的真正价值,往往需要在较长时间尺度上才能充分显现。今天看似“无用”的理论、方法和实验技术,可能在未来成为关键核心技术突破的源头。

这种双重定位和内在规律,决定了基础研究具有一系列突出特点:

① 探索性强,研究路径难以明确预设;

② 不确定性高,成果既难以事前准确预测,又可能在意想不到的领域发挥重要作用;

③ 周期长,理论提出与实验验证之间可能相隔数十年;

④ 评价评估难,原创性成果往往在产生之初不被充分理解;

⑤ 高度依赖科学共同体的开放讨论、独立判断和长期积累。

正是因为这些特点,基础研究既需要国家层面的系统布局、长期稳定支持和条件保障,也对科研人员的价值追求、学术操守和责任担当提出了更高要求。

因此,在基础研究中倡导科学家精神,不仅是精神道德层面的号召,更是基于基础研究自身规律和科研活动内在逻辑的必然要求。基础研究越是面向未知、走向前沿,越需要科研人员具备敢为人先的创新勇气,敢于提出真正原创的问题;越需要科研人员保持求真务实的科学态度,敢于面对与已有理论不一致的实验结果;越需要科研人员恪守学术诚信,如实呈现“不好看”的数据,不因评价压力和资源竞争而急功近利、投机取巧;越需要科研人员保持长期坚守的学术定力,在长期没有显性成果时仍能聚焦科学问题本身;也越需要科研人员把自由探索与国家需求结合起来,在服务国家战略中实现更高水平的原始创新。科学家精神集中体现为求真务实的科学态度、敢为人先的创新勇气、长期坚守的学术定力、严谨诚信的学术操守和服务国家的责任担当,这是基础研究不断取得原创性突破的重要精神支撑。

二、基础研究内在逻辑下的检验挑战需要科学家精神

科学研究的真理性和实践应用在于它内禀的经验性,基础研究的理论、模型和假说,最终都必须接受实验、观测和实践的检验,自然界本身的经验呈现才是科学理论的最终裁判。然而,基础研究中的“检验”并不是简单的一次性判决。科学哲学研究表明,科学理论不能被有限次实验最终“证实”,只能在持续检验中不断增加其可信度,或者在关键反例中遭遇证伪。贝叶斯定理为理解这一过程提供了更细腻的框架:理论不是绝对真理,而是在先验假设和新证据之间不断更新的概率信念系统。实验结果并不是简单地宣布理论“正确”或“错误”,而是不断改变对某一理论成立可能性的判断。理论与实验之间的关系是动态的、渐进的、相互塑造的,而不是机械的“理论预言—实验确认”。

理论与实验的互动关系使基础研究面临3个突出挑战。

(1)实验验证时间尺度上的挑战

一个重要理论从提出到被实验证实,常常需要很长时间。玻色-爱因斯坦凝聚从理论提出到实验实现经历了70多年;杨-米尔斯理论从提出到与其相关的重要实验发现——希格斯粒子的发现,也经历了近60年的漫长过程。基础研究中真正原创的理论往往超前于实验条件,而真正关键的实验也往往需要长期技术积累。这种“长周期”性意味着,不能用短期绩效来简单评价基础研究,更不能因为短期没有显性成果就否定其科学价值。

(2)“双盲”实验困境

临床试验中可以设计双盲实验,以最大程度降低主观预期对研究者和被试者的影响。但在物理学等基础科学中,实验对象不是具有心理反应的人,而是自然现象、物质系统或理论预言本身。研究者必须知道自己要测量什么,必须依据已有理论设计仪器、选择参数、处理信号。换言之,理论先验不可避免地进入实验设计和数据解释过程。研究者在某种意义上既是“运动员”,又参与了“裁判规则”的制定,有可能按目标需求选择数据、按理论预测过度解释数据,甚至“误用”图片。此时,客观性不能仅靠实验形式保证,而必须依赖科学家的诚实、透明、怀疑精神和同行共同体的有组织批评。

(3)科学社会学挑战

科学研究扎根于社会,科研评价、资源竞争、学术声誉、团队利益、社会期待乃至国家目标,都会影响研究者对科学结果的态度。围绕1919年爱丁顿日食观测验证广义相对论的历史讨论,长期受到科学史和科学哲学界关注,其原因在于它揭示了科学数据处理并非总是与社会因素完全隔离,有研究认为,当时验证广义相对论还被赋予了助力第一次世界大战后英德两国科学共同体和解的社会意义。无论后人如何评价其数据取舍是否合理,这一案例都提示:越是重大理论、重大实验、重大突破,越需要以更高标准处理证据与结论之间的关系。

由此可见,基础研究中的检验挑战,并非主要来自外在条件的偶然限制,而是根源于基础研究自身的内在逻辑。正因为如此,基础研究尤其需要科学家精神。科学家精神在这里更体现为面对长期未证实时的坚守,面对异常数据时的诚实,面对理论诱惑时的审慎,面对外部压力时的独立判断。只有以科学家精神涵养求真、诚信、批判和担当,基础研究才能在复杂的检验过程中不断逼近真理。

三、用科学家精神防范基础研究中“灰色地带”

基础研究具有长期性、不确定性和理论—实验互动的复杂性,探索过程难以用简单标准即时判断,因而容易产生介于规范科研与学术不端之间的“灰色地带”行为。它未必表现为伪造、篡改、剽窃这样明确的学术不端,却可能以选择性报告、过度解释、忽略异常数据、事后构造假说、迎合预期结论等方式损害科学的真实性。例如,p值操纵、以研究结果作为研究假设、选择性报告等,都是国际学术界高度关注的学术灰色地带行为。

学术灰色地带的隐蔽性危害在于,研究者并不一定主观造假,却可能在让故事更完整、结果更漂亮、理论更一致的过程中偏离科学诚信。多数学术诚信问题并不一定来自显而易见的、有制度规范约束的学术不端,而是来自这些模糊、隐蔽、难以通过制度约束的灰色行为。这类行为不仅浪费科研资源,还削弱社会对科学研究的信任。

基础研究中尤其要警惕这种风险。基础研究鼓励追求原始创新,需要自由,需要试错,也需要容忍不成熟、不完备,甚至后来被证明错误的想法。因此,基础研究的很多问题处在科学认知边界,缺少现成答案和统一评价尺度。在这种情况下,如果科学家缺乏自律,就可能把“大胆假设”变成“任意解释”,把“理论预期”变成“数据筛选”标准,把“科学直觉”变成“忽视反例”的理由。若这些做法被容忍甚至默许,就可能不断侵蚀科研规范,最终滑向学术不端。防范基础研究中的“灰色地带”,既要依靠学术伦理和科研诚信制度,更要依靠科学家精神的内在约束。此外,需要避免对基础研究评估评价的刚性约束(如以工程验收式标准评价),进而伤害原始创新、压制非共识思想。

四、 科学家精神是基础研究的“定盘星”

科学家精神是科学精神与爱国主义的统一。科学精神强调追求真理、勇于创新、严谨求实、开放批判;爱国主义则强调热爱祖国、服务人民、勇担使命、甘于奉献。对于基础研究而言,二者并不是彼此分离的两个方面,而是在科学探索实践中相互支撑、相互贯通:没有科学精神,基础研究就可能偏离求真创新的根本方向;没有爱国主义,基础研究就难以自觉融入国家发展和民族复兴的时代使命。

基础研究越向前沿推进,越会进入前人未曾充分探索的“无人区”。在“无人区”中,没有现成路线图,没有明确评价标尺,也没有可以照搬的成功经验。因而,科学家精神既表现为敢于提出真正原创问题的勇气,也表现为在长期寂寞探索中保持定力的耐心;既表现为面向国家重大需求时“功成必定有我”的担当,也表现为面对数据、事实和反例时不回避、不粉饰、不迎合的诚实。

周光召倡导的科学精神对基础研究前沿探索具有重要启示。他曾强调,不同意见的争论是发展科学的重要推动力,学术民主和自由争鸣是繁荣科学的重要条件。在“两弹”攻关时期,第二机械工业部第九研究设计院(现中国工程物理研究院前身)理论部经常开“鸣放会”,不论职务、年龄,谁有想法都可以讲,谁都可以提出方案。这样的学术民主氛围,是重大科学技术突破的重要精神条件。他在科学实践中对实验与理论的关系形成了极为深刻的理解。他曾说“搞科学工作的,重要的是不要放过理论或实验中存在的任何疑点。理论和实验如果能够一致,当然很高兴,但如果理论和实验有不一致的地方,一定要抓住,把问题搞清楚,因为从这种地方会发现理论或实验的不足,有可能产生新的突破,这样就推动了科学的前进,而且自己也可以成为有作为的科学家”。这个思想正是基础研究中科学家精神的集中体现:科学进步不是靠掩盖矛盾实现的,而是靠正视矛盾、研究矛盾、解决矛盾实现的。

科学家精神还意味着认知上的谦逊。从贝叶斯方法论看,一个理论即便得到多次实验支持,也不应被视为绝对真理;一个实验即便看似否定了主流理论,也要谨慎区分核心理论、辅助假设、实验条件和数据处理环节。科学家既不能盲目崇拜既有理论,也不能轻率宣布“颠覆”。真正的科学精神,是在大胆创新与严格检验之间保持张力,在科学直觉与证据标准之间保持平衡。这也说明,基础研究越是走向前沿,越需要以科学家精神涵养求真品格、批判意识和学术定力。

从爱国主义维度看,科学家精神集中体现为深厚的家国情怀和强烈的使命担当。“两弹一星”科学家在国家重大需求面前,始终将个人选择与民族命运、国家事业紧密结合。彭桓武说:“回国不需要理由,不回国才要理由。”邓稼先表示:“我的生命就献给未来的工作了。做好了这件事,我这一生就过得很有意义,就是为它死了也值得。”新中国成立后,朱光亚与52位中国留美学生发表公开信,号召大家回国,“把我们的血汗洒在祖国的土地上”。陈能宽也明确指出:“新中国是我的祖国,我没有理由不爱她。”苏联撤走全部在华专家后,周光召、吕敏、何祚庥等青年学者坚决要求立即回国。周光召在牵头起草的信中诚恳地表示:“作为新中国培养的一代科学家,我愿意放弃自己搞了多年的基础理论研究工作,改行从事国家急需的工作,我们随时听从祖国的召唤。”此后,根据国家事业发展需要,钱三强动员和安排王淦昌、彭桓武、王承书等投身相关工作。王淦昌表示“我愿以身许国”;彭桓武说道“这件事总要有人来做,国家需要我,我去”;王承书则回答“我愿意”。这些话语和行动表明,科学家精神不仅体现为求真创新,更体现为在国家需要面前把个人名利置于其后、主动肩负历史责任的价值追求。

因此,在新时代加强基础研究,弘扬科学家精神,既要坚持科学精神,也要厚植爱国情怀。科研人员的担当体现为坚守科研初心。科研人员不能把科研困境简单归咎于外部评价制度和管理体制。外部压力虽客观存在,但不能成为懈怠履职、降低标准的理由。科研人员要对科学真理、实验数据和研究结论负责,恪守学术规范与伦理底线,并承担起培养青年人才、促进学术共同体健康发展的责任。尤其是学术带头人和资深科研工作者,更应以身作则、率先垂范。学术研究中的边界问题或许复杂,但科研工作者的职业良知和学术底线任何时候都不能动摇。科研人员的担当还体现为要坚持“四个面向”、锚定国家需求、心怀家国使命。基础科学探索具有长期性和开放性,但这并不意味着科研经费申请和资源使用可以缺乏边界。越是周期长、投入大、不确定性高的基础研究,越需要科研人员恪守规则、严于自律,把有限资源真正用于重大科学问题和原创性探索。应防止依托大额科研经费和庞大团队,却流于表面、浅尝辄止,把本应严谨深入的基础研究做成泛泛而谈、缺乏深度的“百科全书式”研究。只有把求真创新的科学精神与服务国家的爱国情怀统一起来,才能在基础研究中形成真正持久的原创动力。

五、宽容失败与尊重基础研究规律是对科学家精神的守护

基础研究既需要科学家自身坚守科学精神,也需要科研管理和政府部门提供适宜的制度环境。习近平总书记在加强基础研究座谈会上明确提出,健全符合基础研究特点的分类评价体系,改善基础研究人员的工作和生活条件,营造开放包容、宽容失败的创新环境;加强科研诚信建设。习近平总书记重要讲话中把“宽容失败”和“科研诚信”同时提出,具有深刻含义:宽容失败不是宽容不诚信,不是宽容低水平重复,也不是宽容不负责任;承认的是基础研究的探索性和不确定性,保护的是科学家在求实、严谨、负责任前提下对重大原创问题的勇敢探索。

正是在这一意义上,基础研究中的失败并不只是“没有成功”,而可能蕴含着重要的科学价值。一个理论被证伪,可能推动新理论产生;一个实验没有得到预期结果,可能暴露旧模型的缺陷(迈克尔逊-莫雷实验对经典以太理论构成了严重挑战,并为相对论的建立提供了重要事实基础);一个方向暂时没有应用,可能在未来成为新技术的源头(例如,对微生物基因组的研究发现了成簇规律间隔短回文重复序列,这一发现早期并无明确实用价值,但在近30年后催生了CRISPR基因编辑技术)。科学史上许多重大突破,都是从“异常”“失败”“不一致”中孕育出来的。如果科研管理只奖励成功、不容忍失败,就会逼迫研究者选择安全题目,回避高风险原创问题,甚至诱发学术不端行为。

(1)宽容失败需要改变评价方式

原始创新常常来自精专探索和长期深耕;在国家创新体系层面需要“大而全”,以多样性保证科技发展的韧性,而具体科研团队层面则需要“小而美”的专与精。基础研究评价不能过分依赖论文数量、影响因子、短期引用、阶段性指标,更应重视科学问题的原创性、研究路径自辟蹊径的合理性、数据和方法的可靠性、长期积累的价值,以及对人才培养和学科生态的贡献。对于青年科学家、小团队、非共识方向,应给予更多制度宽容空间。

(2)宽容失败需要合理配置资源,并形成长期稳定、多元参与的投入机制

基础研究不能只依靠短周期项目制支持,不能只把资源集中到已有显性成果的大团队,不能让滚动资助变成对历史成就的简单奖励。真正面向未来的资助体系,应当既支持优势团队持续深耕,也注重培养青年人才,保护小众原创方向。对于处在评审边界、具有潜在原创价值的非共识项目,可以探索更适合基础研究规律的评审机制,减少评价评估噪声对原创思想的扼杀。

(3)宽容失败需要营造学术民主和自由争鸣的环境

失败之所以可贵,是因为它能被公开讨论、被诚实记录、被共同体检验,并启发未来的研究。如果一个团队内部不允许质疑,一个学科内部不鼓励批评,一个评价体系只喜欢“成功叙事”,那么失败的价值就可能会被掩盖,并且可能滋生灰色地带行为。反过来,如果科研共同体尊重不同意见,鼓励报告阴性结果和异常结果,保护负责任的学术批评,那么失败就会转化为科学进步的资源。

(4)深度参与并引领全球宽容失败必须以科研诚信为底线治理

科研管理和政府部门应加强科研诚信建设,在制度安排上完善学术不端行为的投诉、调查、处理等全过程机制。科研诚信建设不能只依赖个人举报或民间网络监督(如最近的“耿同学”事件),而应更多依靠规范化、制度化的投诉、调查、处理和反馈机制,及时处置学术不端行为,净化学术风气,为潜心探索的科学家营造鼓励创新的学术氛围,也在形成学术监督建制化的同时,为我国科学界创造良好的舆论环境。只有通过严格的科研诚信制度划清学术不端与探索失败的边界,才能避免“宽容失败”被滥用为纵容造假的借口,也才能让真正基于诚实探索、严谨研究而产生的失败得到理解和保护。

六、以科学家精神打牢基础研究的精神根基

基础研究是整个科学体系的源头,是科技强国建设的根基;科学家精神则是基础研究不断走向原始创新、勇闯科学“无人区”的精神支撑。基础研究越是面向未知,越需要自由探索;越是自由探索,越需要科学精神的内在约束;越是长期不确定,越需要制度层面的宽容失败和长期支持。

科学家自身要有责任担当。

① 对学术的责任担当。面对理论与实验不一致,不能回避问题,而要深入研究,寻找可能的新突破;面对异常数据,不能掩盖,而要按科学规律分析异常情况;面对学术权威,不能盲从,而要坚持科学规律。

② 对国家的责任担当。面对国家需要,不能缺位;合理申请项目经费,不能夸大研究价值、虚构研究基础、无限制抬高经费需求;实事求是地开展科学研究,遵循科学规律开展实质性研究,如实报告研究过程与数据,不能将政府管理部门的制度宽容作为逃避责任担当的挡箭牌。

科研管理和政府部门更要有责任担当。要尊重基础研究规律,不以短期成败论英雄,不以简单指标裁剪原创思想,不以行政逻辑替代科学逻辑,而应努力完善科研管理制度体系,营造开放包容、学术民主、宽容失败、坚守诚信的科研生态。依据上位法规和制度规范管理基础研究,当然十分重要,也必须严格执行。但在具体执行过程中,如果过分严苛甚至层层加码,超出要求的部分明显影响科研工作的开展和改革创新,这不仅会影响科研活动正常开展,也会导致对基础研究规律认识不足形成的政绩观偏差。例如,在基础研究人才工作中,中央要求“不唯帽子”,并不等于不重视人才;强调围绕主体任务,也不等于弱化基础研究。关键是要理顺“帽子”与人才本身、主体任务与基础研究之间的关系,把握基础研究人才成长和原创成果产生的时间尺度,为基础研究队伍稳定发展创造良好环境。

总而言之,真正的科学家精神,不只是激励科学家去成功,也是在失败、疑点、争议和不确定性中,仍然坚持追求真理。基础研究最需要的正是这种精神。唯有如此,基础研究才能不断产生“从0到1”的原创突破,才能为高水平科技自立自强和科技强国建设提供源源不断的思想、人才和方法支撑。

作者简介

王鑫 中国工程物理研究院研究生院副研究员。主要从事科技政策与科技发展战略研究,重点关注基础科学研究发展及其相关趋势。

孙昌璞 中国科学院院士,发展中国家科学院院士。中国工程物理研究院研究生院创院院长。中国物理学会副理事长,国家自然科学基金委员会监督委员会副主任,中国科学院哲学研究所学术委员会主任。长期从事量子物理、数学物理、量子信息基础理论的研究,其原创性的研究工作有重要国际影响。

文章来源

王鑫, 王川西, 孙昌璞. 基础研究何以更需要科学家精神. 中国科学院院刊, 2026, 41(6): 1295-1303.

DOI: 10.3724/j.issn.1000-3045.20260525001.

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