从“两枚菲尔兹奖章”看基础研究如何塑造未来创新

日前，2026年国际数学界最高荣誉菲尔兹奖揭晓，中国籍学者王虹、邓煜双双获奖，再次把公众的目光引向数学和中国的基础研究。在很多人看来，数学似乎距离现实产业很远，很难直接对应某一种产品、某一项技术或某一个市场。但恰恰是这样的研究，常常构成重大科技突破最深层的知识基础，以数学为代表的基础研究其实正是科技创新乃至产业创新的“富矿”。

人们习惯把基础研究称为科技创新的“源头”。这一判断虽然成立，但还不够完整。“源头”更多强调的是先后关系，容易让人们把基础研究理解为创新链条最前端的一环。实际上，真正重要的基础研究并不是完成任务后就被后续环节取代，而是在持续拓展人类知识边界，为新的科学问题、新的技术路线和新的产业方向不断创造条件。尤其是在人工智能快速发展、学科交叉不断深化、科技创新越来越依赖底层科学突破的今天，基础研究正在成为决定未来科技发展空间的重要变量。基础研究最大的价值，不是直接创造今天的技术，而是不断创造未来技术能够产生的条件。

创新首先源于知识边界的拓展

科技创新从来不是凭空发生的。从工业革命时期经典力学的发展，到20世纪电磁理论、量子力学和信息论的形成，再到今天人工智能、量子计算和生命科学的突破，重大技术跃迁背后几乎都能看到长期基础研究的积累。技术创新更多的是在已有知识基础上把可能变成现实，而基础研究则不断使原本“不可能”甚至“不可知”的领域进入科学探索范围。技术创新决定今天能够走多快，基础研究更深刻地影响未来能够走多远。

数学尤其能够说明这种关系。数学研究常常从一个高度抽象的问题出发，研究者在最初很难预见它几十年后的用途。但如今，数论成为现代密码技术的重要基础，概率统计、线性代数和优化理论深度进入人工智能，各类数学模型和计算方法也越来越成为生命科学、材料科学和复杂工程不可缺少的研究工具。数学的特殊价值还在于，它不仅提供解决问题的方法，本身也是科学描述世界的重要语言。很多自然现象和复杂系统，只有获得新的数学表达之后，才真正进入可分析、可计算、可利用的范围。菲尔兹奖奖励的首先不是能够立即进入市场的技术，而是不断拓展知识边界的原创贡献，这恰恰说明，基础研究的价值不能主要用今天能够产生什么价值或者生产什么产品来衡量，更要看它能够为未来打开多大的创新空间。

因此，基础研究不是简单站在创新链的起点，而是在不断推动整个创新边界向外延伸。基础研究与科技创新之间也不是一条单向传递的链条：新的科学发现可能催生新的技术工具，新的技术工具、工程瓶颈和产业需求又会反过来提出新的科学问题。现实中的重大创新，往往是科学探索、工程实践、产业需求和应用场景之间不断循环反馈的结果，而不是“基础研究—应用研究—技术开发—产业化”的简单线性过程。基础研究最深层的作用，正在于持续改变科技创新“能够做什么”的范围。

以基础研究打开未来创新空间

基础研究影响科技创新，并不是“一项科学成果对应一项技术成果”的简单关系。它更多通过不断形成新的理论、新的方法和新的工具，逐渐成为整个创新体系可以反复调用的知识基础。真正重要的基础研究往往不是给已有问题增加一个答案，而是改变问题的定义方式，使过去不存在的研究方向逐渐成为新的科学领域，并进一步孕育新的技术可能。换句话说，基础研究首先创造的不是技术本身，而是新技术得以出现的知识条件、理论条件和方法条件。

科学知识进入技术创新的过程，也往往不是一次简单的“成果转化”。一项数学成果可能首先成为另一个学科的方法，随后被转化为算法、模型或设计工具，最终才进入产品和产业。知识在不同学科、不同场景之间不断迁移、组合和重新解释，才使基础研究释放出远远超出最初研究对象的价值。很多基础研究最终并没有“变成”某一种具体技术，却成为无数技术共同依赖的底层能力。产业发展同样会反过来推动基础研究：工程极限暴露新的理论问题，真实场景提供新的数据和验证条件，复杂需求不断提出新的科学命题。真正有生命力的创新体系，正是在这种双向知识流动中不断演进。

这种关系在人工智能时代更加值得重视。人工智能正在加速知识搜索、模型构建和科学发现，但其自身仍建立在长期积累的数学、统计、计算方法和科学问题之上。工具可以改变发现的速度，却不能替代原创理论、原创方法和原创问题的产生。因此，基础研究最大的价值，并不在于准确预测未来，而在于不断扩大未来创新能够发生的空间。所谓打开未来，不是预先知道哪一条路线一定成功，而是让更多原本不存在的路线成为可能，让未来拥有更多可以选择的发展方向。

科技强国竞争本质上是谁能够持续创造未来

今天世界科技竞争正在发生一个值得重视的变化：竞争不断向科学和技术的更前端延伸。人工智能、量子科技、生命科学、新材料等前沿领域越来越依赖长期基础研究积累。决定未来竞争力的，已经不仅是谁能够更快地把现有技术做成产品，更在于谁能够率先提出新的科学问题、形成新的理论突破、创造新的研究工具。一个国家真正的科技实力，不只是拥有多少领先技术，更在于是否具有持续产生领先技术的能力。

基础研究的战略意义，因此也不仅在于争取某一个领域的领先，更在于增加面对未知科技变革时的选择。没有人能够准确预测下一轮颠覆性突破究竟从哪一个学科、哪一种理论、哪一个看似冷门的问题中产生。正因为未来具有高度不确定性，一个国家更需要保持广泛而活跃的基础研究，为未来保留尽可能多的技术选项。真正深层的科技能力，不在于今天是否有替代方案，更在于未来能否持续产生新方案、新路线。基础研究投入不是购买今天的成果，而是在投资未来的发展空间。

这也是为什么基础研究不能完全按照技术创新的逻辑来管理和评价的一个重要原因。技术研发可以围绕既定目标配置资源、设置里程碑、考察实现效率，但真正进入未知领域的基础研究，其路径往往无法预先设计，价值也很难在短时间内充分显现。强调自由探索，并不意味着基础研究要与国家重大需求相分离；真正重要的是，把重大需求转化为值得长期研究的科学问题，同时为科学家保留充分的研究自主性。基础研究的重要价值，往往在成果产生时最难判断，却可能在几十年后的技术变革中得到重新认识。真正值得关注的，不止于一次国际大奖，而是能否持续形成原创知识、持续提出重要问题、持续为未来技术提供新的可能。

科技发展的历史表明，每一次重大技术跃迁背后，都有长期知识积累和基础研究突破。建设世界科技强国，既要提高科技成果转化效率，也要持续增强原创基础研究能力；建设具有全球影响力的科技创新中心，除了看今天集聚了多少企业、形成了多少产业，更要看能否持续产生新知识、新方法和新问题。基础研究决定的不只是今天能够取得多少创新成果，更决定未来能够进入多少新的科技方向、拥有多少新的发展选择。不断打开未来创新的可能性，本质上是在不断扩大一个国家、一个城市面向未来的发展空间、战略选择和科技主动权。

（作者为上海交通大学安泰经济与管理学院教授）

原标题：《从“两枚菲尔兹奖章”看基础研究如何塑造未来创新》