进入“特区”的复旦青年科学家：从经费告急到成果二度登上《自然》

近日，复旦大学环境科学与工程系青年研究员王戎团队在《自然》杂志发表论文，他们使用大气物理、化学、经济学交叉融合方法，通过计算机建模研究气候变化的物理过程，首次从能源系统统筹的角度提出了中国加速发展光电和风电、实现2060年碳中和目标的“最优路径”。这篇论文受到国内外学术同行关注，也引起了国家有关部门的重视。

而就在半年前，这位青年科学家还在为科研经费发愁。2019—2022年4年间，他申请各级财政支持的竞争性科研项目均告失败，导致经费告急。

【资料图】

“我们团队真的快没钱了。”今年3月，王戎在“基础研究特区计划”第二批项目答辩论证会上无奈地说。令他欣喜的是，他申报的“气候变化下自然要素与能源系统相互作用基本规律的基础研究”获特区计划立项，得到400万元经费支持。这笔钱可以支撑他未来5年的自由探索，使大气物理、化学、经济学和计算机模拟融为一体的“四不像”研究得以持续。

冒风险从事“四不像”研究

“四不像”，是一位资深科学家对王戎研究方向的评价。他提醒王戎：做这样的多学科交叉、横跨自然科学和社会科学的研究有很大风险，因为传统单一学科的专家对这类研究不够了解，也不会认为研究者是他们的同行，导致跨界研究难以得到公正的评价，在当前竞争非常激烈的科研项目评审中会吃亏。

事实证明，这个判断是准确的。2018年，刚入职复旦的王戎凭借传统的大气化学研究课题，获得国家自然科学基金面上项目支持。此后，他转型做“四不像”研究，就再也没拿到竞争性科研项目，直至今年入选“基础研究特区计划”。

复旦大学环境系青年研究员王戎

为什么要从事风险很大的跨界研究？王戎说，他在北京大学攻读博士时，花5年时间专注于研究一种大气化学污染物质。这样做科研是否太微观？是否会对“大科学”问题失去整体性判断？带着思考，他前往法国气候变化研究中心，开始从宏观视角研究气候变化问题。对于大气、海洋、土壤、冰川等各种自然要素的变化过程，他都通过计算机模拟进行大量研究，探索这些变化的基本规律和机制机理。

随着研究的深入，他不再满足于从自然科学角度分析气候变化问题，开始自学经济学原理。因为他觉得有一个问题很重要——在全球气候变暖的背景下，包括中国在内的各国能源系统、产业结构、技术进步、粮食生产、人均收入和就业形势将受到什么长远影响？这个问题关乎社会经济学，对国家政策制定和战略布局至关重要。

当王戎把很多经济数据输入模型后，“四不像”研究正式启动。“我觉得可以把这种研究称为‘碳中和学’，我们建立的科学工具被命名为‘复旦大学地球数字智能信息复杂系统’。”

创新研究为何屡屡名落孙山

2020年9月，我国领导人在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”

从那时起，如何以最小的经济代价，实现2060年前碳中和这个目标，逐渐成为“碳中和学”研究的重要问题。

王戎团队在复旦大学环境楼前合影。

然而，残酷的现实摆在王戎面前：2019—2022年4年间，他没有申请到一个竞争性科研项目，其中一些项目连答辩机会也没拿到。这使得“碳中和学”面临难以为继的风险。作为身处高校“非升即走”环境的青年科学家，他承受的压力可想而知。

一个具有原创性、也很有潜在价值的研究方向，为何在项目评审中屡屡名落孙山？负责学校“基础研究特区计划”的复旦大学科研院王浩处长分析了其中原因——

首先，这种“四不像”研究在学术界少有先例，属于非共识创新研究，确实存在难以评价的问题，所以在追求多数专家认可的传统评审机制下，获得支持的可能性较小。

其次，在目前大量项目申报、多轮评审，不同学科和不同研究方向的优秀项目挤独木桥的形势下，研究背景、研究内容、预期目标都接近“完美”的项目才能脱颖而出。而真正原创的项目往往有很多不确定性，其漏洞自然存在，比较难得到专家组的一致好评。

虽然没有项目支持，但王戎的研究成果得到了学术界和多份国际知名期刊的认可。2019年以来，《焦耳》《自然·通讯》《美国科学院院刊》先后刊登了他的论文。去年9月，以王戎为独立通讯作者的论文首次登上《自然》，揭示了生物质能源结合碳捕获与封存技术（beccs）对发展中国家粮食安全的潜在威胁。

王戎团队在《自然》发表的首篇论文图示

在《自然》发表这篇论文，要支付折合人民币6万元的版面费。当时，王戎团队的账户上只有23万元，他们的实验室每月最低开销3万元，已支撑不了几个月。好在课题合作者资助了版面费，让论文如期发表。

“基础研究特区”向全国推广

在基础研究领域，如何更好地支持自由探索式研究和非共识创新研究，让那些有才华的青年科学家获得更充裕的经费，心无旁骛地投身科研？

上海市政府提出了“基础研究特区”这一创新方案。2021年9月发布的《关于加快推动基础研究高质量发展的若干意见》显示，上海在全国率先试点设立“基础研究特区”，选择基础研究优势突出的部分高校和科研院所，面向重点团队给予长期、稳定支持。市政府赋予特区充分的科研自主权，支持其自由选题、自行组织、自主使用经费。

目前，上海共有6个“基础研究特区”，分别是复旦大学、上海交通大学、中国科学院上海分院、同济大学、华东师范大学和华东理工大学。

“很多科学家说，原创性强、不确定性大的科研项目很难通过常规评审，这是我们设立特区的初衷。”市科委基础研究处处长宋扬表示，“基础研究特区计划”鼓励6家单位发挥自主权，支持科研人员开展自由探索式研究和非共识创新研究，并且宽容失败，只要原始记录证明项目团队已履行勤勉尽责义务，就允许结题。

今年2月，中央政治局第三次集体学习指出：在建设基础研究高水平支撑平台方面，要加快建设“基础研究特区”。近期，多个外省市科技部门与上海市科委联系，了解特区的创新举措。

进特区让科学家感觉“美妙”

作为特区计划的受益者，王戎对其制度创新感触很深。忙于科研的他，只用一个多小时就填写好项目申报材料，随后参加了复旦大学组织的答辩论证会。一位评审项目的科学家在会上直言：看不太懂他在做的研究，但觉得创新性很强，做得也很扎实，符合特区计划的定位和要求。

评审结果令王戎喜出望外：他终于获得项目支持，而且项目经费足以让他的团队在未来5年里潜心研究、挑战难题。“没想到拿到百万元项目的流程这么短。”他笑道，“今后我可以做非常自由、独立的基础研究，用‘碳中和学’这个新工具为国家服务，这种感觉很美妙。”

今年7月，以他为独立通讯作者的论文二度登上《自然》。基于高时空分辨率的地球数字智能信息复杂系统，王戎团队构建了2021—2060年中国用太阳能光伏和风能电厂替代化石燃料的优化模型，测算出2030年、2040年和2050年我国开发光电和风电的最优投资金额，并列出适合引进国产光电和风电技术的国家名单，为我国碳中和目标下的能源转型和“一带一路”合作提供了科学建议。

论文提出：优化未来40年发展太阳能光伏和风能发电的时空布局。

“希望这些建议对政府未来决策有价值。”王戎说，“优化光电和风电的空间布局，加快升级国家电力系统，能降低未来的碳减排总成本，也会给西部地区带来更多经济收益。”

从经费告急到论文二度登上《自然》，这位甘坐冷板凳的青年科学家走过了一条坎坷之路。今后，将有更多科学家进入“基础研究特区”。宋扬介绍，市科委正在研究制定“基础研究特区”2.0版政策，将更加聚焦基础学科和战略性方向，而且不局限于项目经费支持，还将在人才引进、评价考核等方面形成符合基础研究规律的政策，支持优秀科学家在更好的环境下探索科学前沿，孕育一批重要原创成果。

栏目主编：黄海华

本文作者：俞陶然