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科学大奖如何影响基础科研?

时间: 2020年11月23日 | 作者: 罗凯 | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
有关“生命”和“宇宙”的话题总是让人难以忽略,毕竟,这些前沿信息的每一次更新,代表着我们对这个世界又有了新的认识。


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腾讯举办的科学脱口秀:X-Talk


本刊记者 | 罗凯


2020年11月15日,一场别开生面的科学脱口秀“X-Talk”在北京举行。总计线上和线下的观众,有上百万人参与了这场“好奇心之旅”。来自不同领域的科学家、哲学家、科幻作家、文化学者聚在一起,共同探讨了前沿科技的突破,以及这些突破可能对人类社会产生的影响。 


我们似乎已经进入了一个所有人都在关注最新科研动态的时代。有关“生命”和“宇宙”的话题总是让人难以忽略,毕竟,这些前沿信息的每一次更新,代表着我们对这个世界又有了新的认识。而这些认识很有可能会深入影响我们的生活。换句话说,我们一直对技术创新有着迫切的期待,这不仅仅是人们对新鲜事物有天然的好奇,更是因为这些成果在很大程度上彻底重塑了人类的生活。 


19世纪末的美国简直就是“科学重塑生活”的最佳范例,当时美国的内战刚结束不久,一切都处于百废待兴的状态。出于对物资运输的迫切需求,美国急需扩大境内的铁路网络,但是钢铁质量欠佳的问题一直困扰着美国的炼钢业。当时英国的冶金工程师罗伯特·马希特(Robert Mushet)已经发现,在铁中加入适量的碳可以让它变成更加坚硬的钢。不断在冶金工厂中实验后,这位从小跟随着父亲学习冶金的工程师彻底改变了钢铁行业。不久之后,美国也在这项技术的基础上成批量大规模地生产高质量的钢材。


这项诞生自冶金厂的成果成功带活了美国的经济,一大批铁路大亨就此诞生,一大批工业制造厂也开始崛起。美国五大湖的周围大量炼钢厂对运输量的需求,还在不经意间使蒸汽船的引擎快速升级,不仅马力变得越来越大,运载量也屡破新高。此时,这场技术对产业的爆发式刺激并没有停下来。 


美国紧随欧洲的步伐,在1893年制造出了第一辆由汽油驱动的汽车。俄亥俄州的莱特兄弟也在不久后设计出了以内燃机驱动的滑翔机。无数新型的设计和原型产品不断从私人或企业的实验室中产生,对这些技术和产品的商业化在19世纪末到20世纪初期催生了大量综合性的企业。 


发明家亚历山大·贝尔(Alexander Bell)在1877年成立了主攻美国本土和长途电话的贝尔电话公司。托马斯·爱迪生(Thomas Edison)也在1892年将自己的爱迪生电灯公司与汤姆森-休斯顿电气公司合并,成立了至今仍然在工业界占据重要地位的通用电气公司(GE)。这些企业显然成为了通过技术创新塑造现代生活的重要渠道,涉及的业务范围也十分广泛,从制造、通讯、化工一直到影音娱乐无所不包。


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1892年,贝尔打通了首个从纽约到芝加哥的长途电话。


在这段工业技术快速变革的历史中,似乎呈现出了一种十分经典的模式:从实验室中诞生的成果满足了用户全新的需求,以此逐步形成一整套完整的商业体系。企业需要不断在基础研究领域产出技术创新,才能持续扩张获得更大的商业利益。


然而这种“经典模式”无法描述中国经济与科研的崛起。虽然从20世纪70年代以来,中国的基础科学在发展中国家一直处于前列,但是要在外部已经充满成熟商品的环境中获得突破,依然很难做到。所以,在改革开放后很长的一段时间内,国内基本采取了用市场换取技术的方式。 


但是,聪明的企业在一开始就意识到这种方式只是缓兵之计,一旦需要与外部商品正面抗衡时,没有核心技术依然很难立足。因此,即便在销售主导的大环境下,依然有一些企业将研发部门放在十分重要的位置。1987年才在深圳成立的华为,或许是目前最耳熟能详的案例。这家从生产网络交换机起家的小公司,在国内电信市场崛起的大背景下迅速抓住机会,以自主研发交换机作为切入点,逐步向通讯网络的核心设备进发。市场的快速扩张给整个企业带来了丰厚的利润,对于任何一个以研发为重点的企业而言,这也是继续创办研发中心,攻克技术难点的新起点。2000年以后,无数像华为一样的企业开始回归那个经典的模式:用有效的研发推动商业价值提升。


商业文明发展到这一步,研发对企业的重要性已经毋庸置疑。但是,当研发的脚步越往世界顶级水平靠近,企业自身研发能力的短板就会表现得越明显。他们需要落地的问题,或许正是世界顶尖高校和研究机构中的学者,正在思考的问题。


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土耳其毕尔肯大学的埃达尔·阿里肯(Erdal Arikan)教授


2007年,土耳其毕尔肯大学的埃达尔·阿里肯(Erdal Arikan)教授在研究中发现了信道极化现象及极化码,而极化码能够大幅提高5G的编码性能,降设计复杂度。成果发表的第二年,阿里肯教授就获得了通讯理论领域最高的奖项香农奖。无有独偶,这项技术正是当时华为希望寻求突破的方向,在看到这项成果后,华为的研发团队迅速跟进,在阿里肯教授研究的基础上发展出了一系列能够商业落地的应用技术,这也为10年以后华为的5G技术奠定了坚实的基础。 


当通讯和信息产业的大潮继续奔涌向前时,国内互联网领域的一些巨头也开始在这股浪潮中成立自己在基础科学领域的实验室。腾讯就在2016年4月成立了AILab,作为公司级人工智能实验室,AILab一开始就把重点放在了基础科学领域。在AI医学影像分析方面,腾讯推动的一系列技术已经能够快速完成一些关键性的肿瘤筛查,糖尿病患者视网膜病变筛查等等。2018年3月,为了让人工智能取得的技术进一步回归现实世界,腾讯又快速跟进,成立了Robotics X实验室。因为很多科学家都认为,要让人工智能技术回归现实,中间还需要一个载体进行连接,而这个载体很有可能就是机器人。


这一系列的动作或许正印证了马化腾在世界人工智能大会上的一段发言:人工智能技术是一场跨国、跨学科的科学探索工程,对于任何一个企业、城市和国家来说都是极为重要的,我们不能拒绝人工智能领域的“奥林匹克”,更不能“闭门造车”。 


的确,有时候企业自身的研发确实可以促成一整套完整的商业体系。但是当研发进入白热化阶段,还是会在很大程度上依赖最顶尖的科研成果。直接与最顶尖的科学家合作当然是最常见的一种方式,这种合作一般以明确的研究目标为导向,希望在一定的周期内获得相应的成果;而培养科研资助生态又是另一种方式。我们必须重视这种间接的方式,它一般以奖项的方式出现,希望奖赏不同领域的科学家,让他们能在自己的领域更有主动性地做出创造性的成果。 


国际上的科学奖项不用多说,除了像诺贝尔奖这样顶级的综合大奖,还有医学方面的拉斯克奖,数学方面的菲尔兹奖,通讯方面的香农奖等等。近些年,国内外也涌现了一系列新的奖项,比如由俄罗斯里·米尔纳夫妇设立的“科学突破奖”,比如中国第一项由民间发起的“未来科学大奖”,以及由腾讯基金会直接发起的“科学探索奖”等等。这些新的奖项似乎都有一点不同以往的地方:他们在奖励具体科研成果的同时,希望为更多在基础科学领域付出的科学家提供资助,让他们能在快速变化的时代洪流中潜心学术,取得更多突破性的进展。


比如,2020年的“科学探索奖”就颁给了50位青年科学家,所获得的奖金也可以自由支配。在11月14日的颁奖典礼上,50位来自不同领域的获奖人纷纷走上讲台,讲述了自己与科研的故事。值得注意的是,这群获奖者的平均年龄不到40岁,其中最年轻获奖者仅有30岁,女性获奖人的数量也有明显增加。


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2020年“科学探索奖”颁奖典礼现场


在很多科学家看来,科学探索奖最大的特点还在于它的前瞻性。这个奖项将目光集中在了基础科学,只针对科学家的科研工作进行考察,不以已经获得肯定的科研成果为判断标准;只为寻找有潜力的项目,助力国家基础研究的长远发展。 


有意思的是,无论是“科学突破奖”、“未来科学大奖”还是“科学探索奖”,背后或多或少都有腾讯的身影。这家在互联网行业中的巨头早已经开始行动,用自己的方式与最前沿的基础科学研究产生了千丝万缕的联系。自2019年起,腾讯试图进一步推进“科技创新”,在每年11月举办一周的活动。到2020年,腾讯科学周已经包含一系列与科学探索有关的活动,除了科学探索奖颁奖典礼,还有腾讯科学WE大会、腾讯医学ME大会、以及X-Talk等核心活动。 


到目前为止这种联系都是“间接的”,腾讯并没有试图直接开发获奖科学家的成果将其商业化,而是采取了一种极其温和而周全的方式,尽可能去创造一套科研资助生态。让基础科学和前沿交叉领域的年轻科学家都能受益,在相对自由的环境中推动基础科学的发展。而腾讯在设立这些奖项时,资助的范围已经涵盖数学物理学、生命科学、天文和地球科学、化学新材料、信息电子、能源环保、先进制造、交通建筑技术、前沿交叉技术等等。要知道,世界上很多重要的基础科学成果,都是自驱力极强的科学家在各自相对宽松的环境中做出的。 


不同于19世纪末期的美国,大量新型的企业可以直接从实验室中诞生,国内依然需要从更多的渠道为基础学科提供庇护,让科研的根基更加牢固,才有可能取得更新的进展。毕竟,与如今繁荣的商业文明相比,基础科学的研究过程还是显得有些孤独,即便我们已经十分关注最新的科研动态,但我们短暂的注意力的背后,可能是这些科学家长达一生的努力。因此,我们无法低估一套合理的科研资助生态的价值,也无法低估任何民间科学奖项的意义。这些行为都是在从全新的渠道为基础科学研究注入养分,让更多的资源倾斜到探索世界边界的行业中。 


只要这些奖项的评价体系是合理而具有远见的,我们或许可以期待,在不远的未来,科学研究又会催生大量符合未来需求的企业,而他们将再次对人类社会产生重大的影响,重塑人类的生活。