加強創新突破性研究 搶占科技競爭制高點

□本刊記者 邢 華

記者：在全球健康科技蓬勃發展和我國高度重視面向人民生命健康的科技創新的大背景下，健康科技創新被提升到了新的高度。您能介紹一下健康科技創新的內容嗎？

董爾丹：理解健康科技創新，首先要明白三個概念，即科學、技術和工程。

科學是發現，其本質不在于已經認識的真理，而在于探索自然、社會和人類本身，尋求規律的過程和結果，科學創造知識，解決“是什么”“為什么”，是好奇心驅動的自由探索。

技術和科學是孿生，但有非常大的區別。技術是人類為滿足生活需要而改造自然的過程中積累的知識、方法和手段，技術創造的方法是解決“做什么”“怎么做”，目標導向非常明確。科學突破常伴隨技術發明。例如，顯微鏡的發明就促進了細胞學說的建立。

科學或者技術要落地，就要造物，那就是工程。工程是一個大集成，是科學的理論、技術的手段、頂層的設計、過程的管理、精湛的工藝、目標的實現，是把沒有的東西制造出來，是有目的、有組織地改造客觀世界的全部實踐活動和過程的總和。具體物化形式表現為創造價值。

健康的促進與發展很大程度依賴于科學技術的進步。曾有學者對Science 雜志1999 年到2012年這13 年間十大科學突破的335 篇文章進行了分析研究。研究發現，大多數科學突破都屬于問題驅動且與已有研究相符的漸進性研究，即“從1 到N”的研究；而“從0 到1”的研究很少見，從科學的門類來分，主要為生物學、醫學、物理學，從研究類型來分，以基礎研究為主。

記者：這是否意味著“從0 到1”的科學研究更重要？

董爾丹：原始創新工作非常重要。2020 年，科技部、發改委、教育部、中科院、國家自然科學基金委員會聯合制定并印發了《加強“從0 到1”的基礎研究工作方案》。《方案》提出，新一輪科技革命和產業變革蓬勃興起，國際競爭向基礎研究競爭前移，科學探索不斷向宏觀擴展、向微觀深入，交叉融合匯集不斷加速，一些基本科學問題孕育重大科學突破，有望催生新的重大科學思想和科學理論，產生顛覆性技術。所以加強“從0 到1”的基礎研究，開辟新領域、提出新理論、發展新方法，取得重大開放性的原始創新成果，才能搶占國際科技競爭的制高點。

值得注意的是，當前我國醫學的知識積累和核心技術積累仍顯不足，我國在生物醫學和醫學領域的知識積累與美國和歐盟等國還有一定差距。我國科技論文總量世界第一，中國的生物學和醫學論文數則與美國和歐盟總和的數量還有一定的差距，但從趨勢看，上述差距在逐漸縮小。從實驗室基礎研究到重大原始創新突破的轉化，時間大約需要15 年到20 年，而知識積累是關鍵核心技術與重大創新產品的基礎，知識積累不足會影響對與人民健康密切相關的核心技術和產品的保障。

董爾丹，康復大學（籌）領導小組副組長、校長，血管穩態與重構全國重點實驗室主任，中國工程院院士。主持國家自然科學基金、國家出版基金等多項國家級項目。獲何梁何利基金科學與技術進步獎、國華杰出學者獎、中華醫學會醫學科研管理學會科研管理杰出貢獻獎等。

記者：那么，科學研究如何才能做到“從0到1”？

董爾丹：從科學史的角度來講，偶然性科學發現模式對科技創新的進步起了很大的推動作用。偶然性科學發現模式是指意外的、異常的和戰略性數據的觀察經驗有可能發展出新理論或者擴展現有理論。基于科學發現的原始動機和最終產出，偶然性科學發現大致分為四種類型。

第一類是現有問題，目標導向。問題已經有了，要去解決這個問題。例如，Goodyear 與硫化技術。 Goodyear 為了創造出耐熱又耐磨的橡膠，就把橡膠和硫磺加熱，發明了汽車輪胎和鞋底用的橡膠。

第二類是現有問題，非目標導向。問題存在，但沒人能解決。例如，如何治療暈車是一個偶然的發現。一個病人到皮膚科門診看病，病人在復診的時候跟大夫說吃藥后不暈車了。這就是抗暈動癥的發現。

第三類是目標導向，意外問題。例如，心臟起搏器的發現。美國布法羅大學一個教授在做心臟實驗時，不小心插錯了一個元件，產生了脈沖。意外產生了錯誤，卻導致了心臟起搏器的發現。

第四類更離奇，意外問題，非目標導向，完全是無心插柳。例如，一個實驗人員做實驗時不小心把玻璃燒杯碰掉到地上。高速落下來的玻璃燒杯并沒有摔得粉碎，也沒有產生飛濺，全部堆在一起，這是什么情況？實驗人員發現，原來是之前做實驗蒸發后產生了一個看不見的膜。汽車玻璃由此誕生。這是偶然性的發現，產生革命性的變化。

記者：您從事醫學工作和研究，您認為，健康科技創新是不是現代科技的前沿？

董爾丹：2019 年，世界著名雜志nature 分析考察了從1868 年至2019 年共150 年科學論文的引用情況和參考文獻。分析發現，1868 年，最常見的5 個詞分別為“極光”“太陽”“流星”“水”和“地球”，是環境科學的詞；而在2019 年，最常見的關鍵詞變成了“細胞”“量子”“DNA”“蛋白質”和“受體”，五分之四的關鍵詞是生命科學和醫學科學的范疇。這個數據的統計，回答了現代科技的前沿領域在哪里。