學(xué)科建設(shè)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新良性互動

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學(xué)科建設(shè)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新良性互動

長期以來我國大學(xué)開展的科研工作,很大程度上存在“不那么基礎(chǔ)的基礎(chǔ)研究”和“不那么應(yīng)用的應(yīng)用研究”的問題,也就是說基礎(chǔ)研究不夠前沿,應(yīng)用研究又不夠接地氣,科研工作的定位和方向不夠清晰,研究成果偏重于追求發(fā)表論文等,大學(xué)對產(chǎn)業(yè)界關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新的支撐能力亟須進一步提高。

2020年9月11日,習(xí)近平總書記在科學(xué)家座談會上強調(diào),當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局,我國發(fā)展面臨的國內(nèi)外環(huán)境發(fā)生深刻復(fù)雜變化,我國“十四五”時期以及更長時期的發(fā)展對加快科技創(chuàng)新提出了更為迫切的要求;我國經(jīng)濟社會發(fā)展和民生改善比過去任何時候都更加需要科學(xué)技術(shù)解決方案,都更加需要增強創(chuàng)新這個第一動力。解決國家重大急需和“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù),成為學(xué)科和學(xué)者面臨的挑戰(zhàn),我們有責(zé)任為國分憂,勇于擔(dān)當(dāng)。

學(xué)科是大學(xué)的基本單元,建設(shè)高水平的學(xué)科是一流大學(xué)的基礎(chǔ)。歐美國家大學(xué)的科研工作以基礎(chǔ)研究為主,而基礎(chǔ)研究又分為“仰望星空”和“腳踏實地”兩類。“仰望星空”是對科學(xué)前沿的探索性研究,而“腳踏實地”則是針對技術(shù)創(chuàng)新背后的科學(xué)問題開展基礎(chǔ)性研究。國外大部分企業(yè),其自身有較強的創(chuàng)新研發(fā)能力,能在研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)其中的科學(xué)問題,并主動與大學(xué)相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域?qū)?,針對其中的科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)開展基礎(chǔ)性研究。國際龍頭企業(yè)與大學(xué)共建實驗室、設(shè)立研究課題等情況屢見不鮮。例如德國著名的巴斯夫公司在海德堡大學(xué)建立了聯(lián)合實驗室;美國麻省理工學(xué)院則幾乎與60%的全球500強企業(yè)都有聯(lián)合實驗室。因此,國際一流大學(xué)的大部分基礎(chǔ)研究方向是源于技術(shù)創(chuàng)新需求,是與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新緊密結(jié)合的。

我國產(chǎn)業(yè)界現(xiàn)階段創(chuàng)新人才不足、創(chuàng)新平臺水平不高,自身技術(shù)研發(fā)能力還不夠強勁。一方面,這與產(chǎn)業(yè)界對解決關(guān)鍵技術(shù)背后存在的科學(xué)問題認(rèn)識不夠,與大學(xué)或科研院所主動對接的能力不足直接相關(guān),造成研發(fā)能力難以滿足市場需求;另一方面,長期以來我國大學(xué)開展的科研工作,很大程度上存在“不那么基礎(chǔ)的基礎(chǔ)研究”和“不那么應(yīng)用的應(yīng)用研究”的問題,也就是說基礎(chǔ)研究不夠前沿,應(yīng)用研究又不夠接地氣,科研工作的定位和方向不夠清晰,研究成果偏重于追求發(fā)表論文等,大學(xué)對產(chǎn)業(yè)界關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新的支撐能力亟須進一步提高。

可見,推動學(xué)科建設(shè)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新互動,是新時代中國特色社會主義建設(shè)的需要,是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的需要,更是新形勢下中國特色一流學(xué)科建設(shè)的需要?;诖耍憬髮W(xué)學(xué)術(shù)委員會對校外十一個學(xué)科帶頭人主導(dǎo)的學(xué)科基地進行了調(diào)研,通過調(diào)研形成了以下共識,以期探索新形勢下中國特色一流學(xué)科建設(shè)的新模式。

1.用基礎(chǔ)研究推動顛覆式技術(shù)創(chuàng)新

我國面臨的很多“卡脖子”技術(shù)問題,根子是基礎(chǔ)理論研究跟不上,源頭和底層的東西沒有搞清楚。

浙江大學(xué)前校長楊衛(wèi)院士曾經(jīng)將創(chuàng)新分為四個層次:(1)效率式創(chuàng)新,由提高管理和產(chǎn)銷效率而產(chǎn)生;(2)開發(fā)式創(chuàng)新,由已有技術(shù)通過引進、消化、吸收和再創(chuàng)新或集成創(chuàng)新轉(zhuǎn)化而來;(3)高新技術(shù)創(chuàng)新,建立在已有科學(xué)知識和原理基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)化而成、具有重要應(yīng)用價值的新技術(shù)創(chuàng)新,如核技術(shù);(4)顛覆式技術(shù)創(chuàng)新,是建立在基礎(chǔ)研究或應(yīng)用基礎(chǔ)研究的新成果基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)化而成、具有突破性應(yīng)用價值的新技術(shù)創(chuàng)新,是最高階的創(chuàng)新,如原子彈、圖靈機等。目前,國家“卡脖子”技術(shù)、重大急需技術(shù)主要是高新技術(shù)創(chuàng)新和顛覆式技術(shù)創(chuàng)新。所有“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)難題,根本上是其背后的科學(xué)原理沒有得到闡明。只有從基礎(chǔ)性研究著手,知其然并知其所以然,才能有效解決這些關(guān)鍵技術(shù)難題。

例如,航空發(fā)動機被譽為現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠,其渦輪葉片關(guān)鍵材料的研發(fā)關(guān)系國家戰(zhàn)略驅(qū)動發(fā)展,長期以來投入了國家大量的資源,成效并不盡人意。浙江大學(xué)相關(guān)團隊聚焦產(chǎn)學(xué)研融合,依托浙江大學(xué)高溫合金有關(guān)學(xué)科研究基地,聚焦渦輪葉片關(guān)鍵難題,組建顯微結(jié)構(gòu)表征與合金制備的交叉合作研究團隊,基于組織結(jié)構(gòu)調(diào)控及材料性能關(guān)系基礎(chǔ)理論,開展服役條件下高代次單晶合金材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的基礎(chǔ)性研究,使渦輪葉片關(guān)鍵材料在溫度、應(yīng)力以及穩(wěn)定性等參數(shù)指標(biāo)在短時間內(nèi)達到國內(nèi)領(lǐng)先水平,為航空發(fā)動機渦輪葉片關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)提供了基礎(chǔ)理論支撐及技術(shù)轉(zhuǎn)換突破。

2.校外科技基礎(chǔ)設(shè)施架起學(xué)科和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新互動的橋梁

從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化一般要經(jīng)歷基礎(chǔ)研究—技術(shù)研發(fā)—技術(shù)評價—示范應(yīng)用—產(chǎn)業(yè)化五個階段,如圖一所示。歐美大學(xué)一般以基礎(chǔ)研究為主,后面的四個階段基本上由產(chǎn)業(yè)界來完成。中國的情況不同,由于產(chǎn)業(yè)界的研發(fā)能力不足,技術(shù)研發(fā)、技術(shù)評價和示范應(yīng)用尚需要大學(xué)和科研院所等為主導(dǎo)或者共同參與來實現(xiàn)。因此,需要學(xué)科從基礎(chǔ)研究向技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方向延伸,同時也需要培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)界向技術(shù)研發(fā)和基礎(chǔ)研究方向延伸的能力。這需要我們在學(xué)科建設(shè)時凸顯這一特點,尤其是工程學(xué)科。

學(xué)科建設(shè)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新互動的難點是如何保證關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新過程“基礎(chǔ)研究—技術(shù)研發(fā)—技術(shù)評價—示范應(yīng)用—產(chǎn)業(yè)化”這根鏈條不斷,科技基礎(chǔ)設(shè)施在這方面起到了關(guān)鍵性作用。

從功能定位來看,我國大學(xué)的學(xué)科在高科技產(chǎn)品研發(fā)中應(yīng)以基礎(chǔ)性研究為主,同時盡量向技術(shù)研發(fā)、系統(tǒng)測試、示范應(yīng)用以及產(chǎn)業(yè)化延伸。產(chǎn)業(yè)界則應(yīng)該努力向應(yīng)用示范、系統(tǒng)測試、技術(shù)研發(fā)與基礎(chǔ)研究延伸,而科技基礎(chǔ)設(shè)施平臺則架起了大學(xué)與產(chǎn)業(yè)界互動的橋梁,填平了從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化的“死亡谷”。從需求或者獲益角度看,學(xué)科發(fā)展需要科技基礎(chǔ)設(shè)施支撐,而學(xué)校本身沒有充足的物理空間和資金建設(shè)大型的科技基礎(chǔ)設(shè)施。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大則需要科技基礎(chǔ)設(shè)施支撐技術(shù)研發(fā)、技術(shù)評估和示范應(yīng)用,而企業(yè)沒有足夠的科技能力建設(shè)科技基礎(chǔ)設(shè)施。地方政府期盼產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型、積聚人才和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提升了城市的競爭力。三方的訴求雖然各不相同,但可以通過科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)建立良性互動關(guān)系,從而使各方獲益。例如,我們這次調(diào)研的十一個校外學(xué)科基地,在校外建設(shè)了三十多臺大型科技基礎(chǔ)設(shè)施,獲得了建筑面積28.6萬平方米的物理空間和建設(shè)這些科技基礎(chǔ)設(shè)施以及人才的配套資金約14億元,這有力地促進了學(xué)科解決工程問題的能力、當(dāng)?shù)爻鞘械目萍几偁幜推髽I(yè)的創(chuàng)新能力。

3.學(xué)科帶頭人主導(dǎo) 全鏈條過程更具活力

人才是核心,隊伍組建是關(guān)鍵。如圖二所示,從研究所、科技基礎(chǔ)設(shè)施平臺和產(chǎn)業(yè)化公司的互動關(guān)系來看,基礎(chǔ)研究主要由大學(xué)研究所或?qū)W科教師承擔(dān),基礎(chǔ)研究支撐技術(shù)研發(fā);技術(shù)研發(fā)則需要由從事基礎(chǔ)研究的部分教師、平臺的工程技術(shù)人員以及公司的部分技術(shù)骨干共同組成研發(fā)隊伍,相應(yīng)的技術(shù)支撐產(chǎn)業(yè)化;產(chǎn)業(yè)化工作中,同樣需要從事基礎(chǔ)研究的部分教師、部分平臺的工程技術(shù)研發(fā)人員直接參與到產(chǎn)業(yè)化工作中,為產(chǎn)業(yè)化保駕護航。同時及時發(fā)現(xiàn)存在的問題和需求,再從基礎(chǔ)研究出發(fā),進行技術(shù)改良和提升,實現(xiàn)全鏈條創(chuàng)新并形成良性循環(huán)。

例如,面對西方發(fā)達國家對飛機裝配技術(shù)一貫的封鎖政策,浙江大學(xué)有關(guān)教授團隊原創(chuàng)性地解決了飛機裝配領(lǐng)域的一系列復(fù)雜數(shù)學(xué)、力學(xué)和工藝問題,建立了一套全新的飛機數(shù)字化裝配理論和方法;提出了數(shù)控定位器適度剛度設(shè)計理論,系統(tǒng)掌握了數(shù)控定位器的系列化、模塊化設(shè)計方法,成功開發(fā)了一系列數(shù)控定位器產(chǎn)品,為獨立自主發(fā)展我國飛機數(shù)字化裝配技術(shù)提供了重要的裝備保障;建立了一整套飛機數(shù)字化裝配核心技術(shù)體系和規(guī)范,開發(fā)了開放式、網(wǎng)絡(luò)化、組件化飛機數(shù)字化裝配大系統(tǒng)集成框架,為我國飛機數(shù)字化裝配系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計提供了先進、可靠的軟件平臺。

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),這三個機構(gòu)(圖二),既相互獨立、有各自的職能,又交叉融合、形成一個交集。這個交集就是以學(xué)術(shù)帶頭人為首的核心人員:學(xué)術(shù)帶頭人全鏈條參與是實現(xiàn)全鏈條創(chuàng)新的關(guān)鍵因素;學(xué)術(shù)帶頭人通常學(xué)術(shù)底蘊深厚、學(xué)術(shù)活力強勁,在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界影響力大;他們有能力從基礎(chǔ)研究出發(fā),開展技術(shù)研發(fā)、技術(shù)評估和應(yīng)用示范,并主導(dǎo)或參與相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,從而實現(xiàn)全鏈條創(chuàng)新。這種全鏈條創(chuàng)新模式具有很強的生命力和可持續(xù)發(fā)展的活力。

4.學(xué)科建設(shè)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新互動

我們通過調(diào)研,發(fā)現(xiàn)在學(xué)科建設(shè)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新互動過程中,傳統(tǒng)的學(xué)科建設(shè)模式正在發(fā)生轉(zhuǎn)變,浙江大學(xué)的學(xué)術(shù)帶頭人正在探索具有中國特色的一流學(xué)科建設(shè)新模式。

第一,團隊組建。依托研究所或者二級學(xué)科,由學(xué)科帶頭人領(lǐng)銜,圍繞國家重大急需,開展全鏈條創(chuàng)新。這樣的轉(zhuǎn)變有利于某一時期從事產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的教授不脫離學(xué)科,反而形成學(xué)科合力,在一定程度上實現(xiàn)了學(xué)科建設(shè)在人才隊伍和建設(shè)經(jīng)費方面的可持續(xù)發(fā)展。

第二,平臺建設(shè)??萍蓟A(chǔ)設(shè)施平臺作為學(xué)科的校外基地,為學(xué)科發(fā)展提供充足物理空間和科技基礎(chǔ)設(shè)施,為學(xué)科由基礎(chǔ)研究向技術(shù)研發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化延伸創(chuàng)造了條件。

第三,方向凝練。進一步明晰了學(xué)科發(fā)展方向,將學(xué)科發(fā)展與國家重大需求、解決關(guān)鍵難題結(jié)合起來,將學(xué)科發(fā)展與地方經(jīng)濟的發(fā)展需求、企業(yè)的前瞻發(fā)展需求緊密結(jié)合起來,形成了一流學(xué)科建設(shè)的內(nèi)生驅(qū)動力。

第四,任務(wù)導(dǎo)向。進一步明確了當(dāng)前學(xué)科的主要任務(wù),即一方面加強面向國家重大需求的基礎(chǔ)性研究,推動顛覆式技術(shù)創(chuàng)新,另一方面,圍繞關(guān)鍵技術(shù),推進全鏈條創(chuàng)新。

第五,人才培養(yǎng)。培養(yǎng)和鍛煉了一批有能力開展全鏈條創(chuàng)新的學(xué)科帶頭人和學(xué)術(shù)骨干;創(chuàng)新了人才培養(yǎng)范式,注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實、技術(shù)研發(fā)能力強勁的創(chuàng)新人才。

“致天下之治者在人才,成天下之才者在教化”。在加快實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的征程中,面向育人與創(chuàng)新高度融合的未來,高水平大學(xué)必須率先搶占大變局下的發(fā)展機遇,面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,瞄準(zhǔn)國家重大亟須及關(guān)鍵核心領(lǐng)域,持續(xù)拓寬科學(xué)技術(shù)的廣度和深度,讓學(xué)科建設(shè)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新互動,形成科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的全鏈條,使大學(xué)主動肩負(fù)起培育時代英才、打造國之重器、競爭世界科技之林、實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的使命,為早日建成中國特色世界一流大學(xué)而奮斗,為建成教育強國、實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標(biāo)提供堅強有力的人才支撐。

(作者:張澤,系中科院院士、浙江大學(xué)學(xué)術(shù)委員會主任;陳云敏,系中科院院士、浙江大學(xué)學(xué)術(shù)委員會委員;嚴(yán)建華,系浙江大學(xué)副校長、長江學(xué)者獎勵計劃特聘教授;朱敏潔,系浙江大學(xué)學(xué)術(shù)委員會專職副秘書長)

責(zé)任編輯:劉宇同校對:劉佳星最后修改:
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