深耕“从0到1”:上海发力基础研究:探索新机制新生态新范式

图为中国科学院分子植物科学卓越创新中心的科研团队。

基础研究是整个科学体系的源头，也是所有技术问题的总机关。“十五五”开局起步，上海正以“为国担当、勇为尖兵”的姿态深耕“从0到1”，在创新“最先一公里”上持续发力。

从帕金森病全新治疗靶点发现，到二维半导体与硅基混合架构闪存芯片诞生；从绘出全球首个海洋最深生态系统图景，到钍基熔盐堆实现钍铀核燃料转换验证……近年来，全市在多个基础前沿领域取得标志性成果。2025年，上海科学家在《科学》《自然》《细胞》三大国际顶刊发表论文180篇，占全国总数30.6%。今年一季度，上海顶刊发文量达54篇，在全国占比进一步提升至34.2%。

这些成绩的取得，既是上海科研和创新主体长期积累、持续攻坚的结果，也离不开近年来全市围绕高风险、高价值基础研究所作的制度探索。在推动上海（长三角）国际科技创新中心建设中冲在前、打头阵，上海正奋力书写高质量答卷，为打牢科技强国建设根基贡献不可替代的战略力量。

夯实底座，深耕源头创新土壤

基础研究未必总能在确定周期内直接形成产品、创造产值。它更重要的价值，在于能在未知中提出问题，在关键时刻为国家战略和产业变革提供新的可能。在上海，越来越多科学家正在用挑战“大问题”的勇气和“十年磨一剑”的耐心，让外界见证城市源头创新能力的提升。

中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员陈玲玲2011年回国后，已在RNA生物学研究领域深耕了16年。她带领团队发现了环形RNA新家族，围绕其生成、功能及应用提出一系列原创性认识，并推动全球首个环形RNA药物于2024年进入临床试验。陈玲玲说，上海敢闯敢试、包容失败的创新环境，让她得以长期专注于基础研究。

围绕二维半导体芯片，复旦大学团队通过多年钻研，终于走出了一条从材料探索、器件设计到系统集成的路径。二维材料具有原子级厚度和优异电学性能，但要走向实际应用，仍需要解决关键难题。为此，团队将基础研究嵌入成熟芯片工艺，研制出二维—硅基混合架构芯片，为新型信息器件工程化提供了新思路。

从疾病发生机制的再认识，到革命性新架构新器件的探索；从对极限环境和生态的系统性认知，到未来能源体系的前瞻验证，上海基础研究正不断向更深层次的科学问题延伸，逼近相关领域的底层规律。这一系列突破背后，持续的资源投入和体系建设提供着关键支撑——2025年，上海基础研究支出占全社会研发经费比重达12%左右，较2020年大幅提升约4个百分点；同时，财政基础研究投入达92.53亿元，较2020年增长3.2倍。

“先行”探索，护航长周期攻关

越是前沿的问题，越缺乏现成路径，也越难在立项之初准确评估其应用价值。因此，单纯以论文等即时产出指标，很难完整反映一项研究的潜在价值。如何让科研人员在高风险、高价值探索中获得长期稳定的支持，成为基础研究机制体制改革必须回答的问题。

为此，上海在全国率先推进基础研究先行区建设，从源头优化资源配置逻辑，围绕具有科学价值和战略意义的问题，遴选适合长期攻关的科研人员和团队，弱化对短期指标的依赖。

作为基础研究先行区的运行管理主体，上海尚思自然科学研究院探索“以选题为基础的选人机制”，成立两年多来已遴选82名尚思系列学者，重点支持优秀科学家面向前沿交叉领域开展高风险、高价值研究。

与此同时，上海数学与交叉学科研究院、中国科学院生物与化学交叉研究中心等新型研发机构，也围绕基础学科和交叉领域探索更加灵活的科研组织方式，通过“长周期支持+国际小同行评价+宽容失败”等机制，不断为科学家开展长周期探索提供必要的时间、空间和容错条件。

多元投入，让产业催生新命题

基础研究不能被短期需求所牵引，但这不意味着它远离产业。如何引导企业将产业发展中难以通过常规技术迭代解决的关键难题转化为基础科学问题？2024年，上海在全国推出首个市企联合设立、共同支持基础研究的“探索者计划”，引导科技领军企业发挥“出题人”“阅卷人”“答卷人”作用，面向重点产业、未来产业发展加大基础研究投入。

该计划以企业出题，市科委与企业按约定比例共同出资、风险共担的方式，面向全市高校、科研机构发布项目指南，开展基础研究。同时，通过政策组合拳，加快健全基础研究多元投入机制。目前，“探索者计划”参与企业已从最初的2家扩容至22家，覆盖生物医药、信息、航空、先进材料等多个领域。比如，联影医疗与上海科技大学开展光子计数能谱CT探测器联合研究，曦智科技围绕新材料与光计算算法持续发布研究方向等。

需要强调的是，“探索者计划”并非企业为某一项产品定向“下单”，而是针对制约产业长期发展的底层机制、共性原理和前沿方法向社会“出题”。通过企业与科研机构联合攻关，有利于从源头凝练产业背后的科学问题。

此外，围绕“全链条加速、全过程创新”，上海还加快布局项目经理人、概念验证平台、高质量孵化器、未来产业基金等配套体系，推动具备转化条件的原创成果更顺畅地跨越验证、工程、资本和应用场景之间的关键环节。

范式变革，为未来布局新引擎

随着人工智能加速融入科学研究，以科学智能（AI4S）为代表的新技术，正在深刻改变“如何做研究”这一底层范式。面对全新机遇和挑战，上海正加快布局发展科学智能，努力回答好“未来如何做研究”这一更为基础的问题。

基于人工智能在文献分析、数据处理、结构预测和实验优化等方面表现出的强大潜力，上海积极探索新工具、配置新引擎，使科研更高效。在生命科学和医学领域，上海交通大学人工智能学院携手新华医院、上海人工智能实验室等，联合研发罕见病智能体DeepRare，通过整合医学文献知识库与真实临床数据，形成可溯源的循证推理过程，为人工智能进入复杂医学推理链条打开新的可能。上海科学智能研究院与复旦大学联合推出超级科研合伙人“大圣”，面向真实科研任务，尝试实现模型、算力、实验设备等的协同工作，为构建科研智能基础设施提供支撑。

科学智能新范式对科研生态和环境体系也提出了新要求。为此，上海顺应趋势，加快建设AI4S开放社区和科学数据中心，推动多源科学数据汇聚共享，构建高质量科学数据资源体系；同时布局适应科研新范式的高通量智能实验室，强化数据、模型与实验的协同联动。这些举措有望为未来多个领域的科研提供通用工具和平台支撑，使数据驱动与模型驱动更好融入基础研究全过程。