周健     
中國《國家自然科學基金2022年度績效評價綜合報告》顯示，2022年自然科學基金財政預算330.10億元，比上年增加21.02億元，增幅6.8%。本年度共接收來自全國2409家依託單位的專案申請30.76 萬項，批准資助各類專案5.19萬項（資助率為16.87%），資助經費328.23 億元。本年度，自然科學基金委對面上專案、青年科學基金專案、地區科學基金專案、國家傑出青年科學基金專案、創新研究群體專案、聯合基金專案等六類專案，批准資助直接費用為 235.82億元，占自然科學基金當年資助專案總直接費用的72.12%。美國的《國家科學基金會（NSF）財經報告2023》指出，美國聯邦政府2023年度為NSF撥款99億美元，資助了大學、學院和其他研究機構2000家，當年收到研究提案18萬個，其中的11000個提案獲得了資助（資助率為6.11%）。美國國家科學委員會在2007年的一份報告中提出了“變革性研究”（Transformative research），並要求NSF在其資助專案中新增一個分類對這方面的研究進行資助，於是就有了NSF的“對探索性研究的早期概念資助（Early-concept Grants for Exploratory Research，EAGER）”這一分類。同時，NSF還採取了對符合EAGER標準的提案給予優先資助的策略。由此可見，美國科技政策對變革性研究的高度重視。那麼，何謂變革性研究？變革性研究可以識別和預測嗎？變革性研究有哪些特徵？變革性研究的價值何在？如何推進變革性研究？對於這些問題的瞭解，也許對於中國科學研究的未來發展應該是有所裨益的。 1.變革性研究的界定    一般說來，對於科學研究的分類，依據不同的分類標準有著不盡相同的分類描述。其中一種是根據科學研究成果對人類社會知識體系結構的重構強度來分類，由此產生了“漸進性研究”和“變革性研究”。美國國家科學委員會在2007年的報告中提及，科學研究以兩種基本的，並且同樣有價值的方式在不斷發展。大多數的科學研究是建立在先前研究結果、測試或長期假設或理論基礎之上的，且這些新的研究是逐步與以往的研究聯繫起來的，隨著時間的推移而不斷進化，得出結果擴展或改變了普遍的範式。這一類就是漸進性研究。還有少數的科學研究通過應用根本不同的方法或解釋，科學的理解取得了顯著的進步，從而產生新的範式或新的科學解釋。它的進步是革命性的，因為它通過推翻根深蒂固的舊範式和產生新的範式來改變科學。這一類就是變革性研究。因此，他們給出了變革性研究的定義：“變革性研究被視為由思想驅動的研究，這些想法有可能從根本上改變我們對現有重要的科學或工程概念的理解，或導致科學或工程的新範式或領域的創新。這類研究的特點還在於其對當前的理解或其進入新領域的途徑的挑戰。”然後，我們再看看NSF是如何定義EAGER的。NSF認為：“EAGER是一種用於支持在其早期階段、尚未經測，但可能具有變革性的研究想法（或方法）的探索性研究的提案。這項研究可能被認為具有特別的‘高風險-高回報’特徵。例如，它涉及到完全不同的方法，應用新的專業知識，或採用新的學科或跨學科的觀點。” 2.變革性研究可以識別和預測嗎？    對於變革性研究是否能夠被識別和預測，科學界有著不同的看法。有研究人員認為變革性研究是無法識別和預測的。格蕾姆（Sarah A. Gravem，2017）等人認為，研究人員不能預測變革性研究，在提案階段預測或判斷變革性研究是無效的。也有一些研究機構和研究人員認為變革性研究是可以識別和預測的，只是這種識別和預測的難度係數較高。正如NSF指出的那樣，“識別潛在的變革性研究是一個困難的挑戰，不同類型的研究方案可能會產生變革性的結果”。特雷弗斯(J.T.Trevors，2012)等人認為，變革性研究可以通過其定義來判斷。黃怡芬（Y.F.Huang，2013）等人還指出，變革性研究是指改變或破壞既定的科學範式的研究，並提出了識別潛在的變革性研究的新觀點：“變革性研究在‘資訊級聯’的結構中造成了可觀察到的破壞，這些參考文獻鏈可以追溯到建立一些科學範式的論文。”他們還提出了變革性研究的一種識別方法。 3.對研究成果的分析可以提示變革性研究的特徵嗎？   儘管在提案階段對變革性研究的特徵的識別是一個嚴峻的挑戰，然而對研究成果（包括前期的階段性成果）的分析卻能夠提示出變革性研究的某些特徵（這裏的前提是該成果確實屬於變革性研究成果）。對於這一觀點，科學界已經有著相當的共識。格蕾姆也說，變革性研究“通常在科學過程的後期才會被識別出來。”NSF也指出，“不同類型的研究方案可能會產生變革性的結果”。有研究人員列舉出行星橢圓軌道、廣義和狹義相對論、膨脹的宇宙、宇宙背景輻射、進化論、基因組測序、DNA操作、原子裂變和聚變、大陸漂移和板塊構造、幹細胞研究、人類逆轉錄病毒等42項過去的變革性發現（和發明）的例子。研究人員通過對這些例子相關的科學研究過程的分析，歸納和總結，就能夠找到變革性研究的一些特徵。 4.變革性研究具有哪些特徵？   一些科學研究機構和研究人員分別對變革性研究的特徵進行了研究，提出了一些特徵說明，歸納起來大致包括下麵一些內容。（1）來自於自然的、有趣的自由思考。（2）顯示出獨立思考和科學決策的印跡。（3）具有令人驚歎的想像力。（4）選擇了令人匪夷所思的、甚至是與現有理論相左或相悖的視角或出發點。（5）可能引發科學界的爭議。（6）有批判性思維和嚴格質疑的烙印。（7）具有跨學科交叉融合的特性。（8）使用了全新的研究方法、技術或工具。（9）對現有理論或技術的顛覆性重構或創新（範式變革或創新）。（10）觸及一個全新的研究方向或領域。（11）有清晰的深刻發現，並且具有新穎性和創造性。（12）重大理論突破、全新理論體系的構建或重大的社會、經濟價值。這裏列出的特徵，其中一些可能與“漸進性研究”的特徵是重疊的，一些是“變革性研究”所獨有的。如果要用一句話描述“變革性研究”特徵的話，那麼特雷弗斯所言極是：“變革性研究是諾貝爾獎的主要主題，這個獎項旨在表彰經常帶來範式轉變和知識級聯的深刻發現”。與此同時，還需要注意的是，“變革性研究”還涉及一些無形的東西，如人類的直覺、好奇心、意外發現、不可預測的事件和良好的人際學術交流等因素。 5.變革性研究的價值何在？   變革性研究成果的價值至少包括下麵幾點：（1）某種科學理論的顛覆性重構。（2）某種全新的科學理論體系的創立。（3）某種新學科領域的開創。（4）某種技術的顛覆性重構，及其所帶來的經濟價值。（5）某種全新技術體系的創建，及其帶來的經濟價值。（6）前述的種種理論或技術的重構或創新，給人類生活所帶來的福祉。（7）變革性研究成果的增多，必將導致摘取諾貝爾獎桂冠幾率的大幅增加。 6.如何推進變革性研究？   2024年6月25日，我國的“嫦娥六號”探測器已經在全世界首次完成月球背面採樣返回的科學任務，這必將大力推進月球的地質構造和演化歷史等方面的研究。放眼未來，一旦中國的月球科研基地建成，那麼這將是人類真正離開地球、開啟外星生活的偉大壯舉。當下，我們所處的時代是一個科學技術高速發展新紀元的開始。因此，無論是政府，還是大學或各種研究機構，都應該將科學技術發展視為最為核心的任務。針對我國目前的科學研究發展狀況，大力推進變革性科學研究是大有益處的。（1）政府和相關機構提高對變革性研究的重視程度。（2）科學研究資助機構從廣度和強度方面加大對變革性研究專案的資助。（3）全社會宣導保護孩子的好奇心。（4）在義務教育階段，認真強化兒童的心理健康教育，力爭大多數兒童的心理能夠得到健康的發展。（5）在初高中教育階段，適當的增加科學教育內容。例如形式邏輯基礎、科學思維和科學決策的方法等。（6）在碩士、博士選拔過程中，應該將心理健康狀況、職業興趣偏好、科學素養水準等納入評測範圍，並佔據評測總分的適當比重。（7）在有科學研究人員工作的機構（包括專業研究機構、大學、學院、醫院及其它機構），從決策層開始就應該積極宣導和踐行“以人為本”的管理理念。充分尊重研究人員的人格和學術自由，減少不適當的規則制度的約束，從而激發研究人員的科學研究熱情。（8）科學研究機構要用可行的政策和實際的行動來支持研究人員的冒險精神、探索欲望、批判精神和理性質疑，鼓勵研究人員“打破舊世界，創建新世界”。同時，無論是科學研究機構還是科學研究人員，都需要耐得住寂寞、堅守初心、百折不饒、持之以恆，方有可能在萬般曲折之後，獲得價值斐然的“變革性研究”成果，甚至摘得諾貝爾獎桂冠。