2024年中国全社会研发经费突破3.6万亿元,基础研究经费2500.9亿元,企业执行研发占比77.7%
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近二十年来,中国的研发投入增长迅速。2024年,全社会研究与试验发展经费突破3.6万亿元人民币,稳居世界第二,投入强度升至2.69%,已与经合组织平均水平相当,其中企业执行的研发占比达77.7%。从规模与结构看,这已属于发达国家水平的研发投入。然而,同年基础研究经费为2500.9亿元,仅占研发总额的6.88%,虽为历史最高,但仅为主要发达经济体平均水平(普遍在15%以上)的一半左右。
过去几十年,中国在多数制造与技术领域处于追赶位置,追赶者与领跑者对基础研究的需求不同。当制造业距科技前沿较远时,吸收他人已公开的基础知识是更经济的选择。但当进入追赶阶段后半程,可供借用的存量减少,突破前沿所需的源头知识只能自行生产。在此阶段,基础研究薄弱会制约应用技术与产业的上限,成为前沿突破的硬约束。基础研究的投入体制与研究组织方式,直接影响投入规模与效率。
基础研究经费主要来自政府、企业及高校科研院所的事业收入和捐赠。基础研究存在搭便车问题,产出难以排他、可反复使用,属于类公共品,私人回报低于社会价值,市场内在投资不足,公共财政因此成为主要出资方。中国基础研究经费较为单一,2012至2021年间,中央财政在全国基础研究经费中的占比平均高达84%,包括自然科学基金、国家科技计划、中国科学院及中央高校拨款,而地方财政科技投入主要集中在应用和产业项目。
企业并非完全不投入基础研究。从企业出资占本国基础研究比重看,日本和韩国在五六成左右,英美在三到四成之间,法国约两成,中国为6.5%,2019年则为3.8%。美国2022年基础研究投入中,联邦政府占40%,企业占37%,其余为高校自有经费及非营利、慈善机构。愿意投入的企业通常财务压力较小,多为在某一领域具有优势或利润丰厚的大型企业,如贝尔实验室、谷歌、索尼、三星等。中国亦有类似情况,部分大型央企承担国家科研攻关任务,而在市场化前沿竞争性领域,主要是民营企业在投入,如腾讯的新基石科学基金会、阿里的达摩院,华为聘请顶尖学者从事研究,幻方、宁德时代、百济神州等也在开展较前沿的工作。
企业投入基础研究的意愿取决于回报,包括研究本身转化为可独占产品、培养吸收能力、获得标准与生态主导权及声誉信号等。这些回报机制需要合适的产权与声誉制度支撑,否则易被过度搭便车,挫伤企业积极性。公共财政拨款的性质是花纳税人的钱办公共利益,行政机关既非出资人亦非受益人,省钱与办好事的动力均较弱。
科学突破的历史显示,胜出的常是边缘路线。深度学习曾几十年不入主流,mRNA技术奠基人卡里科1995年被降职、长年申不到经费,其论文后来成为新冠疫苗基础。CRISPR基因编辑的起点是看不出用处的基础问题。基础研究突破难以事先规划,知识高度分散,回报呈厚尾分布,少数极端成功撑起全部价值。
迈克尔·波兰尼在《科学共和国》中认为,应把研究判断交还给科学共同体。科学是无人能总揽全局却能自我协调、自我纠错的共和国,每位科学家只评判与自己工作相邻的部分,无数局部判断彼此交叠,声誉是约束过程的货币。同行评议是科学共同体的制度化身,能替代不存在的中立专家型行政机关。
连接主义AI在寒冬期时,加拿大高等研究院(CIFAR)资助了辛顿等研究者。CIFAR成立于1982年,专门资助长周期、非常规的基础研究。美国基础研究拨款多,包括NIH、NSF、能源部、国防部、NASA及私人基金会,各有偏好、互不统属;国防高级研究计划局不走同行评议,靠被充分授权、允许大比例失败的项目经理直接拍板。多个出资方、多套挑选逻辑并存,降低了有前景却暂时被边缘化的项目得不到资助的概率。
过去二十年,中国基础研究拨款机制有长足进步,如自然科学基金和社会科学基金。但这些机制仍面临困境。现任深圳医学科学院创院院长的颜宁,2014年9月在博客分享过一份失败的基金申请。她申报国家自然科学基金重点项目,评审意见认可其重要性与研究实力,却因申请书缺少可行性方案而未中选。此前几个月,该研究核心成果已发表在《自然》上,反响极高,她也凭相关工作获赛克勒国际生物物理奖。她提出疑问,重点基金是否应支持有风险但重要的课题,而非只支持四平八稳、结果可预测的项目。
自科基金评审相对公平,无论中否,评审专家都会给出书面意见并反馈申请人。相比之下,社科基金通讯评审长期只打分、不提供书面评审意见,更难避免人情关系,其评审纪律反复明令申请人不得走访、咨询学科评审组专家,不得邀请专家进行申报辅导。2010年,施一公与饶毅在《科学》上联名撰文,指在中国争取大额科研经费,“关系”常比学术贡献更管用。自科基金评审严谨本身不算错,但若一切都要可预测、稳拿结果,高风险探索就无从谈起,如何在审慎与容错之间取得平衡是关键。
基金分配与学术评价彼此依赖。驱动学术机制的不是经费,而是承认和优先权。默顿对科学界的刻画显示,科学家把发现公之于众,图的是“第一个做出来”赢得的承认,配套成果共享、有组织怀疑等规范。抢先发表能换得信用与声誉,迅速公开披露成为理性选择,基础研究因此成为带正外部性的公共品。克雷布斯发现三羧酸循环的论文,1937年被《自然》以稿件积压为由退回,转投荷兰刊物才发表,这项工作让他1953年获诺奖。
同行评审的滞后与保守催生了预印本模式,如物理学的arXiv及生物医学预印本,让研究者即时、免费公开成果并主张优先权,正式评审随后补上。对已发表论文的有组织质疑在各学科持续发生,被查出数据造假的遍布各国、各层次机构,包括哈佛等顶尖学府。学术发表能自我更新,凭的是评价系统足够多元、足够能纠错。
要激发基础研究投入,可从三方面着手。在出资上,提高企业和基金会比重,需要让部分企业持续赚到钱、积累足够利润,并把知识产权保护和声誉机制做硬,使投入基础研究的能力与意愿同时具备。在组织与评价上,完善学术声誉与同行评价机制,这是推动基础研究高效展开所需制度环境中最难却最该补的一环。