半個月10篇頂刊論文，上海基礎研究“開門紅”如何變“長紅”

繼1月底4篇來自上海的重磅論文同天登上國際頂尖學術期刊《細胞》後，2月6日，又有兩篇上海科學家論文同時登上《自然》：復旦大學資劍教授領銜的研究團隊20年磨一劍，利用具有拓撲結構的水波波場實現對粒子的操控，使水波成爲探索拓撲物理的全新平臺；上海交通大學崔勇教授團隊及其合作伙伴提出新的材料合成策略，爲定製傳統晶體固體無法企及的電子、光學和量子特性提供了重要基礎。

去年，上海科學家在《細胞》《自然》《科學》（CNS）三大國際頂尖學術期刊上發表論文158篇，約佔全國30%。據不完全統計，今年春節前後短短十來天，已有至少10篇來自上海的原創成果登上CNS。在一系列體制機制改革舉措推動下，上海基礎研究“開門紅”有望變爲“長紅”。

高水平論文只是衡量上海基礎研究水平的一個側面，其背後是滬上一批高水平研究機構匯聚了一批做“不跟隨”研究的科學家。爲助推更多“從0到1”的突破，上海正在積極探索匹配基礎研究的選人選題、經費投入、組織評價機制創新，將最合適的資源給到最合適的人。

將選人自主權交給戰略科學家

前不久，20位具備較強研究實力和卓越創新潛力的年輕科學家入選上海首批“尚思探索學者”，華東師範大學生命科學學院研究員李大力就是其中之一。去年10月，他收到一封由上海尚思自然科學研究院發出的郵件，得知已被推薦進入評審流程，需要提交簡歷、代表作並闡述相關工作的意義和影響，以及未來的研究計劃。一個月後，李大力收到了回信，告知他已入選，“項目申請從未如此簡單、利落”。

2023年底，市政府辦公廳印發《關於進一步深化上海市基礎研究先行區建設的實施方案》，明確設立新型研發機構作爲“先行區”運行管理主體，支持優秀青年科學家開展高風險、高價值基礎研究。去年，上海尚思自然科學研究院由此應運而生。

研究院實行由戰略科學家全程主導、全面負責人才遴選、管理、跟蹤、評價的管理運行機制。這家民辦非企業機構的目標是5年穩定支持100名左右優秀科學家，力爭用10年時間引育一批敢闖“無人區”、甘坐“冷板凳”的國際一流基礎研究人才。對於進入遴選視野的年輕人，院方會主動發送邀請郵件，並與科學決策諮詢委員會共同決定是否資助。

將選人的自主權交給具有全球視野的戰略科學家，5年前落戶上海徐匯濱江的上海期智研究院也是如此。坐鎮研究院的是圖靈獎得主、中國科學院院士姚期智。上海期智研究院創辦的目標之一，就是成爲全球最頂尖的人工智能人才最嚮往的工作地。

每年開年，姚期智都要組織一場院內會議，邀請院內年輕科學家講述過去一年的工作和新年規劃。今年共有22個研究小組作了交流，涉及人工智能、交叉智能、密碼學、量子計算和高性能計算。經過5年發展，目前上海期智研究院已匯聚了2位院士和27位PI（學術帶頭人），組建了超過200人的全職研究團隊，形成多級人才梯隊。

做“改寫教科書”的原創性研究

“姚先生最關心的始終是我們的工作是否有開創性。”上海期智研究院PI袁洋說。3年前，他將“範疇論和拓撲斯理論在AI上的應用”作爲自己的研究方向。當他把一些初步結論向姚先生彙報時，被問及的第一個問題就是“全球是否有其他人也在做類似的課題”。當時，法國、美國有一些數學家也在研究範疇論與人工智能，但是研究角度更偏向純數學，袁洋的角度更偏向AI算法，因此得到了一些新的結論。

範疇論是現代純數學理論的基礎語言，被譽爲“數學中的數學”，而拓撲斯理論則是範疇論的高階形式。袁洋的研究將大語言模型視爲一個數學對象，據此刻畫大模型的能力邊界。

袁洋的團隊名爲“跬步”，寓意基礎研究要一步一步來。不過，DeepSeek等國產大模型的爆火，讓他愈發有種“等不起、慢不得”的緊迫感。如果把大模型比作汽車發動機，那麼他的研究更像是如何把汽車其他部分做好，讓發動機得以發揮出最大潛能，爲人類所用。

上海尚思自然科學研究院同樣是一家以原創性和影響力爲評價指標的新型研發機構。市科委介紹，尚思研究院以“一系列是否”作爲成果評價的維度，比如是否爲全球首創，解決重大科學問題；是否打破傳統理論體系，改寫教科書；是否提出有巨大影響力的新概念、新理論、新方法等。李大力因基因編輯而入選，目前他正朝着“大片段精確高效的定點整合”這一“基因編輯皇冠上的明珠”發起挑戰，如能摘下這顆“明珠”，絕大多數由基因突變導致的遺傳病有望被攻克。

營造解決複雜科學問題的環境

作爲一名粒子物理專家，上海交通大學李政道研究所副教授葛韶鋒的研究領域是中微子和暗物質相關理論和唯象研究，致力於理解宇宙中的可見物質和暗物質世界。2016年初，李政道研究所尚在籌建中時，他便率先到上海交大面試並被錄用，最終於2019年入職李所。葛韶鋒說，李政道研究所一直是他回國的唯一選擇。“記得首次來交大作學術報告時就發現，這裡的同行提問非常專業和精準，讓我覺得在這裡找到了志同道合的人。”

在深耕中微子研究的同時，葛韶鋒成了上海交大暗物質直接探測實驗“熊貓計劃”的“外援”，幾次合作都獲得了較好的研究成果。得益於李所寬鬆的科研環境，今年他準備“探一探”中微子和暗物質這兩個相對獨立的物理問題之間的內在聯繫，比如兩者之間在宇宙學尺度上的引力聚焦效應。

“我的課題在高校是很難做出來的，因爲需要大量的工程力量。”袁洋說，他研究的大模型數學推理課題，需要深入理解Coq和Lean等語言的編譯器，手工修改編譯器內部的代碼，才能製作出一個高質量的數據集。在上海期智研究院，袁洋可以組建自己的隊伍，也可與院內的AI工程團隊合作，這是其想法能夠落地的關鍵。

在經費投入機制上，市科委創新設立“探索者計劃”，以企業與市科委聯合發佈項目指南、1∶1爲項目出資的方式，引導企業增加基礎研究投入，讓高校院所科學家面向產業界提出的科學問題開展基礎研究。目前參與“探索者計劃”的企業已增至12家，包括聯影、鴻之微、中國商飛等，累計支持150餘個項目，總投入超過1.3億元。

在探索基礎研究多元投入方面，上海持續破題。去年，上海泰坦自然科學發展基金會正式設立，基金會以公益模式遴選資助項目，孵化科學問題。

“現在的基礎研究可不是‘冷板凳’了。”葛韶鋒說。新的一年，滬上青年科學家鉚足了勁兒，要在自己的研究領域有所突破。