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化学基础研究的现状、地位与源头创新

化学基础研究的现状、地位与源头创新. 梁文平 研究员. 国家自然科学基金委员会化学科学部. 2004 年 6 月 20 日. 基础研究的战略地位. 基础研究是高新技术发展的源头，创新人才培育的 摇篮，可持续发展的重要保障，建设先进文化的重 要基础，综合国力竞争的重要标志之一。重大原始 创新主要来自基础研究。从这个意义上讲，基 础研究本身就是国家目标和国家需求的一部分，那 些把基础研究与国家目标和国家需求割裂开来的观 点是没有根据的。发达国家基础研究的投入 占全部 R&D 的15-20%，而 我国只有 5.3% ，投入明

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化学基础研究的现状、地位与源头创新

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  1. 化学基础研究的现状、地位与源头创新 梁文平 研究员 国家自然科学基金委员会化学科学部 2004年6月20日

  2. 基础研究的战略地位 基础研究是高新技术发展的源头，创新人才培育的 摇篮，可持续发展的重要保障，建设先进文化的重 要基础，综合国力竞争的重要标志之一。重大原始 创新主要来自基础研究。从这个意义上讲，基 础研究本身就是国家目标和国家需求的一部分，那 些把基础研究与国家目标和国家需求割裂开来的观 点是没有根据的。发达国家基础研究的投入 占全部R&D的15-20%，而我国只有5.3%，投入明 显不足。要在2020年全面实现小康社会和2050年 实现现代化强国的宏伟目标，必须不断巩固和加强 我国的科学基础和基础研究。

  3. 陈至立论基础研究 基础研究是科技创新的源泉，历史经验证明，人类 在技术领域的重大进展，大多数源自于基础研究的 积累和成就，特别是上世纪后半叶以来，基础研究 向应用转移不断加快，为技术创新不断开辟新的方 向，使科学的新发现能迅速转化成为在国际上具有 竞争力的新产品和新产业。今后将继续加强对基础 研究的投入，大力加强科学基础设施建设，为基础 科学研究创造良好的环境条件，以适应经济社会发 展的需要。 -----香山科学会议十周年会议讲话

  4. 程津培论基础研究 基础研究作为原始创新的源泉、高新技术 及其产业发展的先导，对当代科学技术的 整体发展、新兴产业群的崛起以及经济和 社会的变革产生了巨大的不可估量的推动 作用。 当今知识经济的发展深深依赖于科技进步 与创新，而科技进步与创新植根于基础研 究的突破，基础研究已成为国家或地区的 战略资源。

  5. 基础研究水平的国际评价 • 基础研究的水平主要看3P，即：Paper, Patent and • Presentation（论文、专利和国际会议报告） • 科学论文是经过同行评议的，往往容易被科学界所 • 承认。历年来诺贝尔物理奖、化学奖、生物和医 • 学奖等都是对科学家们的原始科学论文对科学和 • 社会的贡献的承认而授予的。 • 专利作为知识产权是对科学技术的发明者的承认和 • 对知识产权的保护。美国微软公司的视窗软件 • WINDOWS发明专利，使其成为世界最富有 • 的企业。 • 国际学术会议报告是衡量一个国家在重要国际学术 • 领域的地位和贡献的指标之一。

  6. 最近科字头五部委提出科学技术评价办法 见《中国基础科学》2003年第6期12-18页 第五章 科学技术项目评价 第二十九条 自由探索性基础研究项目评价应以保障科学研 究自由，鼓励科学探索和原始性创新为导向，注重对科学价 值和人才培养的评价。 立项评审应采用同行评议的方法，重点从项目的创新性、研 究价值、目标设定、研究方案等方面做出评价，不过分强调 项目的预期成果等。

  7. 2002年度国际被引用论文篇数最多的六个学科 中国科学技术信息研究所最新发布（2003年12月9日） 位次 学科 被引用论文篇 引用次数 2002/2001/2000 2002/2001/2000 1 化学 8317/6235/5081 18954/14065/10912 2 物理 5573/4763/4506 12416/10138/9196/ 3 材料科技 2076/1338 4399/2392 4 生物 1863/1327 3801/3004 5 地学 819 1655 6 数学 791/595 1192/934 注： 学科 2002年发表SCI论文 2002年被引用SCI论文 化学 9788篇8317篇18954次 物理 10359篇5573篇12416次 数学 3137篇 791篇1192次 材料 5485篇2076篇4399次 化学SCI论文质量明显高于其他学科！

  8. 1992-2002年中国科技（ISI）统计及与 美国和日本的比较 Field Papers Citations Citations CHINA Per paper 1. Chemistry 48,932 128,386 2.62 2. Physics 42,897 122,120 2.85 3. Clinical Medicine 12,974 55,837 4.30 4. Materials Science 20,766 36,613 1.76 5. Engineering 21,694 34,236 1.58 JAPAN 1. Clinical Medicine 138,332 1,009,123 7.29 2. Chemistry 109,000 755,433 6.93 3. Biology & Biochem 60,404 693,951 11.49 4. Physics 100,340 628,019 6.26

  9. USA(1992-2002) Field Papers Citations Citations per paper 1. Clinical Medicine 615,492 8,049,509 13.08 2. Biology&Biochem. 203,997 4,245,971 20.81 3. Molecular Bio & Gen. 106,067 3,374,727 31.82 4. Chemistry 206,067 2,423,834 11.74 5. Physics 200,016 2,152,181 10.76 17. Material Science 65,339 386,381 5.91 20. Mathematics 59,819 203,018 3.39

  10. Institution Rankings for “CHINESE ACAD SCI” 1992-2002 Field Papers Citations Citations Per Paper 1 Chemistry 11,304 31,301 2.77 2 Physics 9,390 26,828 2.86 3 Mater. Sci. 3,848 6,645 1.73 4 Geosciences 2,018 5,072 2.51 5 Engineering 1,906 3,699 1.99 6 Plant & Animal Science 1,688 2,563 1.52 7 Environment/ Ecology 723 1,429 1.98 8 Multidisciplinary 635 636 1.00

  11. 2002年度SCI论文研究机构排名 单位 论文数（篇） 位次 中科院化学所 474（440） 1（2） 中科院物理所 407（489） 2（1） 中科院金属所 319 3 中科院上海硅酸盐所 299 4 中科院长春应化所 281 5 中科院上海生命科学院 274（336） 6 中科院上海有机所 265（234） 7 中科院大连化物所 248（223） 8 前8名中有4个为化学领域研究所,化学所第一次超过物理所

  12. 2002年国际被引用论文篇/次数居前研究机构 单位 被引用篇数 被引用次数 位次 2002/2001 2002/2001 中科院物理所 658（589） 1602（1482） 1（1） 中科院化学所 533（376） 1242（879） 3（3） 中科院上海有机所 451（392） 1438（1110） 2（2） 中科院长春应化所 374（352） 798（721） 4（4） 中科院大连化物所 285（233） 710（597） 5（7） 前5位中有4个是化学领域研究所，物理所仍然领先！

  13. 2002年度化学科学SCI论文高产机构 1 北京大学 414 2 浙江大学 363 3 中科院化学所 346 4 南开大学 326 5 吉林大学 300 6 清华大学 295（3） 7 南京大学 292（2） 8 中国科大 254（2） 9 上海有机所 250 10 山东大学 202（2） 11 复旦大学 191 12 长春应化所 187 13 兰州大学 171 14 中科院大化所 162 15 厦门大学 151 16 中山大学 142 17 武汉大学 139 18 福州物构所 128 19 四川大学 124 20 天津大学 102 注： 清华大学材料 411（1） 中国科大物理 338（1） 山东大学物理 215（1） 南京大学物理 329（1）

  14. 中国化学基础研究现状 化学研究机构世界排行榜 排名 研究机构 论文数 被引次数 1. UC Berkeley 4,360 77,848 2. University of Tokyo 7,309 67,113 3. Kyoto University 7,840 66,766 4. University of Cambridge 4,609 58,647 5. MIT 3,118 57,594 美国科学信息研究所ISI最新出版了《科学观察》杂志根据近10年 （1991-2001）的引文统计，分别按19个学科列出了被引用最高的 研究机构（大学）。

  15. 中国化学研究机构世界排行榜(1993.7.1-2003.6.30) 排名 机构 引用论文数 总引用次数 平均每篇引用 27(48) 中国科学院 12451 35,705 2.87(2.62) 235(264) 南京大学 2,929 10,290 3.51(3.29) 263(315) 北京大学* 2,973 9,265 3.17(2.81) 337(385) 南开大学 2,709 6,863 2.53(2.38) 349 复旦大学 1,787 6,699 3.75 385(404) 吉林大学 1,927 5,508 2.72(2.86) 410(483) 中国科大 1,722 4,391 2.68(2.55) 477(539) 厦门大学 1,194 3,870 3.4(3.19) 485(577) 浙江大学 1,908 3,388 1.97(1.78) 501 清华大学 1,879 4,188 2.23 522 中山大学 1,158 3,973 3.43 537(554) 兰州大学 1,572 3,780 2.4 594 山东大学 1,573 3,234 2.06 607(673) 武汉大学 1,214 3,103 2.56(2.44) * Peking Univ + Beijing Univ =北京大学 括号内为1992-2002年的统计情况，说明化学研究机构无论论文数量和质量，还是 国际排名都在稳步上升。

  16. Origin of chemical literature Papers 1990 1999 2000 2001 U.S. 110,006 141,286 136,339 139,284 Japan 47,646 79,939 76,928 79,213 China 17,60453,139 54,268 59,281 Germany 29,082 44,147 40,242 42,270 U.K. 21,576 29,891 28,867 26747 . . Total 394,945 591,092 573,469 606,679 Source of journal literature abstracted in Chemical Abstracts is based on first author’s address.

  17. Origin of chemical literature (2001)

  18. Papers Published in People’s Republic of China in Chemistry (1992-2002) (Thomson ISI)

  19. Publication in Top Chemical Journals Angew. Chem. Int. Ed.

  20. J. Am. Chem. Soc.

  21. 化学科学发展带动材料科学发展--从先进 材料研究的主力看化学核心科学作用 根据2002年《Advanced Materials》论文统计， 2002年中国大陆共在《 Advanced Materials 》上 发表论文35篇，其中化学研究者发表24篇，占 总论文的2/3强，物理和材料科学者共发表11篇。 说明化学研究者确实是研究材料科学的生力军。 2003共发表41篇, 超过了2003年，约占总论文 的10%，其中大多数论文由化学工作者发表。

  22. 2004年度化学重要论文 上海交大：颜德岳 等 SCIENCE， 303， 65-67， 2004 （REPORTS） 上海交大：车顺爱等 NATURE, 429， 281-284, 2004 (20 May 2004) 厦门大学 郑兰荪等 SCIENCE， 304， 699， 2004 （30 April 2004)

  23. 化学领域三项指标（1992-2002）

  24. 中国各领域三项指标

  25. 中国各领域世界排名（1992-2002） 中国总体排序为第14位！工程技术领域学科排序为第10位

  26. 化学领域十大全球最具影响的期刊 排名 期刊 文章数（1992~2002）平均引用次数 IF 1 Nature 587 97 30.432 2 Science 1,057 83 26.682 3 PANS 769 31 10.700 4 J.Am. Chem. Soc. 24,590 24 6.201 5 Angew. Chem. Int. Ed. 7,906 20 7.671 6 Analytical Chemistry 8,797 18 5.094 7 J. Medicinal Chemistry 5,921 17 4.566 8 J. Computational Chem. 1,604 16 2.931 9 J. Phys. Chem. B 19,794 15 3.611 10 Journal of Catalysis 3,983 15 3.118

  27. The 25 Most-Cited Journals Ranked by total citations tallied in 2000 to previously published literature in each journal Rank Journal Citations Rank in 1999 1 J. Biological Chem. 344,256 1 2 Nature 306,184 2 3 PNAC 302,228 3 4 Science 274,443 4 5 JACS 188,117 5 6 Phys.Rev.Lett. 174,223 6 7 Cell 153,747 7 8 Phys. Rev. B 150,701 8 9 New Engl. J. Med. 135,613 9 10 J. Phys. Chem. 128,504 10

  28. 2000 Rank Journal Citations Rank in 1999 11 The Lancet 113,804 11 12 J. Immunology 97,347 12 13 Biochemistry - US 95,284 13 14 Cancer Research 92,411 14 18 Blood 80,263 20 21 Applied Phys. Lett. 75,808 17 22 J. Cell Biology 74,455 22 24 J. Applied Physics 67,330 23 25 J. Experimental Medicine 66,984 24

  29. Of the 7.4 million requests for documents from CAS online services in 2003, JACS had the greatest number of requested articles Rank Journal Publisher 1 JACS American Chemical Society 2 JOC American Chemical Society 3 Tetrahedron Letters Elsevier 4 Tetrahedron Elsevier 5 Organic Letters American Chemical Society 6 Inorganic Chem. American Chemical Society 7 J. Medicinal Chem. American Chemical Society 8 Macromolecules American Chemical Society 9 Angew. Chem. In. Ed. John Wiley & Sons, Inc. 10 J. Phys. Chem. (A,B) American Chemical Society 11 Chemical Communications The Royal Society of Chem. 12 Organometallics American Chemical Society

  30. 2003国家自然科学奖化学专家获得者 全国所有学科国家自然科学奖二等奖获得者为18项，其中化学专家得奖为5项（包括在环境科学口申请1项）： 1、吴 奇 香港科技大学 高分子科学 2、黄春晖 北京大学 无机化学 3、廖代正 南开大学 无机化学 4、俞汝勤 湖南大学 分析化学 5、江桂斌 生态环境中心 环境化学 注：有1项国家自然科学一等奖为地学科学领域

  31. 国家杰出青年科学基金获得者（化学科学部） 人才成长 十届人大代表： 包信和，王梅祥(常委） ，王利祥 十届政协委员： 田中群，郑兰荪（常委），孙 彦 近年当选为院士的有： 白春礼（97年），李静海（99年），郑兰荪（01年），杨玉良（03年）吴奇（03年），李灿（03年），洪茂椿（03年）

  32. 朱道本先生谈基础研究的战略思考（1） • 基础科学具有重要战略地位；是科技进步的先导； • 据美国统计每项专利的产生都涉及至少2篇以上基础研究论文； • 小康大业，人才为本，基础研究是培养科技人才的重要源泉，是实施人才强国战略的重要保证。 • 基础研究具有很强的探索未知世界的特点，具体的突破是难以预测和规划的。

  33. 实现基础研究战略目标（2） • 投入是基础； • 人才是关键； • 环境是灵魂； • 体制是保障。 • 未来15年基础科学发展的总体战略目标重心放在 • 创新能力的提高和解决重大科学问题的能力的提高上 • 要在若干主流领域取得突破； • 造就一批大科学家和战略科学家； • 建成若干世界一流的大学和科研机构

  34. 加强科学基金工作（3） • 大力支持创新，鼓励敢为人先； • 重视价值理念，有无科学价值、资助价值的理念应贯彻于整个基金评审过程； • 处理好科学发展和国家目标的关系，明确科学发展和国家目标的统一性； • 完善竞争机制与合作机制； • 建立规范、高效的管理体系。

  35. 培育创新文化、营造学术文明 • 建设富有特色的科学基金文化，营造有利于 • 源头创新的良好环境； • 坚持“双百方针” • 勇于创新，甘为人先；善待和宽容失败； • 提倡“宁坐板凳十年冷，不写文章半句空”； • 反对“重包装，轻创新”的倾向； • 反对伪科学，遏制学术腐败。 • 陈宜瑜主任：尊重科学，发扬民主，提倡竞争， • 鼓励创新

  36. 路甬祥论创新 创新就是要探索未知世界，创造新理论、 新的方法、新的手段，首先要提出新的问 题，然后解决新的问题。

  37. 徐冠华论创新文化 1、树立“以人为本”的科学理念。把发现人才、培养 人才、吸引人才和稳定人才，让人才的创造性得到 最大程度的发挥，作为科技工作的主线和创新文化、 科技工作的理念。 2、 造就开放的科学环境。以合作与竞争互动为特征 的科学家群体，已经成为当今科学研究的主导力量。 3、 倡导追求真理、宽容失败的科学思想。 4、 摒弃急功近利、急于求成的浮躁习性。不应当把 人文性和科学性分离甚至对立起来。

  38. 周光召论原始创新（一） • 创新环境和氛围 • 在临界规模的科研群体、优秀的科学家和技术熟悉的辅助人员， • 团结协作，主动迎接挑战和积极参与，并能够持续地吸引最优 • 秀的青年人加入； • 在共同的目标下，进行自由探索； • 在开展学术争论的基础上支持独特新颖的创意； • 不急于求成，给予宽裕的思考和探索时间 • 没有内部个人之间的冲突； • 持续就研究课题展开辩论； • 保持气氛有趣和幽默； • 研究方案一旦确定，就充分信任和授权； • 加强对外交流、协作，实行开放政策； • 领导愿意承担风险，允许失败； • 尊重思维风格的差异

  39. 周光召论原始创新（二） • 创造性强的个人所具有的品质 • 先天遗传天赋较高，生长教育环境良好； • 对新鲜事物有强烈的好奇心和想象力，喜欢表新立异； • 刻苦勤奋，善于学习； • 自信心强，有主见，不墨守成规，不迷信权威，不跟踪别人， • 走自己独特的路，实现超越； • 对事物的观察细致入微，不放过任何可疑之点，对 • 事物的思考从大处和全局着眼，追求对现象和 • 事物系统的合乎逻辑的理解； • 有远大抱负，不贪图小利，不急于求成，一心深入 • 实际，追求真理； • 善于发现问题和选择方向，一旦决定就实干苦干，一 • 追到底，不得到明确科学结论决不停止； • 有多种才干，又有科学态度和科学精神，掌握科学方法，眼界 • 既高，手又灵巧，能在实践中证实或推翻自己的猜想。

  40. 周光召论原始创新（三） • 有创造性人们性格中的矛盾和统一 • 既有深度又有广度； • 既思维集中又能放松； • 既精明又不可预测； • 既严肃又有趣； • 既注重现实又有丰富想象力； • 既内向又外向； • 既谦虚又骄傲； • 既传统又叛逆； • 既客观又激情； • 既痛苦又快乐； • 有些创造性强的人过分骄傲和叛逆，脾气古怪，不易与 人相处。

  41. 北京大学徐光宪先生论创新思维和创新方法 • 人类知识的创造、科学的进展都有前因后果，来龙去脉。故勤奋学习，全面掌握文献，积累深厚基础，加上追根到底，万事必问为什么的好奇心，就是创新的源泉。前者是学，后者是问。学而不问则殆，问而不学则罔。学而问，问而思，思而行，行而果，这就是创新。

  42. 北京大学徐光宪先生论创新思维和创新方法 创新分为四个步骤： 1、在头脑中建立中药铺的抽屉，这是“学”。 2、抽屉中放进许多问号，这是“问”。（认真 仔细地提出科学问题是创新研究的开始。） 3、大胆假设，回答提出的问题，这是“思”。 4、小心求证，验证自己的假设，这是“果”。

  43. 北京大学徐光宪先生论创新思维和创新方法 小心求证的结果分析： 1、证明了你的假设，于是进一步寻求新的实验证明。 2、部分否定了你的假设，于是你可以部分修改假设，使之 更为完善。 3、全部否定了你的假设，于是你可以根据新的实验结果提 出新的假设。 4、得到完全意外的结果，如能抓住新现象或新效应可能在 科学上有巨大收获（种豆得瓜法，如导电高分子的 发现）。

  44. 北京大学徐光宪先生论创新思维和创新方法 1、大胆假设，小心求证法； 2、模型建立法； 3、移花接木法； 4、分类研究法； 5、柳岸花明法； 6、天上人间法； 7、虚拟现实法（virtual reality); 8、四两拨千斤法； 9、倒行逆施法； 10、好奇提问法； 等等

  45. 源头创新战略与人才战略 化学科学篇 一、面上项目 二、重点项目 三、重大项目 四、集成战略：科学基金重大研究计划 五、人才战略：创新研究群体 六、国际合作

  46. 面上项目 • 化学部科学基金面上项目资助情况 • 2000年 资助397项，经费6895万元 • 2001年 资助463项，经费8240万元（小额44项） • 2002年 资助605项，经费11840万元（小额85项） • 2003年 资助643项，经费13751万元（小额60项） • 2004年 拟资助740项， 经费16600万元（小额60项） • 资助率略低于2003年 ~20%

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