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中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 現(xiàn)代工程深刻影響著社會(huì)發(fā)展進(jìn)程。工程技術(shù)的每一次重大突破,均催生全球性科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,并產(chǎn)生一批工業(yè)強(qiáng)國。“當(dāng)今世界,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重構(gòu)全球創(chuàng)新版圖、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。”工程科學(xué)和自然科學(xué)是現(xiàn)代工程的理論基礎(chǔ)。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高,人們開展工程活動(dòng)的難度和復(fù)雜性也隨之不斷凸顯,使現(xiàn)代工程科學(xué)不斷向系統(tǒng)化、協(xié)同化、社會(huì)化發(fā)展。同時(shí),工程科學(xué)不斷提升科學(xué)研究的復(fù)雜性和精密性,逐步向“大科學(xué)”模式轉(zhuǎn)變,極大增強(qiáng)了人類認(rèn)識(shí)自然的能力。
基于我國國情來看,工程科學(xué)幾乎涉及國家生產(chǎn)生活的方方面面,支撐著國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,是推動(dòng)我們?nèi)娼ㄔO(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢(mèng)的重要基礎(chǔ)。但在工程科學(xué)研究方面,我國仍然存在著許多短板和不足。2014?年習(xí)近平總書記在中國科學(xué)院第十七次院士大會(huì)、中國工程院第十二次院士大會(huì)上指出:“多年來,我國一直存在著科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化不力、不順、不暢的痼疾。”其中一個(gè)主要原因就是工程科學(xué)研究相對(duì)滯后于現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展。雖然近年來我國基礎(chǔ)研究的經(jīng)費(fèi)投入不斷增加,工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模與品種不斷擴(kuò)大,但作為工業(yè)發(fā)展重要基礎(chǔ)的工程科學(xué)研究,仍存在許多基本科學(xué)原理、科學(xué)問題、科學(xué)思維和科研范式?jīng)]有取得明顯進(jìn)步和突破等問題,這已成為我國科技創(chuàng)新鏈的薄弱環(huán)節(jié)。2021?年習(xí)近平總書記在中國科學(xué)院第二十次院士大會(huì)、中國工程院第十五次院士大會(huì)和中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)第十次全國代表大會(huì)上進(jìn)一步指出:“要大力加強(qiáng)多學(xué)科融合的現(xiàn)代工程和技術(shù)科學(xué)研究,帶動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)發(fā)展,形成完整的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系”。
回顧工程科學(xué)的發(fā)展歷程,在充分把握工程科學(xué)的內(nèi)涵、發(fā)展階段與現(xiàn)代特征基礎(chǔ)上,從源于工程、服務(wù)工程的角度出發(fā),聚焦國家的工程重大需求,借鑒主要國家發(fā)展工程科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和做法,探討工程技術(shù)中的共性科學(xué)問題。加大對(duì)工程科學(xué)問題的研究,不斷提升我國科技實(shí)力和科技創(chuàng)新,這對(duì)于我們抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇,用工程科學(xué)推動(dòng)科技創(chuàng)新、加快建設(shè)科技強(qiáng)國、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)具有重要意義。
工程科學(xué)的內(nèi)涵、發(fā)展階段與現(xiàn)代特征
工程科學(xué)是人類在生產(chǎn)實(shí)踐過程中對(duì)改造自然手段方法的知識(shí)總結(jié)、提煉與升華,在推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展方面起著最直接的作用。回溯幾次工業(yè)革命的產(chǎn)生、發(fā)展及代表性發(fā)明的應(yīng)用概況,能夠?yàn)槲覀儨?zhǔn)確把握工程科學(xué)的內(nèi)涵、發(fā)展階段與現(xiàn)代特征提供重要依據(jù)。
工程科學(xué)的內(nèi)涵
錢學(xué)森?1947?年在浙江大學(xué)、交通大學(xué)和清華大學(xué)所做的“工程和工程科學(xué)”講演和?1948?年發(fā)表的文章中均就工程科學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵及其重要性予以明確。20?世紀(jì)?50?年代,錢學(xué)森又提出“技術(shù)科學(xué)”的思想,強(qiáng)調(diào)“自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和工程技術(shù)三個(gè)知識(shí)部門同時(shí)并進(jìn),相互影響,相互提攜”。
正如錢學(xué)森在《工程與工程科學(xué)》中指出:“在科學(xué)與工程技術(shù)之間已經(jīng)形成了一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科體系,這就是工程科學(xué)。”他認(rèn)為,自然科學(xué)研究的主要目的在于發(fā)現(xiàn)和掌握自然界存在和發(fā)展的基本規(guī)律。相對(duì)于自然科學(xué),工程科學(xué)是研究工程技術(shù)的一般規(guī)律,是工程中運(yùn)用的綜合性的知識(shí)體系。也就是說,自然科學(xué)是一門認(rèn)識(shí)自然的科學(xué),工程科學(xué)是利用和改造自然的科學(xué)。通過工程科學(xué)帶動(dòng)自然科學(xué)的發(fā)展,不僅能夠幫助自然科學(xué)獲得更多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)原理和技術(shù)創(chuàng)造,還能夠有效地將自然科學(xué)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
工程科學(xué)的發(fā)展階段
縱觀工業(yè)革命的歷史進(jìn)程,工程科學(xué)的形成和發(fā)展離不開自然科學(xué),并經(jīng)歷相輔相成、互相促進(jìn)的歷史過程。
18?世紀(jì)?60?年代,第一次工業(yè)革命在英國發(fā)生;蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用,使大機(jī)器生產(chǎn)成為工業(yè)生產(chǎn)的主要方式;自然科學(xué)中的科學(xué)技術(shù)原理被大范圍應(yīng)用并指導(dǎo)人們開展工程活動(dòng),這為工程科學(xué)的建立提供了重要基礎(chǔ)。同時(shí),第一次工業(yè)革命的生產(chǎn)實(shí)踐也催生了熱力學(xué)這一物理學(xué)重要分支學(xué)科。在這一時(shí)期中,工程科學(xué)進(jìn)入簡單機(jī)械動(dòng)力的發(fā)展階段。
19?世紀(jì)?70?年代,電力的發(fā)明與應(yīng)用引發(fā)了以電力為中心的第二次工業(yè)革命。以蒸汽機(jī)為主要機(jī)械動(dòng)力的生產(chǎn)方式被電器和內(nèi)燃機(jī)的生產(chǎn)方式所取代,人類進(jìn)入電氣時(shí)代。這個(gè)時(shí)期,各種新技術(shù)、新發(fā)明層出不窮,并被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。新興工業(yè),如電力、石油、化工和汽車等,都要求實(shí)行大規(guī)模的集中社會(huì)化生產(chǎn)。工程科學(xué)在大規(guī)模的集中社會(huì)化生產(chǎn)中得以不斷發(fā)展完善,工程科學(xué)進(jìn)入近代發(fā)展階段。
20?世紀(jì)?40?年代,隨著原子能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用,以及人工合成材料、分子生物學(xué)和遺傳工程、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等高新技術(shù)的產(chǎn)生,引發(fā)了第三次工業(yè)革命。這標(biāo)志著人類社會(huì)從機(jī)械化、電氣化的時(shí)代進(jìn)入到另一個(gè)更高級(jí)的信息化時(shí)代。在這一時(shí)期中,工程科學(xué)進(jìn)入以信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)和生命科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ),以材料、能源、信息一體化發(fā)展為標(biāo)志的現(xiàn)代工程科學(xué)的發(fā)展階段。
這些工業(yè)革命的技術(shù)發(fā)明和工程活動(dòng)案例表明,工程科學(xué)的發(fā)展不僅能極大提升國家、地區(qū)工業(yè)的規(guī)模和水平。更為重要的是,進(jìn)入?21?世紀(jì)以來,在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中,國家、地區(qū)還可以獲得更多自然科學(xué)、工程科學(xué)和工程技術(shù)的新發(fā)現(xiàn)、新發(fā)明、新理論、新范式和新創(chuàng)造等,并培養(yǎng)出一大批具有創(chuàng)新思維的科學(xué)家。通過工程科學(xué)帶動(dòng)自然科學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。
工程科學(xué)的現(xiàn)代特征
如前所述,工程科學(xué)是具有豐富科學(xué)內(nèi)涵和技術(shù)內(nèi)容的、同社會(huì)生產(chǎn)緊密結(jié)合的基礎(chǔ)性科學(xué)。現(xiàn)代工程科學(xué)不斷發(fā)展吸收其他學(xué)科的科學(xué)要素和理論精華,主要呈現(xiàn)?3?個(gè)重要特征。
社會(huì)化大生產(chǎn)向系統(tǒng)化、協(xié)同化發(fā)展,決定了工程科學(xué)具有系統(tǒng)性特征。工程科學(xué)在產(chǎn)生和發(fā)展的過程中,始終與生產(chǎn)領(lǐng)域緊密聯(lián)系,是要解決如何將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)領(lǐng)域的一系列理論問題。從實(shí)踐角度來看,工程活動(dòng)和工業(yè)生產(chǎn)中往往涉及大量具有不同特征、不同性質(zhì)的系統(tǒng)要素。因此,首先需要工程科學(xué)對(duì)此進(jìn)行分析和研判,然后用系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法組織工程活動(dòng),最終形成一個(gè)符合生產(chǎn)目的、具有特定功能的工程實(shí)體。具體來講,工程師會(huì)按工程需求進(jìn)行系統(tǒng)和全面的分析,提出工程方案的可行性、實(shí)現(xiàn)途徑和風(fēng)險(xiǎn)化解措施,為工程實(shí)施提供科學(xué)和有效的方案。用系統(tǒng)工程方法實(shí)現(xiàn)整體最優(yōu),而不追求單個(gè)要素的最優(yōu)。
時(shí)代發(fā)展和科技進(jìn)步使工程科學(xué)具備了管理、改進(jìn)、實(shí)施復(fù)雜工程的能力,決定了工程科學(xué)具有復(fù)雜性特征。錢學(xué)森在《工程與工程科學(xué)》中指出:“一個(gè)工程科學(xué)家提供的服務(wù)能夠澄清使人高度困惑的工程問題,并且能夠被用來避免工程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)更多的錯(cuò)誤。”當(dāng)前,現(xiàn)代工程科學(xué)已經(jīng)進(jìn)入了以新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革為依托,向復(fù)雜系統(tǒng)開發(fā)、組織和運(yùn)行管理發(fā)展的新時(shí)期。在這一變化中,傳統(tǒng)工程科學(xué)的專業(yè)理論與實(shí)踐也在不斷發(fā)展完善。以現(xiàn)代復(fù)雜工程系統(tǒng)的開發(fā)與建設(shè)為例,現(xiàn)代工程科學(xué)往往需要相關(guān)研究或工作人員不僅運(yùn)用前沿技術(shù)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)工程的基本特征做出科學(xué)定量研判,還需要通過長期的運(yùn)行和迭代改進(jìn)復(fù)雜工程系統(tǒng)的開發(fā)與建設(shè)。
現(xiàn)代工程活動(dòng)范圍和涉及學(xué)科領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,決定了工程科學(xué)具有綜合性、交叉性特征。一個(gè)具體的工程活動(dòng)和工程對(duì)象,往往涉及不同的科學(xué)領(lǐng)域,早已超出傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域覆蓋范圍。因此,既需要聯(lián)合不同領(lǐng)域的科學(xué)家去解決同一個(gè)系統(tǒng)工程問題,又要在交叉融合中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用創(chuàng)新,形成科學(xué)活動(dòng)、技術(shù)活動(dòng)、社會(huì)活動(dòng)、管理活動(dòng)、文化活動(dòng)集于一體的綜合體系。例如,由于涉及地質(zhì)學(xué)、水利學(xué)、建筑學(xué)、電力學(xué)、材料學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等學(xué)科,我國的三峽水利工程是典型的多學(xué)科綜合交叉創(chuàng)新的產(chǎn)物,從而使這一工程在建成后既符合社會(huì)發(fā)展需要,又能發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著工程運(yùn)行涉及的生態(tài)安全和倫理等問題逐漸凸顯,人們開始在哲學(xué)層面對(duì)科學(xué)技術(shù)的目的和手段進(jìn)行反思。在工程科學(xué)同哲學(xué)的交叉融合中,產(chǎn)生了工程哲學(xué)這一新的交叉學(xué)科;而工程哲學(xué)的不斷發(fā)展,又從理論和認(rèn)知方面回答了“工程科學(xué)是什么”“我們需要工程科學(xué)去干什么”等問題,從而促進(jìn)了工程科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。
工程科學(xué)的發(fā)展需求及目前存在的突出問題
工程科學(xué)是適應(yīng)現(xiàn)代工程發(fā)展要求并從現(xiàn)代科學(xué)中分化、獨(dú)立出來的基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域。工程科學(xué)將面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求和面向人民生命健康,聚焦航天、核工業(yè)、信息、人工智能、先進(jìn)制造等國家戰(zhàn)略安全基礎(chǔ)核心領(lǐng)域,以及類腦智能、量子信息、未來網(wǎng)絡(luò)、深海空天開發(fā)等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域,布局實(shí)施一批重大專項(xiàng)和科研項(xiàng)目,產(chǎn)生一批重大原創(chuàng)科技成果,催生一批新興未來產(chǎn)業(yè),從根本上解決關(guān)鍵性技術(shù)和“卡脖子”技術(shù)。只有以工程科學(xué)為基礎(chǔ)和先導(dǎo),大力發(fā)展原創(chuàng)性工程技術(shù),確保關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控,才能夠擺脫西方國家的制約,實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),真正成為工程強(qiáng)國,從而助力我國從大國向強(qiáng)國邁進(jìn)。通過自然科學(xué)、工程科學(xué)和制造基礎(chǔ)的協(xié)同發(fā)展,支撐國家重大科技工程和科技強(qiáng)國建設(shè)。
總體上看,我國在不同階段針對(duì)制約科技發(fā)展的關(guān)鍵問題,從急起直追、填補(bǔ)國內(nèi)空白到在國際上占有一席之地,逐漸奠定了我國的科技基礎(chǔ)。特別是黨的十九大以來,我國大力加強(qiáng)多學(xué)科融合的現(xiàn)代工程和技術(shù)科學(xué)研究,充分發(fā)揮新型舉國體制的優(yōu)勢,大力支持周期長、風(fēng)險(xiǎn)大、難度高的戰(zhàn)略性科學(xué)計(jì)劃和科學(xué)工程。在《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和?2035?年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》(以下簡稱《“十四五”規(guī)劃和?2035?年遠(yuǎn)景綱要》)中,明確提出強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量,“在事關(guān)國家安全和發(fā)展全局的基礎(chǔ)核心領(lǐng)域,制定實(shí)施戰(zhàn)略性科學(xué)計(jì)劃和科學(xué)工程”。
2021?年,我國在研發(fā)方面投入的資金達(dá)到?2.79?萬億元人民幣,研發(fā)投入增速比上一年加快?4?個(gè)百分點(diǎn),基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)比?2020?年增長?15.6%,特別是在空間探測、核物理、量子科學(xué)、生物工程等多個(gè)原始創(chuàng)新領(lǐng)域取得了新的突破。然而,目前我國科技水平與美國仍有明顯差距,缺乏原始創(chuàng)新,高端器件和裝備幾乎全部依賴進(jìn)口,在核心軟件、關(guān)鍵器件和基礎(chǔ)材料等方面頻頻被“卡脖子”,嚴(yán)重威脅國家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。更為重要的是,我國缺乏前沿技術(shù)或顛覆技術(shù)創(chuàng)新,尚未形成引領(lǐng)未來的科技能力。現(xiàn)有科技計(jì)劃仍未解決基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究相對(duì)割裂的問題,主要表現(xiàn)在?3?個(gè)方面。
在戰(zhàn)略層面,缺少面向國家重大需求的頂層設(shè)計(jì)和規(guī)劃,基礎(chǔ)研究布局重視自然科學(xué)和交叉科學(xué),但對(duì)工程科學(xué)的布局比較薄弱。“成熟一個(gè)啟動(dòng)一個(gè)”的自底向上的專項(xiàng)設(shè)立模式,容易造成“煙囪林立”和“木桶效應(yīng)”。國家科技戰(zhàn)略規(guī)劃和資源配置體制機(jī)制亟待完善,對(duì)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的頂層設(shè)計(jì)及重大任務(wù)的路線圖和時(shí)間表有待進(jìn)一步制定和明確。
在實(shí)施層面,短期內(nèi)貫通基礎(chǔ)前沿到應(yīng)用示范,客觀上會(huì)急功近利,削弱基礎(chǔ)研究的支持力度,缺乏對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)問題和關(guān)鍵性、顛覆性技術(shù)的長期持續(xù)攻關(guān),存在基礎(chǔ)夯不實(shí)、打不牢的問題。如:基礎(chǔ)研究的財(cái)政投入力度不夠、支出結(jié)構(gòu)有待進(jìn)一步優(yōu)化,對(duì)基礎(chǔ)研究的優(yōu)惠政策不夠完善,缺乏社會(huì)捐贈(zèng)和基金機(jī)制等多渠道投入,支持基礎(chǔ)研究的投入機(jī)制不夠持續(xù)穩(wěn)定。
在科技攻關(guān)方面仍需強(qiáng)化問題導(dǎo)向。在對(duì)國家發(fā)展戰(zhàn)略、提高人民生活水平等方面最緊急、最緊迫的研究領(lǐng)域上,缺乏應(yīng)對(duì)突發(fā)性事件的科技支撐能力。特別在當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)陷入低迷、新冠肺炎疫情影響廣泛深遠(yuǎn)的日趨復(fù)雜的國際環(huán)境下,我國在石油天然氣、基礎(chǔ)原材料、高端芯片、工業(yè)軟件、農(nóng)作物種子、科學(xué)試驗(yàn)用儀器設(shè)備、化學(xué)試劑等關(guān)鍵核心技術(shù)上有待進(jìn)一步突破。
與此同時(shí),在向工業(yè)化、市場化、信息化、社會(huì)化、生態(tài)化發(fā)展的過程中,對(duì)我國大力發(fā)展工程科學(xué)、服務(wù)于全面建設(shè)現(xiàn)代化社會(huì)主義強(qiáng)國提出了更高要求。工程科學(xué)發(fā)展到今天,所具有的交叉性和綜合性的特征,要求我們必須關(guān)注和支持相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科,使工程科學(xué)更加適應(yīng)時(shí)代發(fā)展、更加符合我國社會(huì)主義初級(jí)階段基本國情,樹立新時(shí)代工程觀,貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念,需要結(jié)合哲學(xué)、人文、社會(huì)等學(xué)科對(duì)工程活動(dòng)進(jìn)行綜合考量和評(píng)判,為我們能夠有效避免在開展工程活動(dòng)中出現(xiàn)的相關(guān)社會(huì)問題提供重要思想和理論指導(dǎo)。
工程科學(xué)發(fā)展計(jì)劃的國際經(jīng)驗(yàn)
根據(jù)國情和實(shí)際的需要,國際上各主要國家和地區(qū)重點(diǎn)部署新工程技術(shù)、新產(chǎn)品的前期探索研究(即競爭前的研究),制定實(shí)施了一系列工程科學(xué)相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃,并列入國家整體科技發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃之中。
從美國、歐盟、英國、俄羅斯、日本等世界主要國家和地區(qū)在工程科學(xué)相繼發(fā)布的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃(計(jì)劃)來看(表?1):一些規(guī)劃(計(jì)劃)是多國家聯(lián)合制定的,如英國、德國、法國、荷蘭、瑞典、丹麥、捷克等?20?多個(gè)國家共同制定的《歐盟研究基礎(chǔ)設(shè)施路線圖》;一些規(guī)劃(計(jì)劃)是通過一些具體職能部門來發(fā)布的,如美國國防部發(fā)布的《競爭時(shí)代國防部技術(shù)愿景》、美國國土安全部發(fā)布的《人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)戰(zhàn)略計(jì)劃》等。總體上看,這些規(guī)劃(計(jì)劃)基本上都涉及工程科學(xué)的最前沿和新興的技術(shù)與方向,對(duì)保持主要國家和地區(qū)的全球領(lǐng)先地位起到了重要的推動(dòng)作用。
特別是當(dāng)前,面對(duì)中美競爭態(tài)勢,美國拜登政府大幅增加基礎(chǔ)研究投入,美國眾議院提出《美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)未來法案》,將大幅增加經(jīng)費(fèi)并成立“科學(xué)與工程解決方案”新部門,強(qiáng)化自然科學(xué)與工程科學(xué)的交叉融合,促進(jìn)美國國家科學(xué)基金會(huì)解決社會(huì)實(shí)際問題。這也是美國發(fā)展工程科學(xué)戰(zhàn)略舉措的典型例子。
實(shí)踐表明,這些國家和地區(qū)制定國家層面的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃(計(jì)劃),為本國(地區(qū))工程科學(xué)的發(fā)展提供了重要資助和支持。這些規(guī)劃的內(nèi)容有?4?個(gè)方面的特點(diǎn)。
工程科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃(計(jì)劃)的制定和實(shí)施采取系統(tǒng)全鏈條式管理模式。為了減少相關(guān)規(guī)劃(計(jì)劃)從制定到實(shí)施過程的不必要環(huán)節(jié),各國(地區(qū))負(fù)責(zé)規(guī)劃和路線圖制定的相關(guān)機(jī)構(gòu)同時(shí)也擔(dān)負(fù)著對(duì)工程科學(xué)的協(xié)調(diào)或管理職責(zé),使國家重點(diǎn)實(shí)施的相關(guān)工程科學(xué)項(xiàng)目從納入路線圖、批準(zhǔn)到資助,再到設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營、結(jié)束的全過程(全周期)都能夠在相關(guān)機(jī)構(gòu)的監(jiān)督和管理下順利進(jìn)行。同時(shí),這些機(jī)構(gòu)往往建立了對(duì)工程科學(xué)的發(fā)展規(guī)劃(計(jì)劃)的監(jiān)測、評(píng)估及定期更新的機(jī)制,以保證其制定和實(shí)施的科學(xué)有效性。
工程科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃(計(jì)劃)的制定和實(shí)施具有長期性和連續(xù)性。根據(jù)各國實(shí)際國情,在國家優(yōu)勢領(lǐng)域上重點(diǎn)布局,基于當(dāng)前國家的科技實(shí)力、科研背景、政府愿景和國內(nèi)外面臨的復(fù)雜形勢和挑戰(zhàn),制定工程科學(xué)優(yōu)先發(fā)展方向。并在實(shí)施過程中,對(duì)優(yōu)先發(fā)展方向進(jìn)行長期穩(wěn)定的支持。
工程科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃(計(jì)劃)的制定強(qiáng)化專家參與的咨詢模式。各國(地區(qū))在制定這些規(guī)劃、計(jì)劃的同時(shí),吸納廣泛的利益相關(guān)方參與到?jīng)Q策、管理和監(jiān)測評(píng)估工作中,邀請(qǐng)來自不同機(jī)構(gòu)和不同領(lǐng)域的專家參與其中,吸收并采納各領(lǐng)域各學(xué)科相關(guān)方面的意見,使制定的規(guī)劃(計(jì)劃)更能兼顧各方利益、實(shí)施和運(yùn)行更為科學(xué)合理。
工程科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃(計(jì)劃)的制定兼顧科學(xué)性與風(fēng)險(xiǎn)性。各國(地區(qū))相關(guān)機(jī)構(gòu)或部門篩查和選擇工程規(guī)劃(計(jì)劃),首先考慮的是入選的規(guī)劃(計(jì)劃)是否能夠?qū)崿F(xiàn)重大科技突破和解決現(xiàn)實(shí)問題;其次兼顧考慮經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
建議與思考
根據(jù)《“十四五”規(guī)劃和?2035?年遠(yuǎn)景綱要》中關(guān)于加快建設(shè)世界科技強(qiáng)國、強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量、全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢等要求,針對(duì)我國工程科學(xué)發(fā)展的突出問題,從宏觀政策和發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā),提出以下建議。
將工程科學(xué)納入《基礎(chǔ)研究十年規(guī)劃》,融合發(fā)展自然科學(xué)和工程科學(xué),有機(jī)構(gòu)成我國戰(zhàn)略性基礎(chǔ)研究體系。2021?年習(xí)近平總書記在中國科學(xué)院第二十次院士大會(huì)、中國工程院第十五次院士大會(huì)和中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)第十次全國代表大會(huì)上指出:“現(xiàn)代工程和技術(shù)科學(xué)是科學(xué)原理和產(chǎn)業(yè)發(fā)展、工程研制之間不可缺少的橋梁,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。”應(yīng)在《基礎(chǔ)研究十年規(guī)劃》中加大對(duì)工程科學(xué)的支持力度,強(qiáng)化問題導(dǎo)向,針對(duì)國家戰(zhàn)略需求和全球重大挑戰(zhàn),部署工程科學(xué)項(xiàng)目;促進(jìn)自然科學(xué)和工程科學(xué)有機(jī)融合、協(xié)同發(fā)展、互為支撐,催生原始創(chuàng)新和顛覆性技術(shù);解決高端科學(xué)儀器、工程母機(jī)、工業(yè)軟件等“卡脖子”問題;激勵(lì)企業(yè)開展工程科學(xué)基礎(chǔ)研究、技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)化等全鏈條科技創(chuàng)新活動(dòng),夯實(shí)企業(yè)創(chuàng)新主體地位。
以國家重大科技專項(xiàng)為牽引,優(yōu)先布局事關(guān)國家科技安全的工程科學(xué),支撐我國科技強(qiáng)國建設(shè)。工程實(shí)力是國家的脊梁和基石,是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的“倍增器”。工程科學(xué)直接支撐國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè),是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的基礎(chǔ)。以國家重大科技專項(xiàng)為牽引,聚焦事關(guān)國家科技安全和發(fā)展全局的核心領(lǐng)域,加大對(duì)工程科學(xué)投入力度。鼓勵(lì)“勇闖無人區(qū)”甚至“發(fā)現(xiàn)無人區(qū)”,為培育原始創(chuàng)新和新興產(chǎn)業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),通過“跨代”“換道”等方式,從“跟跑”轉(zhuǎn)變?yōu)椤邦I(lǐng)跑”,實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),助力我國從大國向強(qiáng)國邁進(jìn)。
在重大科技工程實(shí)施中,針對(duì)基礎(chǔ)性問題,布局自然科學(xué)和工程科學(xué)研究,并建立長效穩(wěn)定、滾動(dòng)發(fā)展的支持機(jī)制。未來我國國家重大科技工程將面臨“無人區(qū)”挑戰(zhàn),無國際成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,需要突破一系列基礎(chǔ)性問題。需充分發(fā)揮我國新型舉國體制優(yōu)勢,圍繞重大科技工程實(shí)施,布局自然科學(xué)和工程科學(xué)研究,組織國內(nèi)優(yōu)勢力量協(xié)同攻關(guān);并建立長效穩(wěn)定、滾動(dòng)發(fā)展的支持機(jī)制,對(duì)取得階段性重大科技成果,要簡化立項(xiàng)程序,直接滾動(dòng)持續(xù)支持。
在重大科技工程實(shí)施過程中加大開放力度,匯聚全球科技資源,提升我國國際影響力。面對(duì)深空、病毒、災(zāi)害等全球共同挑戰(zhàn),實(shí)施國際化的重大科技工程,深化全球合作;從重大科技工程中提煉基礎(chǔ)科學(xué)問題并向全球發(fā)布,邀請(qǐng)各國科學(xué)家共同參與研究,加大開放合作力度,提升我國國際影響力。
(作者:李培楠 中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院,包為民 中國航天科技集團(tuán)有限公司,姚偉 中國空間技術(shù)研究院錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室;《中國科學(xué)院院刊》供稿)