发达国家的科技基础能力
我列举四个国家的案例。
美国的科技基础能力
美国的科技力量确实很强大，它的科技基础能力既体现在硬件上，也体现在制度（软件）上，确实有一个完整的配套的国家创新体系。
第一，高度重视科技移民。德国、苏联、印度等国家很多优秀科技人员都汇集到美国，某种程度上，美国今天的科技成就就是重视科技移民的结果，是一代代新移民所带来的辉煌。二战后美国制定了“回形针”计划，针对欧洲特别是德、法等国顶级科学家，设法把他们引进到美国。那时在世界科技最高点的一些著名科学家，比如冯·卡门、布劳恩、爱因斯坦、费米、希拉德、拉斯曼、哈恩……都从欧洲去了美国，把美国的科学技术一举带到了世界的最高点，而且他们是真的不拘一格。
2021年全球10个自然科学诺贝尔奖中，7个是美国人获得的，这7位当中有6位是移民，而且其中还有5位是第一代移民。在美国目前的高端科学家当中，第一代移民高达一半以上，三代以上绝大部分都是国外移民。某种程度上，我们认为美国的科技成就是科技移民的结果。
第二，重视基础研究。前两年国内理论界热议，二战后美国一个叫范内瓦·布什的科学家，给美国总统提交了一份《科学：无尽的前沿》报告，其作用是促成了美国国会和政府对基础科学的高度关注和重视。美国基础研究的完整建构，与这个报告是有密切关系的，有人说，范内瓦·布什是在美国科学事业上的一个里程碑式的人物。
科学的发现是一个漫长的过程，在科学新发现和应用之间的断层其实是很大的。很多国家如果没有能力就罢了，有能力的国家往往也对此有轻视的倾向。但是一旦形成了某一方面的科学突破，它对技术的发展、对产业的发展和更新所带来的影响就不可限量。一个国家需要在科学的前沿进行更多的布局，有更多的耐心，我认为美国在这个方面现在走到了世界的最前列。
第三，重视科技金融。在科学向技术，尤其是从技术向产品和产业转化的过程当中，需要的不仅仅是技术本身的完善，而是众多要素的一种组合，尤其是通过金融支持，能够完成一个完整的系统闭环。在这个问题上，硅谷风险投资的成功，就是通过这种科技金融，鼓励创新，包容失败，全程赋能，风险共担。我国的量子科学家——中国科技大学的潘建伟曾经在一个报告中说，1999年，他在美国研究量子科学的时候，亚马逊就来找他，愿意投资让他做这个量子科学的项目。在那个时候，可以说离量子科学的应用还八竿子打不着，亚马逊这样一个企业就愿意来投资做量子科学。而潘建伟回国已经多年，在这期间中国几乎找不到一个为量子科学进行投资的企业，直到近几年才有投资机构开始关注这个问题，但要求5年内要有回报。这种要求，对量子科学这样一个前沿技术来说是不可想象的。所以我特别要强调，虽然我们国家现在也有风险投资、天使投资，但是它们的定位、功能跟美国现在的科技金融是不一样的。
第四，重视研用的结合。有很多的研发成果，应用场景在哪里？能不能跟应用结合起来？最后能不能实现价值闭环？这里看美国的案例。一个例子是马斯克的SpaceX，就是做载人火箭、星链计划、回收式火箭那个板块。我们都认为马斯克现在已经超过了很多国家的能力，包括可回收的火箭、星链，还没有哪个国家能跟他的企业相匹敌。实际上，马斯克做这件事情的整个过程，从马斯克与美国长期形成的国家的科技基础、科技能力的融合程度来看，似乎又不奇怪。
这里特别举出马斯克的一种新型隔热材料，可以看出NASA对马斯克的支持到了什么程度。新型隔热材料是在NASA的艾姆斯研究中心完成的，空气动力学的测试方法是在NASA的兰利研究中心完成的，控制系统是在汉斯维尔航天中心完成的，梅林发动机是FASTRAC研制的，激光雷达是在NASA的JPL喷气实验室完成的，这项研发项目的很多关键部件、关键系统，实际上都是在NASA的实验室、NASA的科技基础设施上完成的，NASA才是关键技术的提供者。这种研发能力是马斯克的，还是NASA或整个国家的？它是一个系统。
除了提供关键技术以外，NASA还用竞争性的招标取代传统的指令性的科技计划。NASA提供技术支持，还成为该项技术的第一个最大买主，其第一笔订单提供给马斯克26亿美元，是NASA历史上单笔最大的一个采购额。背景了解清楚以后，SpaceX到底是什么机构就会有新的判断。对NASA来说，它在研究上确实已经走到了一个高点，但是在应用上希望有更多的新的机制、新的逻辑，能够使得美国的航天发射、美国的航天科技，在经济性和可靠性上，走到一个新的高度。在传统的NASA的体制下，这个任务是无法完成的，它需要与市场结合，通过市场机制来达到一个新的高度。
第五，重视平台建设。这也是美国科技基础能力的一个重要表现。美国有世界著名的大学，在全球排前10位大学中，美国就有7所。100个诺贝尔奖美国占了70%。这样一个基础构成了美国整体的科技实力。即便如此，他们在大学和企业之外，还有100多个国家实验室，这些国家实验室充分体现了大科学范式，即“大目标、大平台、大工具、大融合，大协作”，大科学范式体现了学科间的充分交叉渗透，体现了目标导向，体现了当代科学研究是建立在大平台、大工具、大数据的基础之上这样一个特点。美国这样一种研究范式，和我们现在普遍的PI制，即学科课题制是有很大区别的。
日本的科技基础能力
日本是我们的近邻，它和中国在技术、产业、教育等方面都有可比性，所以我们研究科技战略和科技政策的时候，日本始终是一个关注的重点。日本在自然科学领域已经有28个诺贝尔奖，而中国到目前为止只有屠呦呦获奖。28:1这种差别是怎么形成的？日本在二战前的科学基础不很强，相比较欧美它是一个后发国家。它是怎么实现后来居上的？确实值得我们去研究和思考。
2000年，日本提出要在未来30年出30个诺贝尔奖，当时很多人认为这是天方夜谭，但我们看到这个目标正在变成现实。近些年日本几乎每年一个诺贝尔奖。不仅在诺贝尔奖项科学领域，日本在很多技术领域都有丰厚的基础和积淀。日本是全球十大核心技术领域主导的国家。我们现在存在“卡脖子”的关键技术，像半导体、新材料、数控机床、工业机器人，这些领域日本几乎都是全球第一或第二。在科学和技术领域，日本是名副其实走在世界的前列。
为什么在GDP长期停滞不前的状态下，日本的科学和技术反而获得了长足的进步和发展？这样的进步和发展对日本的未来意味着什么？希望这个问题能够引发我们更多的思考。日本战后的国家战略经历了数次转型，从最初的贸易立国到技术立国，再到今天的创新立国，按照这个轨迹走到今天，这是将近80年一步一步、日积月累形成的结果。
日本的科研基础能力，特别是软实力方面，有两点非常值得我们关注，
一是日本的国家创新体系和政策体现了整体性。政府机构和企业的创新研究，教育、科研系统和产业结构，能够共同构建一个完整的创新网络。协作是日本创新体系最大的特点，非常值得我们学习借鉴。创新不是个人的单打独斗，它越来越体现在协作性、社会性、组织性上。日本在团队作战、聚集社会资源协同作战方面，确实走在世界的前列。
二是日本的举国体制。我们通常讲中国是社会主义制度，有举国体制优势，可以集中力量办大事，还有人对此不以为然。但在我看来，日本许多关键领域的突破都是基于它的举国体制。这里举日本半导体的例子。日本为了发展半导体产业，实现技术的超越领先，是由政府出面进行组织，由若干大企业作为科研本位，实行多元的主体参与。政府机构成立一个研究所，由国立研究机构派出所长，然后众多有竞争关系的企业一起参与进来。我们国内有竞争关系的企业一般很难协作，但日本在半导体领域可以把许多相互竞争的企业聚拢到一起，平均每家企业派20名顶级科研人员参与到这个研究项目中，一做就是4年。这就是典型的举国体制。美国的国家实验室在某种程度上也是举国体制。所以科研举国体制，是很多处于科学技术前列的国家共同采取的一种组织形式。
德国的科技基础能力
这里特别介绍德国企业的主体和创新生态，围绕企业构建创新生态，这是德国的一个特点。德国有超过99%的公司属于中小型企业，其中65%参与研发活动，这是非常了不起的数字。40%的中小企业有专门的研发机构。德国企业将销售额的11.9%投入研发，这和中国目前的中小企业甚至所有企业研发投入的情况形成天壤之别。可以想见，德国企业对技术的重视达到了怎样的一种高度。
管理大师赫尔曼·西蒙说过，全世界约3000家隐形冠军公司当中，德国占了一半，隐形冠军不一定是很大的公司，但是在一些关键技术上，它就是全球第一或第二，能够以一个关键技术影响整个产业链，这样的企业就是隐形冠军。而德国一国就占了全球3000家隐形冠军公司的一半。它的庞大的企业群体中有大量的隐形冠军公司，形成德国特有的以企业为主体的创新生态环境。大家都有技术研发的意识和自觉性，都有投入技术研发的意愿，这是我们了解德国的创新系统或者科技基础能力时，一个非常突出的感觉。
欧洲专利局做了一个统计，德国人均专利的申请数量是法国的2倍、英国的5倍、西班牙的18倍，这很能反映出德国企业的研发积极性和研发能力。
德国的科技能力不仅体现在企业方面，大学、公益性科研组织在科学技术方面也有很多亮点。比如它的四大公益科学组织，马普学会就是以基础研究为主；亥姆霍兹国家研究中心以应用基础研究为主，大科学项目多半是在这个研究中心实施；弗劳恩霍夫研究所是以应用研究为主，共有76个研究所，多达3万人做应用研究；莱布尼茨科学研究会是一个公益性科学组织，它提供公共科研设施，促进科研合作，它本身做一些研究，但更多的功能是给其他的科学机构提供公共科研服务、提供科学实验设备的支撑，促进科研的合作。就是这四大公益性科学组织，构成了整个德国的国家科技能力的重要基础。
以色列的科技基础能力
以色列是一个800万人口的小国，但在创新、创业方面的成就令人瞩目。它的科学家人数占全部人口的比例是全球第一，研发投入占GDP的比重超过4%，也是全球第一。每百万人中全职研究人员达到8200人，也是全球第一。以色列人均创业的密集度为全球第一，有7000多家科技型公司，仅次于硅谷，人均创业投资是美国的2.5倍，是欧洲的30倍，是中国的80倍，是印度的350倍。所以有人把以色列称为“创业的国度”。以色列的科技基础能力有以下特点：
第一，犹太移民是全球第一，如果要比较科技移民占总人口比例，我相信它一定远超美国。
第二，重视教育，这样一个800万人口的国家有9所大学，其中6所进入全球排名榜前100位之内。800万人口有这些高质量的大学，对这个小国意味着什么？
第三，鼓励创业，能高度地宽容失败。一些小分队式的创业者围绕一个大家认同的目标组合起来，去完成一个创业过程。政府有支持创业的优惠政策，40%以上的创业投资的初始资金是由政府提供的，失败了还可以重来。所以在以色列人的心目当中，创业是他们毕生追求的一个基本的路径，几乎每个人都有创业的冲动，当他们有了好的设想时就投身创业，这似乎成了天命。
创新创业需要风险投资。如果按照风险投资的密度，它也一定是全球第一，世界上很多大的投资基金在以色列都有布局，每天都去找一些新的创新团队，对他们进行支持、孵化，或者是并购。
强化我国科技基础能力的建议
前面谈到的这些国家有一个共同点，就是创新体系的完整性、系统性。中国也有自己的创新体系，20多年前我们就提出中国要建设自己的国家创新体系，但是目前仍然存在很多短板，有很多脱节之处。我们在很多方面都有亮点，但是还没有组合成一个完整的体系，相互间关联性不够，或存在脱节。比如科技和经济的脱节问题依然普遍存在。在此提出一些建议：
第一，国家创新体系需要系统化发展。
国家创新体系的核心是系统化和协同，而不是某个单元的强化。这就好比木桶效应，一个木桶能装多少水，不取决于桶里最高的板子的高度，而取决于最低那块板子的高度。建设国家创新体系，首先应该高度关注和重视那些短板并尽快弥补。比如产学研脱节问题，症结是我们的企业作为技术创新主体缺位，需要尽快弥补。政府层面对创新体系应该有非常重要的作用，我们在顶层设计、在制度和政策的保障、在重大的攻关组织、在公共平台和服务的提供方面，还存在很多的缺失。
其次是明确研发体系的结构和功能定位。我国有很多研发机构，有很多大学，有企业的研发单元，还有国家重点实验室。但是这个体系中的研发机构似乎都是全能化、个体化，一个机构涉及多个领域，从最前端到应用端似乎什么都可以做，缺乏有效的定位和分工。在一个大的机构中，每一项研究实际上都存在个体化的模式、个体户式的研究范式。这里不是说研发机构、研发投入不够，而是说我们的研发体系还没有构成一个完整的系统。
再次是创业投资。这也是我们国家创新体系中很大的短板。我们这么庞大的资本，能不能更多地投向科技创新领域，能不能跟我们的创业、创新团队形成互动，给我们的创业赋能、成为命运共同体？这方面我们还在起步阶段。希望能够把更多的精力放在给科技创新木桶补短板上，把体系完整构建起来。
第二，加紧国家实验室的再组织。
我们在原有的结构和功能下去推进新的改革，需要构建新的组织形态，使得在最需要集中力量完成一些国家战略目标的方面，能够在新的组织形态下去完成。目前国家已经进行了布局。结合前面提到的美、日、德等国经验，建议加紧国家实验室的再组织。这种实验室不是再增加多少研发机构、增加多少研发投入、吸引多少研究人才，而是一种体制机制的创新，是一种新的组织形态。
这种新组织形态应体现在以下五方面：
（1）目标导向。大目标不是为学术而学术，而是在已有学术基础上，充分体现国家目标，体现稳定支持、开放共享、长远布局。
（2）大科学范式。PI制很难体现大科学特质，希望在国家实验室中，更多地体现技术科学主导，将基础科学、技术科学和工程技术相互融合，就是大科学范式。
（3）大开放。国家实验室不是一个小分队，而是向社会是开放的。中国跟国际也是开放的。实验室独立建制，可以委托大学、科研院所或委托企业运行，甚至可以由民营企业负责运营，但它的范式应当是开放的，能够充分博采众长，能够把全球最好的科技资源为我所用。
（4）大平台。科学研究是一个长期积累的过程，我们的创新文化、数据、工具、对自然现象或事物的认知，都是一个逐步积累的过程。平台对于科学长远的持续的发展至关重要，我们每一个国家实验室都应该是一个大平台，让后来者能够站在前人已经开展的研究、已经形成积累的基础上，走到新的高度。要打破传统课题组负责人制，既强调专业分工，更注重协同合作。
（5）大循环。要鼓励产业界参与。科研不应再是躲进小楼成一统的，我国产业界现在不仅有资金能力，还有市场导向的能力、研发的能力。甚至于在很多前沿领域，中国的一些企业已经走到了大学和科研机构的前头了，所以有条件充分鼓励产业界的参与，这样能够把研究和应用场景有机衔接起来。这对于科学发展，对于我们国家实验室的发展应当是大有好处的。
第三，强主体，企业应当扮演主角。
在整个创新体系当中，企业应当扮演主角，目前显然不够。20年前在企业改革中，就一再强调要让企业成为技术创新的主体。但是目前除了研发投入以外，我们还没有能够真正地让中国企业成为众多领域创新的主体。现在我国企业的研发投入已经超过了全社会研发投入的70%，占到多数了，但是人才在哪里？我们现在有80%的博士是在大学和科研机构。美国则相反，他们80%的博士在企业里。经过多年培养形成一批高端人才，但他们纷纷回归教育和科研机构，而企业为了获得高端人才要付出巨大的成本，这样一种高端创新要素的配置，显然跟我们原定目标相悖。
从产出也可以看到，大学申请的专利数比例超过60%，这在以企业为创新主体的国家是难以想象的。这就反映出我们的企业离创新主体还很远。
企业作为技术创新的主体，我们需要回答一些关键性的问题。比如说，我们的创新发展到底是科研推动，还是市场拉动？提出这个问题是要强调，市场拉动对于技术发展、对于科学进步的重要作用不容忽视。
另外，我们到底是强调技术转化还是体系再造？如果我们把从科学到技术再到产品理解为一个线性过程，那就是技术转化的过程。但不能只是做一个段落，完成一个研究课题。如果把大的系统拆分，它是体现在段落上，但是这个段落不应该是我们的组织形态的基础，它应当是基于整体大的目标、大的价值闭环中一个环节的结果。技术的进步已经不再遵循那种线性的过程。由市场导向而产生的科研成果，它所带来的技术进步（甚至是颠覆性的进步）已经越来越普遍，甚至变得寻常了。科学研究应当强调最终要实现什么样的目标：是科学的目标，还是经济的目标，还是社会进步的目标？总之要形成一个目标。未来在国际竞争中，谁站在国际竞争的前沿，是大学还是科研机构？我相信，最终站在国际竞争前沿的一定是企业。在中国的创新发展中，企业应当成为主角，我们的政策，我们的制度也应当朝着这个方向去进行设计和推进。
第四，呼唤科学精神。
一个国家的创新能力和创新基础，是建立在我们对自然、对社会、对经济、对规律认知的基础之上，尤其是在科学领域，我们需要有基本的科学伦理，有基本的科学精神。
谈到科学精神，我特别提到两个人的话。
一是2005年，著名科学家钱学森先生说了一段话，被称为“钱学森之问”。他说：“党和国家很重视科技创新问题，投了不少钱搞什么创新工程、创新计划等等，这是必要的。但我觉得更重要的是要具有创新思想的人才。问题在于中国还没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学，都是些人云亦云，一般化的、没有独特的创新东西，一直是这个样子。”这个话我们今天听起来依然是如雷贯耳，触动灵魂。
中科院三亚深海所的所长丁抗2009年说：在今天中国的科技界，已经没有任何一件事情比立即抑制学术造假、腐败，维护学术诚信更为重要的了。它对科学机体的侵蚀性、破坏性都不可估量。
两段话实际上都是要回答一个问题，我们到底为什么而科研，是为名利而科研，还是为学术而科研，还是为创造价值而科研？没有扎实向上的科学精神，难以缔造出一个创新之国， 在这样一个科学基础问题上，我们对科学的态度，我们对科学的推崇和认同，对中国的科技创新能力，科技基础能力都是至关重要的。
（编辑 季节）
