芮明杰

復(fù)旦大學(xué)特聘教授

復(fù)旦大學(xué)管理學(xué)院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)系主任

復(fù)旦大學(xué)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)博士后流動(dòng)站站長(zhǎng)

復(fù)旦大學(xué)企業(yè)發(fā)展與管理創(chuàng)新研究中心主任

“三思派”特約專家

當(dāng)下科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究范式正經(jīng)歷深刻變革：從“假設(shè)驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)向“數(shù)據(jù)/AI驅(qū)動(dòng)”，從“單一學(xué)科”轉(zhuǎn)向“跨學(xué)科融合”，從“封閉實(shí)驗(yàn)室”轉(zhuǎn)向“開放協(xié)同網(wǎng)絡(luò)”，從“技術(shù)研發(fā)”與“科學(xué)發(fā)現(xiàn)”分離轉(zhuǎn)向“雙向加速迭代”。應(yīng)對(duì)這一變化，需從科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究制度改革、研究組織體系重構(gòu)、研究工具創(chuàng)新與共享、新型創(chuàng)新生態(tài)體系建構(gòu)、人才培養(yǎng)模式改變等方面制定系統(tǒng)性對(duì)策。

以人工智能技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、5G 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等為代表的新一輪科學(xué)技術(shù)進(jìn)步極為迅速，對(duì)未來(lái)人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)和城市發(fā)展必然產(chǎn)生難以預(yù)料的影響。更重要的是這些科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步還在改變現(xiàn)行科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究的范式，改變現(xiàn)行科學(xué)技術(shù)研究者的行為范式，從而推動(dòng)創(chuàng)新研究效率的不斷提升，進(jìn)而不斷拓展人類對(duì)未來(lái)的認(rèn)知邊界。因此，在謀求我國(guó)科學(xué)技術(shù)自立自強(qiáng)的過(guò)程中，把握科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究范式革命的趨勢(shì)方向，加快現(xiàn)行創(chuàng)新研究范式的創(chuàng)新，則可能達(dá)到事半功倍的效果。

科學(xué)技術(shù)研究范式正在發(fā)生革命

隨著人工智能技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等的快速進(jìn)步，科學(xué)與技術(shù)正在向跨界融合與全球協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展，呈現(xiàn)出科學(xué)研究范式和技術(shù)創(chuàng)新范式的融合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)行科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究范式的革命。

認(rèn)知范式革命。

AI技術(shù)與數(shù)字計(jì)算等技術(shù)正在重構(gòu)人類認(rèn)知自然的方式。傳統(tǒng)的研究范式是“假設(shè)驅(qū)動(dòng)”，即科學(xué)大膽假設(shè)如此然后證明從而誕生新發(fā)現(xiàn)新發(fā)明；而如今已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向“數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)”范式，即通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)問題并予以創(chuàng)新解決從而形成新發(fā)現(xiàn)新發(fā)明。這就是人工智能在輔助技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)現(xiàn)新科學(xué)問題，再?gòu)拇髷?shù)據(jù)分析中得到科學(xué)發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)發(fā)明，雙向融通，互相促進(jìn)?？梢哉f(shuō)，人工智能（AI）技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)正在重塑科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法論，成為繼實(shí)驗(yàn)、理論、計(jì)算之后的第四范式。AI技術(shù)可以通過(guò)挖掘海量數(shù)據(jù)所隱含的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)“觀察—智能涌現(xiàn)—驗(yàn)證”的新邏輯。

重構(gòu)開放創(chuàng)新生態(tài)。

封閉式科學(xué)研究固然可以保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，但其效率不高、迭代不快已經(jīng)是公認(rèn)的事實(shí)，更重要的是數(shù)字技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)建立其全球一體化的架構(gòu)，為打破知識(shí)壟斷，突破信息孤島，形成“開源創(chuàng)新—全球驗(yàn)證—迭代升級(jí)”的高效率協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)奠定了基礎(chǔ)。“開源創(chuàng)新—全球驗(yàn)證—迭代升級(jí)”是一個(gè)不同于以往的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)，也正是如此DeepSeek才可以在OpenAI等大模型基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的創(chuàng)新，并取得極大成功。而DeepSeek宣布其大模型為開源的大模型，正是為其未來(lái)的進(jìn)一步合作創(chuàng)新創(chuàng)造了巨大的空間，而這反過(guò)來(lái)對(duì)模型的演化和未來(lái)探索有著巨大的推動(dòng)作用。如今，科學(xué)技術(shù)研究的工具開源化逐步成為主流，如Jupyter Notebook、GitHub等平臺(tái)使科研流程透明化，全球開發(fā)者可實(shí)時(shí)協(xié)作優(yōu)化算法（如PyTorch框架）。此外全球科學(xué)數(shù)據(jù)共享機(jī)制的建立，就是促進(jìn)了全新科學(xué)技術(shù)開放創(chuàng)新生態(tài)的形成，以及促進(jìn)了研究范式的創(chuàng)新。

“技術(shù)科學(xué)”新形態(tài)正在崛起。

在科學(xué)與技術(shù)的界限日益模糊的今日，“技術(shù)科學(xué)”概念被重新定義，強(qiáng)調(diào)技術(shù)不再是科學(xué)的“應(yīng)用子集”，而是與科學(xué)共同構(gòu)建認(rèn)知世界的新框架。例如，量子計(jì)算的發(fā)展不僅依賴量子力學(xué)理論，其糾錯(cuò)算法又推動(dòng)了信息論的革新。時(shí)下技術(shù)科學(xué)形成“問題導(dǎo)向、技術(shù)定義科學(xué)”的新型協(xié)同創(chuàng)新范式，這一范式的核心在于以實(shí)際需求為牽引，通過(guò)技術(shù)工具的突破驅(qū)動(dòng)科學(xué)認(rèn)知的深化，同時(shí)科學(xué)理論的進(jìn)步又反哺技術(shù)創(chuàng)新，形成雙向互動(dòng)的閉環(huán)。這種模式打破了傳統(tǒng)“基礎(chǔ)研究→應(yīng)用研究→技術(shù)開發(fā)”的線性邏輯，不再以學(xué)科劃分為界限，而是圍繞具體問題如碳中和、癌癥治療等需要整合跨學(xué)科資源，進(jìn)行科學(xué)與技術(shù)的同步迭代。技術(shù)開發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的新現(xiàn)象、新數(shù)據(jù)直接成為科學(xué)研究的對(duì)象。例如，CRISPR基因編輯技術(shù)的應(yīng)用不僅解決了基因治療問題，還推動(dòng)了對(duì)DNA修復(fù)機(jī)制、表觀遺傳學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的深入理解，這種“問題導(dǎo)向、技術(shù)定義科學(xué)”的協(xié)同模式，本質(zhì)上是人類應(yīng)對(duì)復(fù)雜挑戰(zhàn)的認(rèn)知革命，它打破了科學(xué)與技術(shù)的傳統(tǒng)分野，使創(chuàng)新更具針對(duì)性、高效性和包容性。

應(yīng)對(duì)科技創(chuàng)新研究范式革命的策略

當(dāng)下科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究范式正經(jīng)歷深刻變革：從“假設(shè)驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)向“數(shù)據(jù)/AI驅(qū)動(dòng)”，從“單一學(xué)科”轉(zhuǎn)向“跨學(xué)科融合”，從“封閉實(shí)驗(yàn)室”轉(zhuǎn)向“開放協(xié)同網(wǎng)絡(luò)”，從“技術(shù)研發(fā)”與“科學(xué)發(fā)現(xiàn)”分離轉(zhuǎn)向“雙向加速迭代”。應(yīng)對(duì)這一變化，需從科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究制度改革、研究組織體系重構(gòu)、研究工具創(chuàng)新與共享、新型創(chuàng)新生態(tài)體系建構(gòu)、人才培養(yǎng)模式改變等方面制定系統(tǒng)性對(duì)策。

科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究制度改革。

新型創(chuàng)新研究范式涉及AI技術(shù)、大模型、跨學(xué)科、科學(xué)與技術(shù)的融合等方方面面的因素，研究的投入增長(zhǎng)固然重要，但要使多重因素融合有序，創(chuàng)新效率提高，沒有相應(yīng)的制度機(jī)制設(shè)計(jì)和有效的治理模式是十分困難的。在市場(chǎng)成為資源配置的基礎(chǔ)時(shí)，進(jìn)行契約型合作、股權(quán)控制、創(chuàng)新鏈上多方均獲得激勵(lì)的激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。特別在與其他科學(xué)技術(shù)研究機(jī)構(gòu)、平臺(tái)、人員的合作時(shí)若不采用通用的國(guó)際規(guī)則和契約可能是困難的，激勵(lì)不到位，研究者的創(chuàng)新努力程度必然受損。因此，創(chuàng)新的投入產(chǎn)出效率是創(chuàng)新研究制度機(jī)制改革的重要判斷指標(biāo)。另一方面新范式帶來(lái)“AI偏見”“數(shù)據(jù)濫用”“科研倫理風(fēng)險(xiǎn)”等新挑戰(zhàn)，也需全球共同建立“創(chuàng)新與規(guī)范并重”的制度以及相應(yīng)的治理體系。

創(chuàng)新研究組織體系重構(gòu)。

新范式下，科學(xué)發(fā)現(xiàn)不再依賴傳統(tǒng)“觀察—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)”的線性流程，而是通過(guò)AI挖掘海量數(shù)據(jù)中隱含的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)涌現(xiàn)—智能推理—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的閉環(huán)。而技術(shù)發(fā)明的核心變化是“從‘研究人員主導(dǎo)的線性試錯(cuò)’轉(zhuǎn)向‘?dāng)?shù)據(jù)與AI驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)狀進(jìn)化’”，數(shù)據(jù)成為創(chuàng)新的“原材料”，AI成為“發(fā)明工具”，開放生態(tài)成為“創(chuàng)新容器”，最終實(shí)現(xiàn)“研發(fā)周期縮短50%—80%、貼合需求、更系統(tǒng)方案”的技術(shù)突破?？茖W(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究范式的變化中數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、AI技術(shù)應(yīng)用均十分關(guān)鍵，因此傳統(tǒng)研究組織體系需要重構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)、大模型、AI技術(shù)、跨學(xué)科研究平臺(tái)等成為新型研究組織體系中的核心，傳統(tǒng)研究組織體系需要因此而重組，原有的資源配置必須因此而調(diào)整。

革新技術(shù)工具與平臺(tái)。

科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究新范式的核心是“工具革命”——AI、算力、先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備成為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的“新顯微鏡”“新望遠(yuǎn)鏡”。為此需要突破現(xiàn)有研究工具的限制，打造“人機(jī)協(xié)同”的創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施，開發(fā)創(chuàng)新新型科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究工具。例如在通用大模型基礎(chǔ)上開發(fā)專用科研大模型，覆蓋數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、材料、生物、氣候等領(lǐng)域，進(jìn)行基礎(chǔ)研究的突破。構(gòu)建AI輔助實(shí)驗(yàn)的“閉環(huán)控制”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“AI設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案—機(jī)器人自動(dòng)執(zhí)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析—方案迭代”全流程自動(dòng)化，加速科學(xué)實(shí)驗(yàn)、技術(shù)發(fā)明的研究創(chuàng)新進(jìn)程。又如對(duì)基因組學(xué)、高能物理等數(shù)據(jù)密集型研究給予“算力+數(shù)據(jù)”雙支持，建立“國(guó)家科學(xué)數(shù)據(jù)中心”平臺(tái)，整合分散在高校、科研院所的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，向全國(guó)全球開放共享。

構(gòu)建開放協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)，打破“學(xué)科壁壘”與“創(chuàng)新孤島”。

新范式下，重大突破多發(fā)生在學(xué)科交叉處，如量子計(jì)算+材料科學(xué)、AI+腦科學(xué)等方面，因此需建立“學(xué)科交叉-資源流動(dòng)-利益共享”的開放合作生態(tài)。具體做法如下：一、在高校、科研院所試點(diǎn)“交叉學(xué)科建設(shè)專項(xiàng)”，允許打破傳統(tǒng)院系設(shè)置，自主設(shè)立“計(jì)算生物物理學(xué)”“量子人工智能”等新興學(xué)科。二、建設(shè)“跨區(qū)域跨機(jī)構(gòu)協(xié)作平臺(tái)”，如“長(zhǎng)三角AI+生命科學(xué)聯(lián)盟”整合上海交大、浙大、中科院神經(jīng)所等機(jī)構(gòu)資源，共享實(shí)驗(yàn)設(shè)備、數(shù)據(jù)與算力，推動(dòng)疾病的AI早期診斷研究。三、由科技創(chuàng)新型企業(yè)牽頭組建“跨學(xué)科創(chuàng)新聯(lián)合體”，聚焦產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)（如新能源電池壽命提升、芯片散熱材料突破），整合高?；A(chǔ)研究能力、企業(yè)工程化能力、用戶場(chǎng)景數(shù)據(jù)。此外還可以在智慧城市、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，建立“科研團(tuán)隊(duì)-企業(yè)-用戶”聯(lián)合創(chuàng)新體，讓用戶需求直接驅(qū)動(dòng)研究方向。

創(chuàng)設(shè)新型國(guó)際開放合作機(jī)制。

科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究新范式下，科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究從“單一國(guó)家/機(jī)構(gòu)主導(dǎo)”轉(zhuǎn)向“全球分布式協(xié)同”。聯(lián)合國(guó)教科文組織《開放科學(xué)建議書》（2021）提出，通過(guò)學(xué)科交叉與數(shù)據(jù)共享加速知識(shí)流動(dòng)，歐盟“FAIR原則”（數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)、可訪問、可互操作、可重用）已成為全球開放科學(xué)的核心標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)院《開放科學(xué)規(guī)劃》（2018）強(qiáng)調(diào)，學(xué)科交叉需建立“知識(shí)生產(chǎn)者-消費(fèi)者”協(xié)同機(jī)制，如公民科學(xué)項(xiàng)目通過(guò)眾包數(shù)據(jù)推動(dòng)阿爾茨海默病研究。因此全球開放合作機(jī)制盡管時(shí)下受到地緣政治的影響，但依然是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)自立自強(qiáng)的必要條件。特別在數(shù)智時(shí)代，AI技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析需要更多的數(shù)據(jù)支持，才能提高其分析推理結(jié)論的可靠性，因此各國(guó)擁有的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)如何全球協(xié)同共享，成為時(shí)下人類社會(huì)面前的重要難點(diǎn)。為此需要全球共同努力，創(chuàng)建新型開放合作機(jī)制，繞開地緣政治的約束，讓科學(xué)技術(shù)真正成為幫助人類拓展對(duì)未來(lái)世界的認(rèn)知邊界，造福人類社會(huì)的最重要的力量。

文章為社會(huì)科學(xué)報(bào)“思想工坊”融媒體原創(chuàng)出品，原載于社會(huì)科學(xué)報(bào)第1967期第3版。文章觀點(diǎn)不代表主辦機(jī)構(gòu)立場(chǎng)。

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