太阳爆发等太阳活动对地球空间环境有什么影响?如何认识气候变暖对生态和环境变化的影响……作为中科院又一重大战略部署,“创新2020”规划描绘出了面向2020年的科技创新路线图。
根据该规划,中科院将经过10年努力,有效解决一批事关中国现代化全局的战略性科技问题,在一些重要领域进入世界前列,成为在世界上有重要影响的一流研究机构。
战略性先导科技专项是中科院“创新2020”规划试点启动阶段的重要内容,分为前瞻战略科技专项(A类)和基础与交叉前沿方向布局(B类)两类。目前,未来先进核裂变能、空间科学、干细胞与再生医学研究、应对气候变化的碳收支认证及相关问题等4个A类先导专项已正式立项。
探索黑洞、暗物质等宇宙奥秘
中科院空间科学先导专项将开展空间科学卫星关键技术研究,空间科学卫星的研制、发射和运行以及科学卫星上天后的科学数据应用,构成空间科学任务从孵育、前期准备、技术攻关到工程研制、成果产出的完整链条。
“十二五”期间,空间科学先导专项将重点针对黑洞的性质及极端条件下物理规律、暗物质的性质、空间环境下的物质运动规律和生命活动规律、太阳爆发等太阳活动对地球空间环境的影响和检验量子力学完备性等方面开展研究。
推进干细胞与再生医学研究
中科院干细胞与再生医学研究战略性先导科技专项将针对主要瓶颈问题进行重大战略部署,集中研究干细胞调控、干细胞治疗核心机制、干细胞应用体系等重大科学问题和关键核心技术。
该专项将重点阐明肝脏、神经系统等重要组织器官的正常发育和病理过程中干细胞来源、维持、分化、功能等重要生物学基本问题,发现干细胞调控的重要机制,发展功能性细胞获得的关键技术,研发干细胞因子药物及干细胞功能调控药物等。
着力解决重大科技问题
针对中国应对气候变化与碳减排的国际谈判以及自身可持续发展最佳途径选择等重大科技需求,应对气候变化的碳收支认证及相关问题先导专项将深入研究我国的陆地碳收支定量认证、碳增汇潜力与速率、增汇技术与措施等重大科学技术问题。
该专项将设立温室气体排放清单任务群、气候敏感性任务群等5个相关任务群,并以最为完整与最为先进可行的技术,实现对中国区域温室气体排放与生态系统碳汇能力的准确调查估算,以数据库和先进方法支持我国在碳收支方面的国家行动。
瞄准未来20—30年的战略需求 (李大庆)
先导专项都是对我国未来发展具有战略性、全局性影响的项目。以“空间科学项目”为例,据该项目首席科学家吴季研究员介绍,空间科学是促进航天技术创新、拓展空间应用、服务国家经济社会发展和实现和平利用空间、提升大国地位的不可或缺的重要战略领域。每一项空间科学任务的完成都必须实现新的设计和技术创新,因此对航天技术具有全面的、显著的牵引和带动作用。
其他先导专项也是如此。“干细胞与再生医学研究项目”将帮助人类实现修复创伤和病理组织、治愈终末期疾病的梦想,从而解决药物和手术治疗所不能满足的临床医学的巨大需求;“未来先进核裂变能”项目立足于第四代核反应堆的研究,重点解决核燃料的稳定供给和核废料的安全处置等世界核科学界的重大难题;“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”项目将重点回答:我国的温室气体排放量是多少?我国陆地生态系统有多大的固碳潜力和速率?在温室气体减排的“三可”(可测量、可报告、可检核)问题上我们如何应对?如何认识气候变暖对大气二氧化碳浓度的敏感性?如何认识气候变暖对生态和环境变化的影响?应对气候变化的绿色发展战略和政策是什么?
中科院院长路甬祥解释说,先导专项都是瞄准未来20年甚至30年的战略需求。“比如,在未来先进核裂变能项目中,我们把钍基熔盐堆作为研究方向,希望通过10年、20年、30年的长时间攻关,研究成功新的裂变堆型。到那时,我们会让企业来扮演主角,建设新的钍的堆型。”
让数学与其他自然科学交叉融合
在已经启动的先导项目中,成立“中科院国家数学与交叉科学中心”是目前唯一的一个B类项目。13年前,中科院在实施知识创新工程之初,就曾将当时的4个与数学有关的研究所整合为中科院数学与系统科学研究院,以推动数学各分支学科之间的交叉融合。
而对于这次成立数学与交叉科学中心,路甬祥说,这次是为了推动数学与其他自然科学的交叉融合,“高能物理研究中所获取的大量数据,要进行处理分析,天文观测中的大量数据要进行处理分析,没有数学工具的帮助是不可能完成的。在长江上建坝要有先进的数学方法来分析,在气候变化问题上也可以通过已有的数据利用系统的数学方法对未来进行预测预估”。
已经启动或预启动的8个先导专项都是需要多学科交叉才能完成的“大”项目。中科院将通过实施先导专项,在取得一批重大创新成果的同时,带动全院的结构和布局调整,提高创新能力。