当今世界正在经历地缘政治、地缘经济与科技变革的“三重加速”,如何破解人类共同的发展难题?基础研究与人工智能(AI)成为绕不过的两大关键词。
9月12日举行的2026浦江创新论坛主论坛上,全球顶尖科学家、领军企业家与投资人都在追问同一个问题:AI驱动下,基础研究与未来产业如何双向奔赴?
尽管回答路径不同,论坛嘉宾们的落点却高度一致:开放合作不是“可选项”而是“必选项”;尽管AI4S(科学智能)加速赋能,仍需要科学家扎根基础研究,挑战难题和真问题。
越是“无人区”,越需要信任与陪伴
“过去8个月,中国科学家在三大国际顶刊上发表的论文数量比5年前增长了125%。”国家自然科学基金委员会相关负责人在论坛上提到,其中有约45%的论文是以中国学者为第一作者或共同第一作者。更值得关注的是,我国近年来出国留学人数与归国留学人数已几乎持平,“这充分证明,在中国可以做出很好的学术研究”。
基础研究越往前走,越是在无人区探路,也就越需要信任与长程陪伴。据介绍,国家自然基金委成立40年来,财政预算增长了约400倍,今年接近400亿元。为让青年人敢于挑战长周期难题,基金委为35岁以下青年人才提供“5+5+5”共15年的长周期支持,阶段性评估通过后,资助即可翻倍。去年起,基金委还试点重大非共识项目,先给科学家一年时间验证想法,如果有潜力就加大投入。
为扩大中国科研的全球“朋友圈”,基金委今年还设立双学位项目,邀请美国、日本、非洲、拉美的博士生来华攻读自然科学学位,希望他们绝大部分研究时间在中国度过。
瑞士工程院院长、中国工程院外籍院士贝努瓦·杜比说,瑞士国土狭小却在高科技创新能力上位居世界第七,“秘诀就是开放”——让全球人才在大学自由开展研究。他提到,距离论坛会场百余米,有一座2000多平方米的系统整合实验室(中瑞国际概念验证中心),他希望这种行业与实验室之间的“中间站”能为中国科研带来更多产业合作的全球机遇。
AI与科学从“访客”变为“常住者”
“困扰人类近200年的纳维-斯托克斯方程,最近被上万个智能体连续工作88小时给出证明。”上海人工智能实验室主任、首席科学家周伯文用这个案例说明“问题越古老、越基础,AI提效空间越大”。尽管克雷数学研究所尚未最终确认,但这意味着,人类思考了近两个世纪的问题,AI用万分之零点五的时间在逼近。
随着AI与科研日益深度融合,周伯文认为,AI与科学的关系正从过去的“访客”变为现在的“常住者”,未来将走向“共生”,科学家与AI的交互门槛越来越低。
在这一趋势下,AI4S正成为未来产业的加速器。深势科技创始人兼首席科学家张林峰认为,AI科学家作为科研智能体,已经率先在数学、代码等形式科学和计算科学上取得突破,接下来会在3到5年内结合AI原生仪器、具身智能参与的实验科学,使科研能力持续跃升。
周伯文介绍,目前“书生·端砚”平台已在“小试牛刀”,它贯通了从问题定义到小试、中试、产业应用的科研全链路。在电化学合成领域,它与武汉大学电合成新技术研究所合作,把一项研究的研发周期,从原本的5到10年压缩至1到2年。
即使在以漫长研发周期著称的生物医药领域,AI也有了长足应用。砺思资本创始合伙人曹曦说,目前全球虽然尚无一款完全由AI自主发现或设计的药物上市,但已有170多个AI设计或优化的分子进入临床,最早可能在2029到2030年出结果。
坚守“慢”的价值和“快”的边界
基础研究需要“板凳甘坐十年冷”的定力,而产业发展却在不断加速。那么,在未来产业“呼啸而来”的当下,基础研究该“快”还是“慢”?
圆桌讨论环节,上海未来产业基金总经理魏凡杰抛出的这个问题,引发嘉宾热议。
中国科学院院士、复旦大学教授赵东元坚持基础研究“慢”的价值。他在十多年前发明的核壳结构介孔材料最初只是纯概念、纯规律,后来才成为石油重油裂化的催化剂基础。“基础研究产出的是知识和思想,要抛开功利才做得扎实深入,为后来的产业应用夯实根基。”
中国科学院院士、上海交通大学李政道研究所副所长丁洪则认为,快和慢“两者都要”。今年5月,他在《科学》杂志发表“铁基分数超导磁通涡旋”成果,堪称“改写教科书级”的经典之作。“其实,这个科学问题从提出设想到实验证实,整整用了20年。”丁洪说,这说明物理前沿研究本身就是一门慢科学。但有了AI之后,在极端条件下发现新现象变得非常快。他判断,未来的基础研究将是“人的耐心+大科学装置+AI”的结合。
新加坡工程院院士、南洋理工大学计算与数据科学学院副院长、人工智能校长讲席教授关存太表示,前沿科技不能等到“所有问题都研究清楚”后才走向应用。他以脑机接口为例说,脑科学仍有太多未知,“如果等到把大脑完全搞懂再去治病,脑机接口可能再过100年也做不出来。”在他看来,AI驱动正在显著加快技术迭代,推动脑机接口更快从科研探索走向临床应用和产业化。
但“快”也要有边界。北京大学未来技术学院副院长、博雅特聘教授刘颖认为,基础研究与产业应尽早交流,但不宜过早彼此定义。以基因编辑技术为例,其科学基础最初来自对细菌重复序列及其生物学功能的探索,应用价值则是在长期基础研究中逐渐显现。
她表示,原创性基础研究往往具有高度不确定性,科研体系应对这种不确定性给予更多包容,为高风险、高价值研究留下足够的时间和空间。同时,她也鼓励青年科学家保持独立的科研判断,思考什么是真正重要、值得长期投入的问题。
原标题:《未来产业呼啸而来,基础研究“是快是慢”?》
基础研究的重要性
基础研究填补的是一口井,这口井正是所有实用知识的来源。 基础研究是整个研究和创新过程的推动力量。 中国作为追赶者,在全球基础科学研究进展缓慢的近三四十年,受益于技术扩散,各项产业得到了飞速发展,这是值得我们自豪的地方。 但我们习惯拿着欧洲和美国的基础研究成果,发展短平快的产业,急功近利,不够重视基础研究,这是我们需要努力提高的地方。 美国作为世界第一强国,在科学创新和研究方面仍然领先(信息技术,生物技术,材料科学等)。 随着2020年5月21日《无尽的前沿》法案的提出,美国可能再次进入科技创新的加速轨道。 中国还不能自满松懈。 我们作为普通人,掌握科学思维框架至关重要。 脑科学研究的进展让普通人的情绪和行为越来越容易被媒体操控;碎片化和娱乐化的信息降低了我们深度阅读思考的能力。 只有科学思维,才能帮我们穿越真真假假的现象和观点,看清本质。
基础研究的重要性
基础研究的重要性体现在其对知识体系的奠基作用。 正是基础研究,为我们提供了深厚的知识源泉。 它是推动整个研究和创新链条前进的关键动力。 在过去的三四十年里,全球基础科学研究进展缓慢,而中国作为后来者,得益于技术的扩散,各个产业得以迅速发展。 这是我们值得骄傲的一方面。 然而,我们常常依赖欧洲和北美等地的基础研究成果,发展那些快速但不够深入的产业,这种急功近利的态度凸显出我们在基础研究方面需要加强的另一方面。 美国,作为世界领先的国家,在科学创新和研究领域依旧保持着其领先地位(如信息技术、生物技术、材料科学等)。 随着2020年5月21日《无尽的前沿》法案的提出,美国可能正在步入科技创新的加速阶段。 对于中国来说,现在不是自满和松懈的时候。 对于我们普通人来说,掌握科学思维的框架至关重要。 随着脑科学研究的不断进展,普通人的情绪和行为越来越容易受到媒体的影响。 而碎片化和娱乐化的信息环境也在削弱我们深度阅读和思考的能力。 只有借助科学思维,我们才能透过现象,识别信息的真伪,洞察事物的本质。
基础研究如何决定人类未来发展
基础研究通过拓展认知边界、驱动技术创新与产业升级、培育新质生产力,从根本上决定人类未来发展方向。
第一,基础研究突破认知边界,推动科技革命与文明跃迁。 基础研究通过揭示自然规律、获取新知,为人类理解世界提供底层逻辑。 例如,电磁学基础研究解锁电能利用原理,推动人类从蒸汽时代进入电气时代;计算机科学领域图灵等人的理论探索,构建了人工智能的框架,使智能技术渗透至生活与产业。 20世纪以来,基础研究改变世界的速度显著加快:核物理研究从发现原子核到原子弹爆炸仅用30余年,雷达从原理构想到实战应用仅十几年,人工智能从Transformer架构提出到大语言模型爆发仅5年。 这些突破不断拓展人类认知边界,重塑技术体系与社会形态。
第二,基础研究驱动技术创新与产业升级,形成“理论-技术-产业”转化链条。 基础研究是技术创新的源头,为关键技术问题提供底层解决方案。 例如,量子力学研究催生了半导体技术,进而推动信息技术革命;基因编辑技术的基础理论突破,为生物医药产业开辟新赛道。 我国通过布局77个国家重大科技基础设施(约一半已运行),为原始创新提供“源头活水”,支撑“理论突破—技术转化—产业升级”的闭环发展。 这种链条使基础研究成果快速转化为生产力,例如新能源、人工智能等领域的突破,均依赖前期基础理论的积累。
第三,基础研究培育新质生产力,成为高质量发展的核心引擎。 新质生产力以科技创新为核心,而基础研究通过探索自然规律与科学原理,为技术创新提供理论支撑。 例如,材料科学的基础研究推动超导材料、纳米材料等前沿技术发展,进而赋能能源、医疗等领域;数学与物理学的基础突破,为量子计算、6G通信等未来产业奠定基础。 我国将基础研究投入占比提升至7%(2025年),旨在通过强化底层研究,构建科技自立自强的根基,为高质量发展开辟新动能与新赛道。
综上,基础研究作为科技发展的“根”与“魂”,通过认知拓展、技术驱动与产业赋能,持续塑造人类未来的技术形态、经济结构与社会文明。