作者黃維肖像畫。本版畫家 張武昌繪
科技是第一生產力，是國家實力的關鍵，是大國競爭的制高點。9月11日，習近平總書記主持召開科學家座談會時強調，「必須走出適合國情的創新路子，特別是要把原始創新能力提升擺在更加突出的位置，努力實現更多『從0到1』的突破。」近日召開的中央經濟工作會議將「強化國家戰略科技力量」和「增強產業鏈供應鏈自主可控能力」列入2021年八項重點任務。
當前，新一輪科技革命和產業變革正在深入發展，重大科技創新正拓展人類認識邊界，科學研究從微觀到宇觀各尺度加速縱深演進，重要領域產業變革正從導入期向拓展期轉變。謀大局、應變局、開新局，把握中華民族偉大復興的戰略大局，主動應對新科技革命和產業變革以及新冠疫情影響共同疊加的戰略變局，必須把提升原始創新能力擺在更加突出位置，加快布局顛覆性科技前沿領域，夯實關鍵基礎，著力發展基礎學科，積蓄原始創新「勢能」，完成「從0到1」的突破。同時，面向世界科技前沿、國家重大戰略需求和區域未來產業布局，以更為寬廣的時代視野和格局，研判與瞻望未來科技人才的需求變化，培養前沿科學研究和科技創新的重要新生力量和戰略後備力量。
加快布局顛覆性科技前沿
科技自立自強是促進發展大局的根本支撐。在新的科技與工業革命來臨之際，顛覆性科技創新發展戰略布局尤為重要，這是搶佔先發優勢、準確把握未來科技發展主導權、規避技術突襲及產業風險、提升國家核心競爭力的必然選擇。
顛覆性技術是能夠重構國家現有基礎、能力、結構的戰略性創新技術，以科學技術的新原理、新組合和新應用為基礎，開闢全新技術軌道，重組傳統產業的價值網絡，對社會技術體系升級躍遷發揮著決定性影響。當前，第四次科技革命與產業變革正蓄勢待發，我們研判，最有可能產生顛覆性技術創新的八大領域包括：柔性電子(FlexibleElectronics)、人工智慧(ArtificialIntelligence)、材料科學(MaterialsScience)、泛物聯網(InternetofThings)、空間科學(SpaceScience)、健康科學(HealthcareScience)、能源科學(EnergyScience)、數據科學(DataScience)等，也即「FAMISHED」(飢餓科技，或曰「柔性電子 」)。我國迫切需要在上述科學技術前沿的八大領域重點布局，加強基礎研究與原始創新，掌握關鍵核心技術，加快發展根部技術，加速孕育顛覆性技術變革和群體性技術突破，不斷催生新經濟、新業態、新模式，謀求生產力質的飛躍。
大力強化戰略科技力量
技術與科學相互依存，相互促進，沒有科學就無法產生新技術。我國之所以缺乏重大原創性科研成果，「卡脖子」就卡在基礎學科上。我們必須聚焦國家重大戰略需求，加強需求導向的基礎研究，解決關鍵技術瓶頸背後的核心科學問題。
「問渠哪得清如許？為有源頭活水來。」基礎科學領域的發展對於我國原始創新之路具有極端重要性。面向最有可能孕育顛覆性科技創新的八大科技前沿領域，我們建議著力發展MILPA學科(英文原意「農田，栽培地」，此處寓意「夯實發展基礎」)，即作為科學技術基礎工具的數學科學(MathematicalScience)、以信息科學(InformationScience)為代表的應用學科、以生命科學(LifeScience)為代表的前沿學科、以物質科學(PhysicalScience)為代表的基礎學科、與自然科學互補共進的藝術科學(ArtScience)。
每個學科都有一些特定的思維方式(範式)。數學科學是學習和研究現代科學技術必不可少的基本工具，尤其理論數學對於原始創新的意義十分重大，而應用數學則對顛覆性技術和變革性技術的孕育具有重要價值。信息科學是研究信息運動規律和應用方法的科學，將繼續擴展和增強人類認識世界和改造世界的能力。生命科學與人類的生存和發展關係更為密切，亦是農學和醫學的基礎。例如，人類細胞的未解之謎是很多疾病發生的根源，如果想用一個世紀的時間尋找治療疾病的方法，只有將重點放在基礎科學上，包括期待細胞圖譜研究為醫學帶來新的突破。物質科學主要包括物理學和化學兩大領域，不僅是一切自然科學的基礎，而且可以衍生出一系列新的技術原理，為材料與器件的研發提供新的知識基礎。藝術科學是從情感出發對世界美的追求，注重從精神、意識形態層面認知世界。自然科學是從理性出發對世界真的探尋，注重探索自然界的未知規律和相關現象，強調認識世界。兩者具有矛盾和統一的辯證關係，藝術科學已成為與自然科學互補共進的人文學科的重要組成部分。
發展MILPA學科，還要關注知識生產模式轉型背景下的知識生產情境，要盡力打破學科的內外部界限，嘗試不同學科之間的滲透、合作、融合，推進跨學科知識生產模式，促進具有異質性與融合性的知識生產，不斷增強知識生產能力。信息科學技術和生命健康科學是21世紀重要的前沿學科，這兩大學科的交叉領域，是當今以及今後相當長時間內科學探索最活躍的前沿領域之一。大力促進信息科學與生命健康科學領域的研究，既對探索自然有著深刻的理論意義，又對保障人類健康有著重要的實際意義。生物電子、類腦科學、再生醫學、免疫治療、基因技術、生物材料、鞣性電子、生物傳感、醫學影像、醫療器械、疾病預防和健康管理等都是生命健康科學領域的前沿方向和未來研究重點，這些領域的發展都迫切需要與信息科學技術的深入交叉與融合。
增強原始創新能力
當前，由美國開啟、在「矽基材料 電子過程」基礎上孕育形成的「微電子時代」已經相對成熟，並且進入了較低附加值或利潤起伏的夕陽產業發展階段。未來，我國要打造世界級的「中國碳谷」，即：在「碳基材料 光電過程」基礎上形成的柔性電子產業，將開啟由中國引領、具有超高產業附加值特徵的「柔性電子時代」。石墨烯、碳基納米材料、有機高分子材料，以及雷射與光通信、光存儲、光電顯示等將成為其顯著特徵，將深刻變革人類生產方式、生活方式、思維方式。
目前，我國柔性電子產業在很多方面都引領世界，我們首先提出了新的概念和方向，大量原創性的成果支撐我國的引領地位。相關優勢團隊在有機光電子、柔性電子學科長期潛心研究，在有機光電p-n能帶調控理論、藍光核心材料、有機雷射、有機電存儲、生物光電子傳感等方面取得了一大批極具國際影響力的科研成果。我國已經具備了在柔性電子方向開展從材料可控制備、器件表徵到光物理的創新全鏈條的研發能力，部分成果已經成功地實現了轉化。我國主導與英國自然出版集團(NaturePublishingGroup)合作舉辦的開放獲取期刊《Npj-FlexibleElectronics》成為柔性電子領域推出的首個國際頂級學術刊物。鑑於在該學術領域的引領性地位，以《自然·柔性電子》研討會為代表的一系列國際品牌會議和學術論壇成功舉辦，該領域首個高水平的國際學術組織「柔性電子協會」也於2020年11月16日落戶陝西西安，形成了穩定、開放、互利的國際交流合作格局。另外，我國已經培養了一批光學、半導體、材料、器件和微電子等信息相關領域科技人才，成為我國在柔性電子領域「開道超車」產出顛覆性科技創新的重要條件。
穹宇壯闊，江水浩瀚。回顧歷史，人類文明進程與科技發展休戚相關，每一次科技革命與產業變革都對產業的形態、分工和組織方式產生了重大影響，重構了人們的生活、學習和思維方式，對世界發展格局造成了深遠影響。50年前開始建設的「矽谷」鞏固了美國的強國地位，未來我們要打造世界級的「中國碳谷」引領科學技術和新產業的發展。我們相信，只有大力發展以柔性電子為代表的「飢餓科技」，夯實前瞻性基礎研究，加快發展根部技術，突破現有技術框架，才能開闢新賽道、開拓新領域、制定新標準，實現「開道超車」的歷史性變革，真正助力中華民族偉大復興「中國夢」的順利實現。
(作者為中國科學院院士、俄羅斯科學院外籍院士，中國科學技術協會常委、中國電子學會副理事長，亞太工程組織聯合會主席。)
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