【文/观察者网专栏作者 周建明】

近年来，以美国为首的西方国家在科技上对我们的封锁、打压，在高科技领域卡我国脖子，引起了人们对加强基础科学的重视。而今年《科学：无尽的前沿》的再版，76年前范内瓦·布什把发展科学作为二战后美国核心任务的观点，再一次在人们心中引起震荡。美国战后占领世界科技高地的历程，为我们实现科技强国提供了他山之错，也引起了怎样认识基础科学与应用类研究关系的讨论。

《科学：无尽的前沿》，范内瓦·布什著

基础研究和应用研究的分类标准

范内瓦·布什在《科学：无尽的前沿》中提出基础研究的重要性：“今天，基础科学是技术进步的引领者，这一点比以往任何时候都接近真理。19世纪，美国人以欧洲科学家的基础为主要依托，便可以凭借其机械发明大力推进实用技术的发展，但如今的情况已经完全不同。”[1]据此，布什提出了政府必须承担起领导科学发展责任的观点，也标志着战后美国国家科技战略拉开了序幕。

对于布什的这个观点，交通大学江晓原教授提出了技术和科学是两个平行系统的观点[2]。他以美国国家科学基金会为例，认为美国主要的研发资金投入的是应用类研发，提出了“美国是因为重视基础科学而强大的吗”的质疑[3]。这个质疑，进一步引起了对我们应怎样用好有限的研发资金的思考。

要考察这个问题，首先要搞清楚什么是基础研究，什么是应用研究。宁南山在读《科学：无尽的前言》之后，写下了感言，也进一步从统计部门的资料查询了对基础和应用类研发资金的分类标准：

基础研究是“指一种不预设任何特定应用或使用目的的实验性或理论性工作，其主要目的是为获得（已发生）现象和可观察事实的基本原理、规律和新知识。”

应用研究是“指为获取新知识，达到某一特定的实际目的或目标而开展的初始性研究。应用研究是为了确定基础研究成果的可能用途，或确定实现特定和预定目标的新方法”，试验开发经费是“指利用从科学研究、实际经验中获取的知识和研究过程中产生的其他知识，开发新的产品、工艺或改进现有产品、工艺而进行的系统性研究”。宁南山把应用研究和试验发展经费统称为应用类研究经费。[4]

其实，统计部门采用的分类标准是OECD1963年在意大利的弗拉斯卡蒂开会所制定的，载于《弗拉斯卡蒂手册》：基础研究是“主要为了科学知识的增加而进行的工作，不考虑实际的特殊应用。”应用研究是“考虑实际应用而进行的工作。”试验开发“旨在利用基本研究和应用研究的成果开发出有用的材料、仪器、产品、系统及工艺，或者对现状进行改进提高的过程。”这个《弗拉斯卡蒂手册》是英国科学政策方面的专家克里斯蒂弗·弗里曼起草的，根据的是10年前美国国家科学基金会的定义。[5]这个分类标准对基础科学研究与应用研究的分类产生了广泛的影响。

而美国国家科学基金会对基础研究和应用研究的分类标准，又可以追溯到范内瓦·布什的《科学：无尽的前沿》中提出的基本观点：“进行基础研究并不考虑实际目的。它产生的是一般性知识以及对自然和规律的理解。”基础科学的特性之一是它能开辟出多种引发进步成果的途径。“是所有实用知识的来源”，是“技术进步的引领者”。[6]

一定是对立的吗？

但是，这种对科技研发分类标准在20世纪90年受到了挑战。

1997年，曾在美国国家科学基金会主席顾问委员会工作、时任普林斯顿大学研究生院院长的D.E.司托克斯，出版了《基础科学与技术创新：巴斯德象限》一书，对近代科学以来的基础研究与应用研究进行了梳理，特别是对二战以后美国对基础研究和应用研究的投入进行了分析，发现布什提出的基础和应用两分法的范式有片面性，从而提出了对研发进行四个象限的分类：

纯基础研究（玻尔象限）；既包含应用研究，也包含基础研究（巴斯德象限）；纯应用研究（爱迪生象限）；还有一个象限是“包含那种探索特殊现象的研究，既不考虑一般的解释目的，也不考虑其结果会有什么应用。”[7]

在这四个象限的研究中，最关键的是巴斯德象限。它着眼于基础与应用相结合的研究，包括曼哈顿工程以及战略研究。这个概念的提出，有力地解释了美国战后对科技研发投入中的关系。

司托克斯看来，一项重大的技术创新往往既包含基础研究，也包含应用研究，认为只有基础研究才促进了应用研究的线性观点是错误的。而对于政府的科技政策，因为巴斯德象限上联着基础研究，下联着应用研究，使这几种研究相互关联与渗透，无法截然区分。他以心脏手术为例：

1846年普通麻醉投入使用，使外科手术成为可能。但到能进行心脏手术，却经过了一个世纪，这是由于一系列基础科学与医疗技术需要突破。卡莫罗和最普斯在1975年11月号《循环研究》（Circulation Reseach）上发表文章，发现能够进行心脏手术实际上需要有三类研究的突破：与解决临床问题无关的基础研究；与解决临床问题有关的基础研究；还有与基础生物、化学或物理无关的研究，它们所占的比例分别为37%、25%和21%，其余剩下17%中有15%的开发和2%的评估与综合。司托克斯认为这个例子正好证明了一项重大突破，包含着玻尔象限（纯基础研究）、巴斯德象限（基础研究与应用研究的结合）、爱迪生象限（纯应用研究）的突破。[8]

这其实是科技进步中的常态。

以我国两弹一星为例。搞两弹一星是一项有明确目标的应用性项目。但又不是纯粹的应用研究，因为还需要许多物理、化学以及其他学科的基础研究，也需要一些我国所没有的工艺技术上的创新。这些理论和技术都需要我国在研制过程中自行突破。也就是说，我们只知道这东西能造出来，但不知道怎样能造出来，这就必须包括玻尔、巴斯德、爱迪生三个象限的研究。于敏对研制氢弹和核武器小型化的巨大贡献，都是在纯基础研究上：

在氢弹研制中，当时尚不能确定氘氘聚变、氘氚聚变和氚氚聚变哪种热核反应适用于氢弹。美国是通过实验来一项一项来试错的。这条路径要求有很强大的工业基础，非常耗时，代价又大。在没有条件做试验的情况下，于敏用一种近似方法估算出了所有轻核反应的反应截面上限，发现氚氚反应并不具有特殊优越性，予以否定，确立了氘化锂材料核反应中现场造氚的技术路线，使我们国家不仅大大节约了研制氢弹时间，也避开了工业基础差，资源有限的弱点。