基礎研究不能急功近利——日本理化學研究所的啟示

本文轉自《中國組織人事報》發布時間：2020年09月16日

18世紀末，被美國等西方國家打開大門，日本人積極學習西方先進的科學技術和政治制度，發展自己的科學技術和工業。二戰中被打敗，戰後在美國的扶植下，很快恢復了元氣。日本理化學研究所（以下簡稱「理研」），於1917年成立，至今已有一百多年的歷史。目前理研在日本全國有10個分所共計450個研究室，從事科學研究的人數為7000名。

在世界上站住腳，不能靠資源、勞力，只能靠產品

理研成立的目的是：「日本雖然人口眾多，但工業原料和資源匱乏，只能靠知識的力量來培育產業，以此推動國家發展。」所以他們做研究，都是集中力量，追求高質量，要做就做世界第一。

在回旋加速器研究方面，日本始終走在世界前列。回旋加速器由美國的勞倫斯於1932年發明。5年以後，理研的仁科芳雄就造出了世界上第2臺回旋加速器。理研造這臺加速器，就是要研究費米的設想：用中子轟擊鈾，可以合成93號元素。

1944年日本又完成了210噸的大型回旋加速器。二戰結束後，美國佔領軍認為回旋加速器能用來製造原子彈，將這兩臺加速器拆了，沉入東京灣。1965年，仁科研究室的朝永振一郎以「量子電動力學領域的基礎研究」獲諾貝爾物理學獎。第二年，日本戰後第一臺多功能回旋加速器（直徑160釐米）完工。

企業界主動與科學研究機構合作

他們利用日本製造的大型裝置——電子能量80億電子伏特的同步輻射加速器Spring-8、X射線自由電子雷射裝置SACLA等解決了許多工業界的重要技術問題。2012年以後，工業界在這些大裝置上獲得了世界先進水平的成果。這些都提高了日本產品在世界市場上的競爭力。

以理研的研究成果為核心來創辦企業，理研認可的企業就是理研的創業板。例如2007年，理研成立了動物過敏檢查以及生產遺傳基因的全自動解析裝置的理研創世紀。2016年Healios公司從iPS細胞分化出RPE細胞，生產用於治療黃斑變性的藥品。這些企業都是理研創業板的代表。

除了理研創業板，還有許多企業和理研的有關研究小組合作，把理研的研究成果商品化。例如消毒用的最短波長、高效的深紫外LED技術，遺傳基因檢查系統研究小組與松下醫療保健株式會社的合作，理研和住友理工會社合作的機器人聯合中心等。

反過來，企業對基礎研究做出了積極的回報。理研的成立就是從實業家們以及三井、三菱等財閥那裡募集了資金，同時向政府遊說，讓國家制定了從國庫得到補助金的法律。隨著理研的研發進展，相關企業陸續誕生，共有63個會社、121個工廠成為理研康採恩企業集團的成員。

建立資源中心，為創新的基礎研究創造條件

2001年建立的理研生物資源中心所擁有的細胞材料是世界上規模最大的。依託這樣的條件，京都大學的iPS細胞研究所所長山中伸彌發明了iPS細胞，獲得2012年諾貝爾生理學或醫學獎。iPS細胞可以以人類皮膚為材料，生成人類的各種組織和器官，這在人口老齡化社會是非常具有應用價值的。

在這個中心建成以前，各種各樣的生物材料散落在各所大學，當研究者退休時，這些材料就不知所終。在生物上任何實驗要在科學上成立必須有「再現性」。為了這個「再現性」，必須使用同樣的實驗材料以及同樣的生物資源。生物資源中心為研究者提供這樣的資源。目前生物資源中心為日本6000多個研究機構提供材料，結果的10%已見諸論文。

在iPS研究的基礎上，理研又成立了多細胞形成中心，iPS開始走向臨床。開始是治療黃斑變性、骨髓幹細胞再生等，第二代的再生醫療是人造器官，包括牙齒、頭髮等。

有堅持不懈的精神，不能急功近利

2003年9月森田小組在理研仁科加速器研究中心開始了尋找新元素的研究。在直線加速器RILAC上，用30號元素鋅的原子核轟擊83號元素鉍的原子核。如果擊中發生核聚變，得到質子數為30+83=113質子的新元素。但是擊中並發生核聚變的概率是非常非常小的。2004年7月23日森田小組終於合成了一個113號新元素。但是這種新元素壽命很短，需要以很快的速度觀察並記錄它的存在。

2005年4月2日，森田小組第二次合成取得了成功。兩年內得到了兩個原子。但是這個發現必須得到兩個國際組織——國際純化學和應用化學聯合會以及國際純粹與應用物理學聯合會的認可。批准元素優先權屬於其推薦的6人聯合工作小組（JWP）。但是森田的發現還沒有得到JWP的承認，後者認為他們的結論證據不夠充分。

轟擊實驗繼續進行，但奇怪的是2005年以後再也看不到合成的跡象。直到2012年8月12日，終於得到第3個113號元素原子，並且伴有a衰變。當年9月27日JWP發來了授予命名權的郵件。從2003年至2012年經歷了8年，終於獲得了成功。事後森田是這麼說的，「只講做這個實驗，也花費了9年以上的時間，用離子束轟擊的時間合計超過570天。搞了100天也不出結果怎麼辦？那只有再幹100天，實驗條件不能改變。渴望早出成果，就很容易想到改變實驗條件。但我和共同研究者們抵抗住了改變實驗條件的誘惑。即使是那麼冗長而又枯燥的、幾乎見不到光明的實驗，我的共同研究者們還是一絲不苟地做好實驗準備工作，認真對待每一個實驗步驟」。