加强基础研究 培育新质生产力

发布时间:2024-04-15 11:50:15 来源: sp20240415

  上海科技创新成果展上的基础研究重大成果展台。   新华社记者 方 喆摄

  形成高质量研究成果,产业发展同步推进

  在红豆杉细胞里,紫杉醇是怎么合成和调控的?近一段时间,闫建斌团队正在埋头研究其中的机理。

  闫建斌是中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员,围绕紫杉醇生物合成及相关工作,他带领团队钻研了近10年。

  紫杉醇在医药方面应用广泛,市场需求很大。紫杉醇原料药主要从红豆杉中提取,然而,红豆杉生长周期长且紫杉醇含量低,提取过程复杂。科学家希望用生物合成的方法替代天然提取,降低用药成本,但一直进展缓慢。

  2021年,闫建斌团队领衔,在国际上首次绘制国际首张染色体级别的南方红豆杉高质量参考基因组图谱。基于基因组图谱,研究团队对多个紫杉醇生物合成关键候选基因进行筛选,并成功发现两个关键的未知酶,打通了紫杉醇生物合成路径。今年1月,该研究发表在《科学》期刊上。

  现在,闫建斌团队相关研究成果已申请并获得多项专利,为我国紫杉醇绿色制造产业化赢得先机。“包括合成生物学在内,生物制造是一片蓝海,抓住市场机遇,必须把自主知识产权掌握在自己手里。”闫建斌说。

  记者到访时,北京理工大学量子物理实验中心副主任韩俊峰正带领学生们测试材料的电学和光学特性。

  此前,北京理工大学物理学院院长姚裕贵教授带领团队,在反常输运现象、拓扑量子态、量子材料设计等前沿领域深耕10多年。近年来,以目标为牵引,他们努力探索量子功能材料及相关效应的可能应用前景。

  姚裕贵团队能够向相关应用领域展开探索,得益于多年来在基础研究上的深厚积淀。“如果连基础原理都搞不清楚,开发相关应用技术就没有头绪,也就不可能有实质性突破。”韩俊峰说。

  近年来,我国高质量基础研究成果接连涌现,培育发展新质生产力动能强劲。2022年,国家基础研究十年规划实施。今年1月,工业和信息化部、教育部、科技部等七部门联合印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,加强未来产业布局。基础研究和产业发展同步推进,新质生产力正在加速形成。

  瞄准基础研究前沿,加速突破关键核心技术

  走进中国信科集团光纤通信系统和网络全国重点实验室,科研人员正在测试一款新研发的光纤样品,通过调整算法,可以优化光功率、波长等参数。

  “随着人工智能、云计算、物联网等新一代数字技术的迅猛发展,超大容量、超长距离、超高速率的数据传输需求对于光通信技术不断提出新的挑战。”中国信科集团副总经理、总工程师陈山枝说,攻克关键核心技术,基础研究要先行一步。

  自2018年7月成立以来,中国信科集团投入超300亿元,在光通信、移动通信、光电子和集成电路等领域不断取得突破,这离不开在基础研究和应用基础研究方面的持续发力。

  “集团布局和建设了13个国家级科研平台。”陈山枝说,5年多来,他们在全球申请专利超1.6万件,授权专利达万余件,形成了一批重大原创成果,应用于国内外不少重大工程。

  中国信科集团旗下的烽火通信科技股份有限公司,成功转化了部分科研成果,推出的400G相干商用硅光收发芯片,在新一代基础网络建设中投入使用。目前,他们又在全力攻关800G光芯片。

  具有更高空间分辨率、零电子学噪声和能谱分辨的优势,光子计数能谱CT已成为下一代CT技术的革命性产品。高端医疗设备行业技术壁垒高,要引领行业发展,必须从基础研究上突破。

  瞄准医学影像领域最前沿,2023年4月,联影医疗牵头联合复旦大学附属中山医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院等机构,启动“十四五”国家重点研发计划“诊疗装备与生物医用材料”重点专项,攻关研发光子计数能谱CT,其中不少内容涉及基础研究。

  光子计数能谱CT对探测器稳定性的要求非常高,然而,高束流X射线会引起探测器非稳态问题。破题,首先需要从底层研究背后的运行机制。为此,通过“探索者计划”项目,联影集团和上海市科委共同出资,支持上海科技大学生物医学工程学院研究员赖晓春开展相关应用基础研究。

  “我们必须从底层做起,才能实现应用基础研究与产业研发的深度联动、理论与技术的闭环反馈与快速迭代。”赖晓春说,当前,团队初步完成了高束流下光子计数能谱CT探测器电荷输运机制研究,为光子计数探测器国产化提供了理论支持。

  2022年,科技部、财政部印发的《企业技术创新能力提升行动方案(2022—2023年)》明确提出,支持企业瞄准基础研究前沿。

  在企业设立全国重点实验室、技术创新中心,让企业在科研项目申报、科研项目承担中发挥更大作用,企业投入基础研究享受税收优惠……近年来,一系列支持举措的实施,强化了企业从基础研究、应用基础研究到技术创新、成果转化过程中的主体作用。

  建好软环境与硬支撑,持续释放基础研究潜力

  基础研究周期长、不确定性比较大,长期稳定的支持机制很关键。

  “在中国农业科学院深圳农业基因组研究所,所有的工作都是围绕科研需要开展的。”闫建斌说,所里科研管理实行首席科学家负责制,经费集中管理且使用灵活,评价考核合理,鼓励研究人员大胆探索科技“无人区”,“我们能够长期安心做紫杉醇生物合成研究,就得益于这样的好环境。”

  加强基础研究,归根结底要靠高水平人才。得益于学校的大力支持,近年来,姚裕贵团队引进了多名高水平人才。最近,北京理工大学物理学院又创设了光量子中心,与信息技术、集成电路、柔性电子等其他学院的创新团队一起开展研究工作,加强了科研交流和学科交叉,促进基础研究与应用研究更紧密结合、攻关新型颠覆性技术。

  适应基础研究规律,企业也在调整科研管理方式和人才政策。

  “公司实施导师制及项目组负责制,对我既有工作上的支持,又有生活上的帮助。”烽火通信青年工程师卢鲁璐子说,在企业导师的指导下,她与项目组的同事们时常在一起探讨行业前沿技术,破解科研难题。

  烽火通信人力资源部副总经理徐东磊介绍,近年来,公司通过一系列措施,让人才留得住、干得好,提高人才归属感。

  推动基础研究,除了软环境还需硬支撑。作为基础研究的关键利器,大科学装置也在加紧布局。

  暖阳高照,湖北武汉新城光谷科学岛,深部岩土工程扰动模拟国家重大科技基础设施项目工地建设正酣。“目前已完成桩基施工,塔吊安装到位。我们力争今年6月完成结构封顶,年底前完工。”中建三局城市投资运营公司现场负责人周瑞明介绍。

  该设施是光谷科学岛首个大科学装置,将用于全面揭示工程扰动条件下深部岩土体结构、状态与行为演变规律,为交通、水利、能源等领域工程建设加速向深部拓展提供重要科技支撑。

  “武汉正加快提升科技创新策源能力,着力建设高能级科创平台,为新质生产力的培育提供‘硬支撑’。”武汉市科技创新局局长董丹红说,武汉市今年将加快推进神农设施、武汉光源等8个大科学装置建设和预研预制。

(责编:李昉、郝孟佳)