基础研究，追问的是事物本质，回答的是“为什么”。更多时候它悄无声息，却在某个瞬间，迎来“尤里卡时刻”（希腊语，意为：我找到了）。
“基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关。”两个多月前，习近平总书记在上海出席加强基础研究座谈会时这样强调。
作为基础研究重镇，上海一直在向极处探索——
今年1-6月最新数据显示，上海科学家在《科学》《自然》《细胞》三大顶刊发表论文103篇，占中国大陆总数的32.7%。
更早的一组数据，勾勒出这座城市的基础研究底气——2025年上海全社会研发经费投入占GDP比重达到4.5%左右，其中基础研究支出占全社会研发经费比重，从2020年的7.94%提高至12%左右。上海财政基础研究投入达到92.53亿元，较2020年增长3.2倍。
【发问】
基础研究始于问题。
真正的问题，来自对人类重大需求的回应，来自国家战略的驱动，来自对科学边界的无畏叩问。一个关键问题的解决，就意味着一次破局。
帕金森病是仅次于阿尔茨海默病第二常见的神经退行性疾病。传统药物和手术只能缓解症状，无法延缓疾病进展。复旦大学郁金泰团队、袁鹏团队联合中国科学院生物与化学交叉中心刘聪团队，发现国际上首个有望阻断帕金森病病理进程的原创靶点，并筛选出具有潜在治疗价值的小分子化合物，为全球数百万患者带来新的治疗希望。从发现靶点到候选药物，这项突破性成果入选“2025年中国十大科技进展新闻”。
如今，核能已成为大多数工业国主要的电力来源。大自然中仅有铀-235可直接用来做核燃料，我国的铀资源进口依赖度超过70%。能否换一个思路——我国钍资源储量居世界前列，通过钍铀循环可以产生核裂变，释放大量能量。在甘肃武威的茫茫戈壁滩上，由中国科学院上海应用物理研究所牵头建成的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆，去年10月首次实现钍铀核燃料转换，成为目前全球唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆。这一成果同时入选“2025年中国十大科技进展新闻”和“中国科学十大进展”。
位于茫茫戈壁滩的钍基熔盐实验堆基地
数学中的三维球面，超出了很多人的直观想象，更不要说高维空间。“球面稳定同伦群”问题被称为代数拓扑的“圣杯”之一，一个世纪以来，学界将计算艰难地推进到了59维。复旦大学上海数学中心教授王国祯与合作者，不仅迈过了61维这个“坎”，解决了广义庞加莱猜想在奇数维情形的最后一个问题，还将计算推进到了90余维。日前，王国祯以第一完成人获颁国家自然科学奖二等奖。
基础研究的问题，还来自产业一线的真实需求。
在一些发达国家，企业和社会力量对于基础研究的投入，与政府财政投入的体量相当。与之相比，国内企业对基础研究投入不足，缺乏“从10看到1”的科学问题凝练意识。为此，上海于2021年在全国率先推出市企按1:1比例出资、共同支持基础研究的“探索者计划”——由企业出题、高校院所答题，截至目前已有22家企业加入。
去年8月，联影医疗“国产光子计数CT进入临床”这一重要突破，就是在“探索者计划”支持下实现的。“中国企业的创新越来越需要基础研究。上海出台这个政策，将引导更多企业投入基础研究。”联影研究院院长胡鹏说。
当前，算力需求持续攀升，光计算被视为“后摩尔时代”最具潜力的计算范式之一，成为全球高度关注的前沿方向。就在上个月，上海市集成光计算芯片与系统重点实验室启动，这是我国首个光计算产研融合平台，由上海交通大学与曦智科技联合建设，以探索高校基础研究与企业工程化能力深度融合的新模式，将为硅光和光计算未来产业的技术攻关、成果转化和应用落地提供关键平台支撑。
当更多企业加入“出题人”行列，基础研究的选题来源更加多元，后续的成果转化也将更为顺畅。
【交叉】
上海正迎来越来越多的“数学时刻”。第十届世界华人数学家大会，几个月前在上海开启了一场浩大的脑力激荡。多位菲尔兹奖得主和中外院士带来最前沿的学术观点，还颁发了素有“华人菲尔兹奖”之称的大会数学奖金奖。
第十届世界华人数学家大会。黄海华 摄
几天前，第三十六届国际弦理论大会在上海闭幕。作为全球弦理论、量子引力领域最具影响力的年度学术盛会，这是首次落地上海。约700名学者参会，其中外籍人员占近半数。
数学，正在成为更多学科的“通用语言”。这两次会议的主办方——菲尔兹奖首位华人得主丘成桐领衔的上海数学与交叉学科研究院，正是这座城市对基础研究长远布局的重要落子。当代科学的前沿，生长在学科的接缝处。上海敏锐地把握这一趋势，让交叉成为突破的催化剂。
“我们的定位是50%为交叉学科，25%是基础数学与理论物理，25%是应用数学。”上海数学与交叉学科研究院院长助理李逸介绍。其中，应用数学领域旨在推动数学服务于工程、气候模拟、医学影像和电磁计算等发展；交叉科学领域则以数学为核心方法，面向生命健康、人工智能、量子计算等交叉前沿，探索数理方法与医学、信息、材料、物理的深度融合。这种“基础+应用+交叉”的三元布局，既保障了原始创新的源头活水，又强化了科研成果的应用转化。
上海数学与交叉学科研究院。黄海华 摄
在神经外科临床中，胶质瘤的诊断一直存在诸多挑战。丘成桐带领团队开发的脑医学影像智能分析平台，已在南京鼓楼医院部署测试，辅助医生进行脑肿瘤患者诊疗。临床数据显示，它在胶质瘤分析领域处于世界领先水平。此外，双方合作的阿尔茨海默病早筛研究，也获得了很好的数据。
曾是哈佛大学医学院终身教授的袁钧瑛和周界文，如今是中国科学院生物与化学交叉研究中心的主任和副主任。“我和袁老师讨论过，哈佛医学院科研制度最大的优点是自由，就是太散了，课题组之间的合作不够，导致很多有价值的科学发现被浪费了。”周界文说。中国科学院生物与化学交叉研究中心非常重视合作，传统的学科壁垒在这里被打破，围绕核心科学问题，细胞机制、蛋白结构、药物筛选、早期诊断等多个学科团队无缝衔接。据统计，这里近30%的重要科研成果由多个团队合作完成。
智能体如何帮助科学家做实验？几个月前，上海科学智能研究院与复旦大学、无限光年联合发布了“超级科研合伙人”——“大圣”。发布会上，一场实时实验给出了答案。只需轻点鼠标，实验关键参数从自然语言对话中自动预填充，详细流程被转化为机器可执行代码，连线实验室下达指令后，实验设备自动启动。与以往AI工具不同，“大圣”具有能动性，不再是单纯执行细节指令，而是主动朝着科研目标推进。
当前，文献规模激增、数据形态复杂，实验与模型脱节、跨学科协作成本高，成为科研痛点。“大圣”的发布有着深刻的现实意义，AI正在成为科学家的“合伙人”。未来，科学家只需定义科研目标，绝大多数繁琐工作都可由AI完成，让科学家从代码优化、文献检索等冗余工作中解放出来，专注于提出更具创新性的科学问题。
国家蛋白质科学研究（上海）设施，是全球首个生命科学领域综合性大科学装置，中国一半的蛋白质结构研究出自这里。如今，生物学与AI的交叉正在催生新范式。蛋白质（上海）设施与康码（上海）生物科技有限公司共建“AI蛋白质智造联合实验室”，可实现每天10000种蛋白质的智造通量，为全球蛋白质“智造”领域注入强劲的“中国动能”。
当学科边界被打破，当AI成为科研基础设施，基础研究的“工具箱”正在被重新定义，科学发现也被赋予了“加速度”。
【深耕】
基础研究需要甘坐“冷板凳”的人，更需要让这些人安心坐“冷板凳”的机制。
早在2021年，上海就在全国率先试点设立“基础研究先行区”。 作为该体系中唯一的管理型新型研发机构，上海尚思自然科学研究院是一家“没有围墙的研究院”——不设实体实验室，资助的学者都在上海各高校和科研机构里做研究。
尚思研究院。黄海华 摄
尚思研究院首席科学官李党生日前接受采访时，披露了他们的选人逻辑——不看人才“帽子”，不看资历，不看论文影响因子，甚至年龄也不是硬性门槛，最重要的遴选标准就是创造力。
尚思研究院构建分层筛选的长周期支持体系。对“尚思探索学者”给予2年的支持，表现突出的可转为“尚思学者”；“尚思学者”和“尚思资深学者”则获得5年为一个周期的稳定资助。
“我们没有发论文的硬性指标。”李党生介绍，资助到期后，看其是否做出前沿性、开拓性、突破性、颠覆性特质的科学发现。如果学者通过评估，将得到续期。值得一提的是，学者如果失败过程中积累的数据和认知明确指向了新路径，经国际同行评估后，尚思仍可能继续支持。
“我国首例侵入式脑机接口临床试验开展”去年底入选2025年国内十大科技新闻，这让核心研发人员李雪走进公众视野。不同于“先做博士后再独立研究”的常规路径，李雪在博士研究生毕业后就有自己独立的实验室，3年后直接转为研究员。
“中国首例侵入式脑机接口临床试验”受试者术后一个月脑控玩赛车游戏
这得益于中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心打破学界惯例的一项改革——“青年研究员计划”。该计划实行“3+2”考核机制，中期考核优秀可直接聘为研究员，此外还给了2年弹性时间。“这让我们更早吃了独立的苦，也更早尝到了独立的甜。”这一跳过“博士后必选项”的创新举措，打破的是常规，激活的是青年科学家的创新活力。
其实，这并非脑智卓越中心第一次“打破常规”。早在2018年，没有海外留学经历的刘真以“本土博士后”身份被破格聘为研究员，成为当时中心最年轻的研究组组长。时隔5年，刘真与合作者在国际上首次构建嵌合体猴技术。中国科学院院士、脑智卓越中心学术主任蒲慕明对此评价，“这对于生物医药的重要性不亚于克隆猴技术，是构建非人灵长类疾病模型的里程碑发现。”
曾经，世界首个体细胞克隆猴研究论文第一作者，是刘真身上的标签。他用另一个“国际首次”证明了“破格”的价值。
基础研究关键在人，而人的成长，需要“不拘一格降人才”的土壤。一项数据显示，上海市级科技计划项目负责人中40岁以下占比超过60%，越来越多青年人才挑大梁、当主角。
基础研究具有长远价值，但往往难以预见。正是这些今天看似“无用”的深耕探索，终将在未来某个时刻，成为改变世界的力量。
上海的求索还在继续。敢于向极处发问，乐于向极处交叉，甘于向极处深耕，终将迎来更多“尤里卡时刻”。
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