今年是“十五五”開局之年，習近平總書記在加強基礎研究座談會上強調：“基礎研究是整個科學體系的源頭，是所有技術問題的總機關。”

　　習近平總書記的重要講話，讓從事基礎研究幾十年的我倍感振奮，又深感責任重大。基礎研究常被喻為坐“冷板凳”的工作，周期長且充滿不確定性。其研究人員是開創性研究的探索者，甚至是“孤獨常敗”者。

　　但回望過去100多年，哪一次技術革命，不是源於看似“無用”的基礎研究突破？作為一名長期從事凝聚態物理研究的科研人員，我想結合自己的經歷，談一談對基礎研究的理解、實踐與思考。

　　“從0到1”為什麼如此重要

　　縱覽科學技術發展之路，科學研究大致可劃分為3個層次：發現/發明、拓展與應用。發現/發明為科學界帶來全新的理論、視角與工具﹔拓展階段將這些發現/發明轉化為一個個研究領域﹔應用階段則是將某領域的研究成果轉化成產業化的技術，推動經濟社會發展。

　　換言之，發現/發明解決“從0到1”，拓展解決“從1到10”，應用解決“從10到100”。每個層次都具有獨特而重要的意義，但如果沒有“從0到1”的突破，之后研究領域與產業的延展便無從談起。

　　發現/發明就屬於基礎研究的范疇。基礎研究是跨越式發展的關鍵。以量子力學為例，起初只是科學家對微觀世界的純粹探索，並無直接應用目的，卻催生了半導體、激光、核能、全球衛星定位系統等一系列新技術，推動了整個信息時代的到來。

　　從國際競爭角度看，誰能掌握基礎研究的制高點，誰就能把握科學的發展走向、引領下一輪技術革命。各國在前沿領域的競爭，表面上是技術與產品的競爭，實質上是基礎科學儲備和原始創新能力的競爭。在基礎研究領域落后，往往就會在核心技術上受制於人。因此，如何加強基礎研究、筑牢科學根基，是一道時代必答題。

　　而從更廣的時空維度來看，基礎研究不僅帶來了新知識、新工具、新產品，更重要的是改變了我們理解世界的方式，拓展了人類認知的邊界。這種認知層面的進步，超越了技術本身，成為人類文明不斷演進的內在動力。

　　“從0到1”的跨越何以實現

　　錢學森曾說過：“常常是最后一把鑰匙打開了門”。在我看來，這至少包含兩層意思：一是在找到開鎖鑰匙之前，要堅持不斷試錯﹔二是堅信總會有一把鑰匙把鎖打開。

　　基礎研究亦是如此。周期長、不確定性高，從事基礎研究容易帶來挫敗感和自我懷疑。堅定不移的信念與堅持不懈的行動，缺一不可。我常與團隊成員分享“失敗是成功之母”這句老話對於基礎研究的意義：“通過努力証明‘此路不通’，本身也是對科學的貢獻，是探索正確道路上的鋪路石。”

　　這些年，我有一個體會：重要的科學發現不是從天而降、無跡可尋的，而是儀器、材料與發現3個關鍵要素相互疊加、共同作用的結果。

　　2008年起，我帶著清華大學物理系和中國科學院物理研究所聯合團隊，利用5台特色精密實驗儀器，制備測試了1000多個樣本，歷時4年多，於2012年底最終完成量子反常霍爾效應實驗。過程中，每當我們用實驗結果排除掉某些材料組分和實驗條件時，團隊成員都異常興奮，代表著我們已經解決了一些重要問題，前進的路更加清晰了。這如同推翻了一個“舊理論”，給人以難以名狀的幸福感和成就感，這也是“冷板凳”能被坐熱的驅動力。

　　破解高溫超導機理之謎，是40年來凝聚態物理領域的重大科學難題，也是近年來我和團隊發力的又一方向。去年，我帶著南方科技大學、粵港澳大灣區量子科學中心、清華大學聯合研究團隊，在常壓環境下實現了鎳氧化物材料的高溫超導電性，使鎳基材料成為第三類在常壓下突破“麥克米蘭極限”的高溫超導材料體系。今年，團隊在這一方向接連取得突破，成果相繼發表於國內外學術期刊。突破背后是我們提升了強氧化能力薄膜生長技術，成功獲得晶體質量更高的薄膜材料。

　　回看這幾次的突破，都能從儀器、材料和發現這3個維度來理解：儀器是研究工具，材料是研究對象，發現是研究目標。正是由於同時具備儀器能力的拓展、新材料的制備以及新效應的發現，我們才能不斷突破。這也說明，科學研究本質上是一個環環相扣、相互促進的復雜過程。

　　“未來的力量”如何鍛造

　　人才是基礎研究發展的“第一資源”。實現基礎研究突破，需要研究者成為“多面手”：不僅要有爐火純青的理論基礎、駕輕就熟的專業實驗技術，也要有好的科學直覺、強大的辯証思維能力與科學興趣，更要有“雖千萬人吾往矣”的勇氣與堅韌。

　　而面向科學難題的基礎研究過程，往往又是鍛造這些能力、培養人才的課堂，二者相輔相成。縱觀科學發展史，一大批杰出科學家正是誕生於基礎研究的事業中。

　　在基礎研究人才的成長中，高水平研究型大學要勇於承擔重要責任，支持青年科技人員挑大梁、當主角，鍛造“未來的力量”。以我所在的南方科技大學為例，我們一方面通過加快建設粵港澳大灣區量子科學中心、自由電子激光、材料基因組等一批大科學裝置和平台，為青年科技人員打造開展科學研究的“金剛鑽”﹔另一方面，積極推行符合基礎研究規律和青年人才成長規律的長周期支持機制，既鼓勵“項目負責人制”下的自由探索，也圍繞國家需求開展有組織科研，鼓勵青年人才在基礎研究中深挖深潛，追求“從0到1”的原始創新。

　　基礎研究從來不是空中樓閣，它需要深厚的學科交叉實踐與產業視野支撐。“十五五”規劃綱要在部署“強化戰略前沿領域科技布局”時，提出“實施人工智能、量子科技、生物科技、新能源等科技戰略部署，加快突破基礎理論和底層技術，促進轉化應用”。這些領域既是國家給科研工作者列出的考題，也是未來10年科技突破的主戰場。這種以國家戰略需求為牽引、以重大科技問題為導向的科研組織模式，已成為新時代基礎研究的重要特征。

　　這也啟示我們，仍需進一步打破界限、集中力量、協同攻關，在解決重大應用目標導向問題的過程中，真正培養出能打硬仗、引領未來的基礎科研人才。

　　（作者為中國科學院院士、南方科技大學校長）

　　《 人民日報 》（ 2026年05月23日 06 版）