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中國網/中國發展門戶網訊 基礎研究是整個科學體系的源頭，是所有技術問題的總開關。2021年，中國科學院制定了《中國科學院關于加強基礎研究的若干意見》（以下簡稱“基礎研究十條”），強化需求導向和問題導向，加快實現從“在干什么”“想干什么”向“該干什么”轉變。建制化基礎研究在鼓勵自由探索的同時，強調研究活動的組織性、協同性，實現環節銜接、資源共享、優勢互補、有參展效合作。作為一線科研人員，在日常科研之余，筆者對“基礎研究十條”進行了專題研究，特別是對建制化科學研究形成了若干思考。
如何優化科研組織模式、提高科研效能，以促進形成新質生產力，是一個重要問題。2023年9月，習近平總書記提出新質生產力這一概念，舞臺背板并在中共中央政治局2024年1月31日下午就扎實推進高質量發展進行第十一次集體學習中強調，“高質量發展需要新的生產力理論來指導”。為了實現中國式現代化，在科技的重要性日益提高、國際科技競爭和大國博弈日益激烈背景下，我國更加需要建立以問題為導向的新型科研組織模式和創新機制，促進形成新質生產力。
盡管我國科技事業取得了舉世矚目的長足進步，但在科研組織模式方面還存在許多有待提升的地方，例如產業界（產）、教育界（學）、學術界（研）、用戶（用）四者相互銜接不暢（表1）。相比半世紀前，現在科技發展的細分領域更多，新涌現的問題多，問題之間的關聯性復雜，不同方向的研究者之間對彼此領域問題知之甚少，缺乏共識，跨方向跨學科研究者較少。
“科學技術問題譜系”的提出
構建自立開放的科學技術體系最終要落實到科學技術問題的提出和解決上。以信息技術領域為例，難的不是做出一款處理器芯片，或者實現一個技術指標，而是處理器生態怎么構建，技術體系怎么可控。表面上看，貫穿生態和技術體系的是指令集、體系結構、知識產權核、芯粒、片上系統芯片、驗證、電子設計自動化工具等方面，但表象的背后是各種各樣的科學技術問題，這些問題在時間演變上、邏輯依賴上縱橫交織，需要加以系統全面的研究。為此，本文提出“科學技術問題譜系”，以期推進人類進一步認知什么是不知道的、需要知道什么，以科學技術問題的形式把難點、痛點、卡點、重點表達清楚，然后組織人力、物力開展研究、開發。
我國當前需要從論文導向轉變為問題導向，從關注發表在哪里轉變為關注解決了什么問題，即解決科研要解決什么科學技術問題這一命題。在國際競爭日益加劇、國內人力資源成本逐漸提高的背景下，本文認為應該發揮中國特色社會主義制度下集中力量辦大事的優勢，全國“一盤棋”，通過構建“科學技術問題譜系”，明確科研靶向，梳理產學研用各主體之間關系，形成面向國家需求的成建制有組織科研組織模式，進而促成高水平的科研效能，提升我國科學研究的質量和效率，為順利實現中國式現代化提供有力的科技支撐（圖1）。
面向構建自立開放科學技術體系，本文提出問題學和問題譜系的概念與思路，核心觀點如下。
當前我國需要從論文導向轉變為問題導向、從關注發表在哪里轉變為關注解決了什么問題，建立問題導向的新型科研組織模式，促進形成新質生產力，構建“科學技術問題譜系”。
在科技競爭日益加劇的背景下，凝練和提出問題，對問題之間的聯系和問題的歷史演變進行研究，建立“科學技術問題譜系”和“面向構建自立開放科學技術體系的問題學”，有助于將國家戰略需求具體化、清晰化、落到實處，避免分散重復和盲目找題，貫通產學研用，統一話語體系，避免認識偏差，便于交流和評價。
通過問題譜系，構建從根本上解決“卡脖子”問題的整體方案及其生態體系，避免“刻舟求劍”“頭疼醫頭、腳疼醫腳”。一方面，任何一項已知技術要卡是卡不住的，解決只是時間問題；另一方面，解決一個被卡問題，可能還會在新的問題上被卡。解決“卡脖子”問題的根本出路在于了解整個科學技術體系中哪些問題已經被卡，并預見哪些問題可能被卡。為此，問題的提出和解決都需要系統化，提出時不宜簡單羅列，而要去粗取精、去偽存真、去冗就簡，梳理問題在邏輯上、時空演變上的聯系，解決時不宜僅強調局部點上的指標，要注重生態系統在要素和能力上的整體構建，從問題體系的角度重視前瞻性和整體性，建立“面向構建自立開放科學技術體系的問題譜系”。
構建“科學技術問題譜系”在展覽策劃內容上需要從第一性原理角度思考，并進行細致的邏輯演繹，需要清晰嚴謹地交代問題背景和術語的確切含義，需要梳理學術文獻，面向中國短、中、長期發展需求，考慮產業界現實的痛點和難點及中長期的潛在的顛覆性科學技術，且與國際開放開源、共建共享。
構建“科學技術問題譜系”在形式上需要分方向分層次，梳理關聯性，貫徹系統工程的思想；需要范式規整，推動科學共同體形成便捷統一的話語體系，便于聯動和評價；需要總體設計，多主體協同，“靜態為主、動態為輔”，逐步完善，建立產學研用的良性閉環，建立問題提出、解決、測評、應用、激勵的良性閉環。
“科學技術問題譜系”的意義
科學研究是提出問題和解決問題的過程，一方面要研究如何解決問題，即方法學（methodology）；一方面要對問題本身進行研究，研究問題的本質、起源、結構，即問題學（problemology）。真正的科學技術問題是客觀的，不排除特殊性，但玖陽視覺整體上奇藝果影像具有一般性；不排除動態衍生性，但整體上具有靜態穩定性。因此，科學技術共同體能夠而且應該構造“科學技術問題譜系”，以全國“一盤棋”布局建制化的、有組織的、高效率的、靶向精準的科學研究。對每一個科學技術問題按照一定的范式進行清晰準確的定義和表述，再向產學研用各界公布，作為各界同向發力、攻堅克難的共同目標，打通教育與科研之間、學科方向之間、科研與科普之間的梗阻與鴻溝。
有助于將國家戰略需求具體化、清晰化、落到實處
構建“科學技術問題譜系”有助于把面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經濟主戰場、面向人民生命健康等目標落實到位。目前，國家有大量的亟策展待解決的問題，但是一些研究主體找不到或找不準問題，導致研究力量的分配與問題的重要性之間沒有合理匹配。“基礎研究十條”提出要把圍繞國家戰略需求和科學前沿重大問題的定向性、體系化基礎研究作為主要任務，創新選題機制和組織模式，加強人才隊伍建設。哪些是最緊迫的科技問題，哪些是世界前沿問題，哪些是它們的交集，哪些是短、中、長期國家戰略需求，這些已經不是僅憑研究者個體的直覺或者科技管理部門的簡單決策能夠準確回答的，而是需要以問題學的形式進行系統深入的專門研究、統一規劃、頂層設計、聯動實施。長期以來，我國科研工作者花費了較多精力撰寫項目申請書，一些科研工作者為了獲得資源和經費而申請項目，而不是因為有實際的研究動機而去申請項目；有些項目評審“打招呼”現象還時有發生；項目申請成功后有些主體并沒有或客觀上不能按照“編制的劇本”開展研究，有些項目的結題驗收并沒有回歸到問題本身，有些項目成果以論文、專利等形式作為完成標準而非解決問題本身作為標準。例如，2020—2022年我國某高校累計獲得財政投入科研經費1.79億元，實施科研項目702個，僅有5個項目成果實現市場轉化，占比0.71%；某高校累計獲得財政投入科研經費1.31億元，實施科研項目862個，實現成果轉化0個；另據國家自然科學基金委員會統計，2018—2021年約7成評審專家“被招呼”。國家給予支持的科研項目數量巨大，但從國經典大圖家頂層和全局看，獎項、項目、文章、人才稱號等都只是中間產物或管理手段，而不是國家戰略需求。在新時期，研究者都應把精力放在思考問題和解決問題上，而不是最大精力用在撰寫項目書的“八股文”上。問題學是一門關于問題本身的科學，只有通過問題學才能把國家的戰略需求以問題的形式具體化、清晰化、落到實處。
有助于避免“盲目找題”和“分散重復”，有助于貫通產學研用
通過“科學技術問題譜系”將產學研用各界更加緊密的協同起來。打破盲目摸索找問題和分散重復表述問題的局面，中國的科研生態可能會煥然一新，產學研用協同模式可能會發生深刻變革，科研效率和質量可能會有質的飛躍，進而促進形成新質生產力。產學研用這四者之間，兩兩配對存在6對關系，以下將舉例教育界（學）和學術界（研）進行詳細闡述。
教育界（包括基礎教育和高等教育）應該更多關注學術界在研究什么問題，從而知道“應該怎么學、應該怎么考、學了有什么用”。如果有“科學技術問題譜系”，學生就能在學習中更有目標感，將當前的學習與未來的職業發展，以及報效社會和國家聯系起來，增加學習的內生動力，實現從“要我學”到“我要學”的轉變。
在學術界內部，問題的提出要避免分散重復、隨意化的現象。“10 000個科學難題”叢書代表了我國學術界對科學問題的系統整理的較高水平，從中提取計算機系統結構領域的8個科學技術問題，可以發現：這些問題的主要形式是“如何達成某個目標”。這8個計算機系統結構領域的科學技術問題具體是：問題1“如展覽策劃何持續提升計算機系統的性能”，問題2“計算機系統如何成為可靠的系統”，問題3“電腦（計算機）能否接近人腦”，問題4“互補金屬氧化物半導體（CMOS）工藝特征尺寸的極限是什么”，問題5“處理器芯片的性能極限是多少”，問題6“如何突破馮諾伊曼結構的挑戰”，問題7“如何應對計算機的活動佈置存儲墻”，問題8“如何克服計算系統的能耗瓶頸”。這些問題之間并不是獨立的，而是存在著重疊、重復、因果、相關等不同的關系；只有加以系統梳理和整合，才能避免分散重復，才能做到交叉融合。詳細分析相關問題的文本描述，可以發現：問題1是一個根本性的問題，目的在于提供足夠的算力；問題1有助于解決問題3，但似乎不能替代問題3；問題5與問題1基本相同，在問題5中整理者只提到摩爾定律如果失效，后續如何應對，問題1則提到了能耗問題（這是問題8）、如何挖掘和表達應用的并行性、如何保證可靠性（這是問題2）；關于摩爾定律何時失效、能延續到何種程度，這是問題4；問題7由問題6導致，然后又是問題1的成因之一。
有助于統一話語體系和避免認識偏差，便于交流和評價
不同的申請者對同一問題表述的尺度不同，對于“什么是問題”“問題的嚴重性和重要性如何”，不同的研究者由于知識掌握的不同和啟動儀式利益不同等因素，觀點往往不一致。這種觀點的不一致往往是學科分類過細、個體之間因為術業有專攻引起的信息不對稱造成的。國家調動各方面的力量和資源，經過規范的流程，進行充分的論證和審核，以自己的公信力為基礎，保證問題是“真問題”。如果這種由于學科分類過細、術業有專攻引起的信息不對稱而出現觀點不一致的“認識偏差”情況被解決，中國的科研生態在一定程度上可能會被重塑，科研模式、科學共同體交流模式、科研評價方式、科研與科普的互動會發生深刻變化，進而產生更高水平的新質生產力。
在構建自立開放的科學技術體系的過程中，凝練和提出問題，對問題之間聯系和問題的歷史演變的研究，本身是科學研究的一部分，本文稱之為“面向構建自立開放科學技術體系的問題學”，應建立并加強問題學的研究。尤其注意，簡單地羅列問題通常是遠遠不夠的，為了能夠系統、深刻地揭示問題的本質及問題之間的聯系，需要去粗取精、去偽存真、去冗就簡，并梳理問題在邏輯上、時空演變上的聯系。
“科學技術問題譜系”的內容
知易行難，需要研究如何構建“科學技術問題譜系”。構建“科學技術問題譜系”應堅持以下3條原則。
從第一性原理角度思考，并進行細致的邏輯演繹
定義問題要按照事物的本來面目進行，要有因果邏輯的論證，要細致地、客觀地從問題的源頭說起，給出最根本的因，即第一性原理。例如，在計算機科學中，對存儲墻問題（memory wall problem）來說，最根本的因是追玖陽視覺及問題，但是不要因此就認為整個問題很簡單，因為還要從第一性原理出發進行邏輯演繹。存儲墻問題是指計算機系統中的計算部件的性能與存儲部件的性能具有不同的增長速率，前者的增長速率大于后者的增長速率，于是形成越來越大的剪刀差，進而導致：對于大量的數據密集型應用，計算機系統整體的性能受限于存儲系統，此時由于阿姆達爾定律（Amdahl’s Law）的制約，進一步改進計算部件的性能并不能對計算機系統的整體性能有顯著的裨益。因此，存儲墻問題可以歸結為追及問題和阿姆達爾定律。從上面的分析可以看出，定義科學技術問題，需要從第一性原理出發，以清策展晰簡練的語言進行嚴謹縝密的邏輯演繹，充分把問題的來龍去脈表達清楚，即提出并準確地表達問題是解決問題的第一步。
清晰嚴謹，交代問題背景和術語的確切含義
第一性原理只是思考的起點，起點之后還需要對問題背景和術語的確切含義進行交代。例如，對于存儲墻問題，有些大同行仍然有不解之處，可能會提出這樣的一些問題：問題中的“計算部件的性能”的“性能”是如何衡量的，是指什么性能，是指浮點運算性能還是定點運算性能；問題中的“存儲部件的性能”的“性能”是如何衡量的，是指存儲訪問的延遲還是存儲帶寬；為什么計算機系統中的計算部件的性能與存儲部件的性能一定具有不同的增長速率，為什么前者的增長速率一定大于后者的增長速率，是技術因素還是非技術因素導致的，這些因素在過去和現在的情況如何，未來是否發生變化；什么是阿姆達爾定律；計算機系統上應用程序的執行時間取決于哪些因素，計算機系統上應用程序的執行時間與計算部件的性能是如何關聯的，計算機系統上應用程序的執行時間與存儲部件的性能是如何關聯的等。可以看出，定義科學技術問題，不僅需要第一性原理和邏輯演繹，還需要交代問題背景和術語的奇藝果影像確切含義，標題式、口號式、愿景式的表述都不能滿足這一要求。
梳理學術文獻，面向中國短、中、長期發展需求，考慮產業界的痛點和難點，且與國際開放開源共建共享包裝設計
“科學技術問題譜系”的構建要服務于中國式現代化，在定義科學技術問題時，要著重考慮中國現實需要和長遠需要，考慮產業界的痛點、難點。從這個意義上說，“科學技術問題譜系”的構建會促進學術界與產業界的合作，促進學術界成果轉化，節省企業研發成本，提升數字經濟對經濟社會發展的貢獻度。
“科學技術問題譜系”的構建也要堅持國際化，注意對提出問題的開篇之作進行嚴謹考證，用國際通行術語，堅持科學技術問題的學術性、客觀性、普遍性。例如，對國際上第一篇關于“存儲墻”問題的學術文獻進行詳細的考證，促進了國內學術界對這一重要問題的理解。可以說，如果沒有這樣對原始文獻的考證，僅僅靠其他渠道只言片語的轉述，斷章取義，望文生義，將很難準確完整理解“存儲墻”問題。因此，提出建立信息技術領域的考據學，目的就是梳理信息技術領域的原始問題、原始概念、原始方法及其歷史關聯與演變。
“科學技術問題譜系”的形式
在形式上，“科學技FRP術問題譜系”應具有以下特點。
分方向分層次，梳理關聯性，貫徹系統工程的思想
科學技術問題的粒度是構建問題譜系時需要考量的重要因素之一。不是所有未知都是科學技術問題，需要抓住學科的主干、根本任務、起點和終點、輸入和輸出。沒有準則地提出問題，可能導致無效勞動，不利于甚至干擾真正的核心問題被重視、研究和解決。例如，前文中8個計算機系統結構領域的科學技術問題具體到每個問題都是一篇文章，但是粒度有大有小，不應停留于一句話或幾句話來簡單羅列問題，也不應根據描述問題的篇幅來確定問題的粒度大小，而應根據問題的內涵確定問題的粒度。各種粒度的問題都有意義，且相互之間可能存在關聯。
建立問題的譜系，而不是問題的散點集合。計算機學科有不同的方向，定義科學技術問題可以分方向進行，然后按照“最小完全集”的思想，每個方向先給出前10位的問題（這些問題往往是“根”問題），再考慮前30位的問題（這些問題除了“根”問題，還包括“枝”問題），再給出前100位的平面設計問題（這些問題除了“根”問題和“枝”問題，還包括“葉”問題）。最后會發現問題之間存在千絲萬縷的關系，問題之間具有層次性，有一級問題，一級問題下面又分為二級問題，以此類推，至此形成了樹狀的問題集合。不同的問題之間作為“因”共同作用的結果，往往導致了新的問題。所以問題之間的最終呈現情況是較為復雜問題關聯圖，而只有從全局把握問題關聯圖，才能系統地開展交叉研究和聯合攻關。
通過“科學技術問題譜系”促進學科融合。學科的不同方向是出于學科知識爆炸與人精力有限的考慮，為了便于分工而人為進行劃分的結果，不同的方向之間在研究目標、研究方式、研究內容側重點上有區別，但這種區別不是絕對的，不同方向之間沒有涇渭分明的分界線，不同方向的問題也不是一定不相干的。以計算機學科為例，真正定義了計算機學科的主要問題也就基本定義了計算機整個學科，真正理解了主要問題也就基本理解了整個學科。一開始不試圖定義“全部”問題，不同方向先抓住前10位、前30位與前100位的基本問題和核心問題，形成問題關聯圖，不斷規整、梳理，很快就會發現問題沒有想象得那么多。然而，問題數量不多不代表問題簡單，國家可以考慮組織產學研用等力量，扎實細致協同推進這項重要的系統工程。
通過“科學技術問題譜系”促進從根本上解決“卡脖子”問題的整體方案及其生態體系，避免“刻舟求劍”“頭疼醫頭、腳疼醫腳”。一方面，任何被“卡脖子”的已知技術終將被突破，只是時間問題；另一方面，解決一個“卡脖子”技術之后，可能會繼續遇到新的“卡脖子”技術。因此，解決“卡脖子”問題的根本在于全記者會面了解整個科學技術體系中的現有“卡點”，FRP并預見未來潛在“卡點”，從問題譜系的角度注重前瞻性和整體性。為此，問題的提出不宜簡單羅列，而要去粗取精、去偽存真、去冗就簡，梳理問題在邏輯上、時空演變上的聯系；問題的解決不宜僅僅強調局部的指標，應注重生態系統在要素和能力上的整體構建，建立“面向構建自立模型開放科學技術體系的問題譜系”，實現問題學與方法學的對應和聯動。
范式規整，推動科學共同體形成便捷統一的話語體系，便于聯動和評價
“科學技術問題譜系”所包括的問題會有一定數量，但不會太多。粗略估算，每個三級學科核心問題不超過10個，如果每個核心問題衍生不超過3個“子問題”，那么細分的“子問題”就不超過30個，再細分的“孫問題”不超過90個，數量是有限的。如果規劃設計好流程，并行分布式去做，預計耗時不多。
科學技術問題的定義在被達成廣泛共識之后，最好有統一的范式便于引用和交流。參考范式應該包含以下要素：問題的名稱、編號；問題的基本描述（所述的學科方向，基本原因，基本記者會后果，屬于科學問題、技術科學問題還是工程問題）；問題在第一性原理下的邏輯根源追溯；問題從根源直至產生的邏輯演繹；問題的背景和術語的確切含義，包括涉及的里程碑式的一系列學術文獻；問題解決之后的意義；與其他問題的關聯；問題的研究現狀和解決方案的歷史演進軌跡；對問題本身的認識的歷史演進軌跡，包括問題描述的修改的時間和內容。研究生寫學位論文、研究人員申請項目、學術界和產業界交流，直接引用問題編號或簡稱即可，形成統一的話語體系，把更多精力放在發揮聰明才智解決問題上。
建立問題提出、解決、測評、應用、激勵的良性閉環
構建“科學技術問題譜系”需要總體攤位設計設計和多主體協同。發揮中國特色社會主義制度能夠集中力量辦大事的優勢，通過問題導向，重新梳理不同主體之間關系，形成面向國家需求的成建制有組織科研生產關系。教育的目的之一是培養能解決問題的人，應讓教育領域了解科學技術問題，讓小學、中學、大學在問題的背景下去教學，使學生們能學以致用。讓普通大眾了解科學技術問題，通過問題而不是知識來貫通科普與科研的鴻溝。資助和管理機構通過不同問題在意義和難度上不同來規劃資金資源分配比例，通過問題解決的質量和徹底性來評價科研活動。堅持“自上而下”和“自下而上”相結合，建立多種選題機制，包括與重要行業部門和骨干企業對接，從國家戰略和包裝設計經濟社會發展重大需求中凝練基礎科學問展場設計題；充分發揮老中青不同年齡層次科學家作用，從科學發展中凝練提出前沿科學問題等。
構建“科學技術問題譜系”需要建立產學研用的良性閉環。中國科學院的高技術類研究院所形成的共識是不能將科研成果停留在論文上。孤立地、隨意地提出帶有問號的語句，不等于提出問題；僅僅停留于發表 TC:08designfollow
