“從0到1”的基礎研究內涵、過程與關鍵問題

張曉旭 周文泳 胡雯

摘 要：加強“從0到1”的基礎研究是實現高水平科技自立自強的必然要求，然而，科學共同體和實踐領域對其概念尚未形成統一認識。以范式轉移為切入點，引入科學知識網絡，系統闡釋“從0到1”的基礎研究內涵，指出范式轉移、開拓性、非共識性是其區別于其它基礎研究的重要特征。研究表明：①范式轉移程度和科學價值水平是判斷基礎研究原創性的兩個重要維度，通過二維四象限法可將“從0到1”的基礎研究劃分為重大型、價值型、轉變型和微創型4類；②在科學知識網絡中，“從0到1”的基礎研究過程分為潛在核心節點探索和核心節點形成兩個階段，核心節點的出現兼具規律性和偶然性，核心節點存在差異且會發展變化。明確“從0到1”的基礎研究概念和特征對于有效發揮科研評價的篩選與導向功能、優化基礎研究資助模式以及構建促進原創的科學建制具有關鍵作用。

關鍵詞：原創性；基礎研究；范式轉移；開拓性；非共識性；科學知識網絡

DOI：10.6049/kjjbydc.2022090585

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：G301

文獻標識碼：A

文章編號：1001-7348（2024）08-0001-10

0 引言

當今世界正經歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產業變革加速演進，為躋身創新型國家前列，保證關鍵核心技術自主可控，實現高水平科技自立自強，加強“從0到1”的基礎研究是必然要求^[1-4]。2020年1月，多部委聯合制定并印發的《加強“從0到1”基礎研究工作方案》正式提出“從0到1”的基礎研究概念。在宏觀層面，加強“從0到1”的基礎研究是提升國家科技競爭力的重要舉措；在中觀層面，開展“從0到1”的基礎研究是破解“卡脖子”技術難題以及保障關鍵領域產業鏈供應鏈穩定安全的必要手段；在微觀層面，落實“從0到1”的基礎研究，支撐國家和經濟社會長期發展是對科研團隊、科研機構與科技骨干企業創新能力的重要考驗。

盡管“從0到1”的基礎研究對建設科技強國和推動經濟社會高質量發展具有奠基性作用，但與其相關的一些基本概念未在科學共同體和實踐領域得到清晰解答。尤其是如何理解“從0到1”原創性？“從0到1”的基礎研究內涵是什么？它有哪些特征？“從0到1”原創性概念模糊是產生這些問題的主要原因，根源在于它與“創新”難以區分。因此，闡明“從0到1”的基礎研究內涵和特征具有重要意義。首先，本文在明確基礎研究概念和類型的基礎上，引入科學知識網絡理論對“從0到1”原創性進行界定，闡釋“從0到1”的基礎研究內涵和特征；其次，借助引文網絡解構科學知識網絡，使得“從0到1”的基礎研究更加具象化；最后，聚焦概念模糊所產生的負面影響，從科研評價、研究資助和科學建制3個視角提出相關政策啟示。

1 概念界定

1.1 原始創新

創新包括原始創新和一般性創新兩種類型。從科學史經驗視角看，原始創新具有兩個內在特征：一是深刻改變研究領域的整體格局和研究面貌，一般開辟了新研究領域；二是具有顛覆性范式革新意義，一般建立或直接催生了新范式（顧超，2022）。根據上述內在特征，相較于一般性創新，原始創新具有如下獨特性特征：一是在知識供給維度上，原始創新可為后續研究提供以往無法獲得的獨特知識^[5]，即部分學者所提出的向科學共同體貢獻以前從未出現過^[6]、具有首創性^[7]、從無到有^[8]的新知識（新方法、新理論和新學說），而非對科學知識的簡單貢獻^[9]；二是在范式供給維度上，原始創新可提供新理論體系和新理論框架以供后續研究參照、模仿，即部分學者所提出的范式轉移是原始創新區別于一般性創新的重要特征^[8，10-12]。

原創性既是原始創新特性的表征變量，也是衡量科學成果核心價值的重要變量之一^[13-15]。目前，原創性評價主要有兩種方法：一是同行評議法，主要通過領域內專家打分評價實現對原創性的主觀判斷；二是引文分析法，主要采用引文網絡、文本內容分析等量化方法^[16-18]對原創性進行客觀評價，本質上是基于科學知識網絡的分析方法。此外，原創性具有較大的學科差異。在自然科學領域，原始創新通常意味著產出新發現、新理論和新方法論^[19]；在人文社會科學領域，原創性含義更加廣泛，包括新研究方案、新理論、新方法或新數據應用以及研究新話題或產生新發現等^[19]。同時，原創性在自然科學與社會科學內部不同學科之間也存在較大差異^{[9，19]}。

從上述研究可以看出，原始創新與一般性創新的核心差異是識別“從0到1”特征的關鍵所在。原始創新程度和重要性相對較高，創造出的科學知識是獨特的、以前從未出現過的，通過范式轉移產生^[12]，所以原創性知識是“從0到1”的科學知識；一般性創新程度和重要性相對較低，是通過對已有知識的調整、改進、重組或重構，將新系統應用于已經建立的方法、分析和解釋，雖然增加了可用數據，卻未帶來“一個新范式”^[9]，產出的是“從1到N”的新知識。因此，“從0到1”通過范式轉移實現，其中“0”代表沒有提出新范式，“1”代表新范式的出現。需要說明的是，“從0到1”并不意味著新范式中的科學知識是憑空創造的?？茖W知識經歷了漫長的發展過程，完全從無到有的科學知識幾乎不存在，因此原創性研究是在現有范式和知識的基礎上進行的開辟式創新或者顛覆式創新，其價值是通過被其他研究人員不斷引用而實現的^[5]。

1.2 基礎研究

基礎研究既是科學研究與試驗發展的一類重要研究活動^[20]，也是科技政策中的常用術語^[21]。該概念最早于1945年由美國工程學家Bush^[22]在《科學：無盡的前沿》報告中提出，作者認為“開展基礎研究時沒有考慮實際應用，而是產生了對自然規律的一般知識和理解，一般知識提供了回答大量實際問題的重要方法，盡管它可能無法對其中任何一個問題給出一個完整、具體的答案”。OECD發布的《弗拉斯卡蒂手冊2015》明確提出基礎研究的概念，并被學界廣泛使用，即“為獲取關于現象和可觀察事實的基本原理而進行的實驗性或理論性研究，它不以任何專門或特定應用或使用為目的”^[20]。在采用該定義的基礎上，美國聯邦政府和州政府進行補充說明，認為“基礎研究可以包括具有廣泛或一般應用的活動，如研究植物基因組如何變化，但應排除針對特定應用或要求的研究，如對特定作物物種基因組進行優化”^[23]。相比較而言，我國政府未對基礎研究進行明確界定，僅在國家統計局的說明定義中，將“新知識”界定為“揭示客觀事物本質、運動規律，獲得新發現、新學說”^[24]，認為基礎研究不應局限于自然科學領域，還包括人文社會科學領域^[20]。

根據驅動因素不同，可將基礎研究劃分為純基礎研究和定向基礎研究兩類^[20]。其中，純基礎研究主要受科學家好奇心驅動^[25]，這類基礎研究沒有應用方向，在中長期對社會發展的推動作用是潛在、不明確的，私人部門幾乎不會對其進行投資，而出于對投入產出效率的考量，公共財政部門對這類基礎研究的支持也較少。政府計劃和產業需求是定向基礎研究的驅動力^[25]，該類基礎研究用以處理公認、當前或未來的問題，可以產出廣泛的知識基礎^[20]。首先，政府通過實施科技計劃資助引導部分定向基礎研究活動，這些研究在中長期可為國家競爭力提升和經濟社會發展提供知識基礎，但研究前瞻性較強、距離應用較遠，研究過程面臨較大不確定性，投資回報周期較長，私人部門往往缺乏強大動力和充足資金開展相關研究。同時，政府還主導公共服務領域定向基礎研究，如國防、公共安全和基礎建設等；其次，產業需求主導知識邏輯前瞻性較弱、距離應用較近的定向基礎研究，對應用研究和試驗發展具有直接推動作用，因此在市場化程度較高的行業，私人部門更愿意開展此類研究，以獲取持續競爭優勢?；A研究分類與研究創新分類并不交叉，即純基礎研究和定向基礎研究均存在“從0到1”的原創性研究和一般性創新研究。換言之，“從0到1”的基礎研究既可以是純基礎研究，也可以是定向基礎研究。

1.3 范式轉移

1962年，美國科學史家、科學哲學家Kuhn在《科學革命的結構》一書中首次提出范式的概念，并在論述科學革命過程時闡述了范式轉移。在科學領域，范式概念有兩類用法：一是局部用法，表現為抽象理論和原理成功應用的范例；二是綜合用法，表現為科學共同體對該領域思維模式、方法論和價值觀所形成的共識^{[12，26]}。范式轉移通常發生在當出現科學危機時，即舊范式無法很好地解釋、預測或應對科學中的反常情況，需要新范式發揮作用^[12]。范式轉移“遠不是一個可以經由對舊范式修改或擴展所能達到的過程”^[12]，而是“一個在新基礎上重建該研究領域的過程，這種重建改變了研究領域中某些最基本的理論概括，也改變了該研究領域中許多范式方法和應用”^[12]。換言之，范式轉移不是對現有范式的整理，即并非“穩定地擴展科學知識廣度和精度”，而是革新^[12]。

根據Kuhn^[12]對范式和范式轉移的闡釋，本文將范式轉移定義為“對目前普遍接受的原理、理論體系、思維模式、方法論和價值觀進行一定程度重構甚至顛覆，前提條件是現有范式無法對新問題或新現象進行有效闡釋”。Kuhn以科學革命為背景討論范式轉移，但由于范式轉移程度存在差異，因此程度小的范式轉移并不能引發科學革命。范式轉移是實現“從0到1”原創性的關鍵路徑，“從0到1”是指新范式從無到有。從知識角度看，范式轉移是對已有知識進行革新，而非拓寬廣度或提高精度的改進和完善，亦非重組或重構，因此“0”不意味著沒有知識基礎或研究基礎。此外，范式轉移在不同領域的表現具有多樣性特征，與原創性在不同學科領域的差異一致。

2 “從0到1”的基礎研究內涵、特征與類型

2.1 研究內涵

在界定相關概念的基礎上，本文提出“從0到1”的基礎研究是指在現有范式無法對新問題或新現象進行有效闡釋的情況下，為獲取關于現象和可觀察事實的基本原理，通過一定程度重構甚至顛覆舊范式而提出新范式，從而進行的試驗性或理論性研究，它不以任何專門或特定應用或使用為目的^[12，20]。其中，“從0到1”是指新范式從無到有。簡言之，“從0到1”的基礎研究是提出新范式以闡釋新問題或新現象的基本原理。新范式能夠產生和解釋新研究發現或新材料，理解新問題或復雜問題，創新研究方法、方法論和技術，提供新論點或新見解，收集、處理和解釋新數據，提出先進理論或學說等^[27]?！皬?到1”的基礎研究既包括“從0到1”的純基礎研究，也包括“從0到1”的定向基礎研究。另外，“從0到1”并非為原創而原創，根據范式轉移的前提條件，原始創新也是以新問題的提出或新現象的發現為切入點，這與解決國家發展重大需求和經濟社會發展需要具有內在一致性。

為使“從0到1”的基礎研究具象化，本文引入科學知識網絡理論對其作出進一步闡釋?？茖W知識網絡是體現科學知識發展和演化動態過程的潛在抽象網絡，可用來刻畫科學結構，因為科學知識主要以期刊論文、圖書和專利等文獻為載體，所以引文網絡是分析科學知識網絡的重要材料^[28-30]?；A研究成果通常發表在學術期刊上^[20]，其引文也多為學術論文，因此可用引文網絡近似表征科學知識網絡。

引文網絡體現為有向無環拓撲結構網絡，節點為文獻，鏈路反映引證關系，基于關聯關系，節點集合成簇，也稱為知識集群或社區，簇中存在核心節點^[31-32]。節點之間的距離受知識內容相關程度的影響，距離越近意味著相關程度越高，反之亦反^[31]。需要注意的是，真實的科學知識網絡是多維空間網絡，而可視化后的引文網絡是二維平面圖，因此不能簡單地將二維圖中顯示的距離看作真實距離，圖中連線也能夠反映研究之間的引證關系。在科學知識網絡中，簇代表文獻聚合成的知識領域，比研究領域的知識內容更加聚焦，簇的增加和擴大能夠促進已有研究領域發展或新研究領域的出現。

從科學知識網絡角度看，“從0到1”的基礎研究是一類核心節點，原創性應用研究或試驗發展也能夠創造相應核心節點?！皬?到1”的基礎研究作為新知識領域中的第一個節點，其中原創性知識是關于現象和可觀察事實的基本原理，并且這些知識提供了新范式?！?”不代表沒有研究基礎，相反新的原創性研究也是引用已有原創性研究，所以“0”的含義是尚未開辟的知識領域（簇）中不存在任何知識節點；“1”代表新開辟的知識領域（簇）中的第一個節點，具有中心性^[33]，因此也是核心節點?！皬?到1”是指基礎研究通過范式轉移突破原有知識領域（簇）邊界，開辟新知識領域，以此為基礎，隨后聚焦于相同或相似研究內容的一般性創新研究不斷開展，知識領域逐漸發展演化，并為未來原創性研究提供知識基礎。另外，雖然核心節點會因研究活動類型不同而不同，但知識領域邊界劃分以范式轉移為依據，不受研究活動類型的影響。

2.2 研究特征

公共物品屬性和正外部性^[34]是基礎研究的共有特征。除此之外，與其它基礎研究不同，“從0到1”的基礎研究主要包含以下3個關鍵特征：

（1）范式轉移?！皬?到1”的基礎研究是對基礎研究領域內被普遍接受的原理、理論體系、思維模式、方法論和價值觀進行一定程度重構甚至顛覆，產出的知識是對已有知識進行革新的結果，而并非改進、完善、重組或重構。范式轉移的重要前提是新問題或新現象的發現以及現有范式對這些問題或現象缺乏有效解釋或預測。

（2）開拓性?！皬?到1”的基礎研究會突破原有知識領域，開辟新知識領域，并創造一個新知識節點。該節點會帶來新范式，后續擴展性或跟蹤性研究會推動該領域知識發展，開辟新研究方向和新研究領域，甚至能夠開創新學科^[35]。同時，開拓性反映“從0到1”的基礎研究的科學價值，即對后續原創性研究和一般性創新研究的啟發，乃至對研究領域或學科發展演化的推動。

（3）非共識性。非共識性是范式轉移產生的表象，通常發生在同行評議中。由于范式轉移會重建或顛覆一定領域內科學共同體在思維模式、方法論和價值觀等方面所達成的共識，所以以同行評議為主要手段的立項評審和成果評價，專家有時很難甚至無法形成統一意見。因此，“從0到1”的基礎研究的科學價值難以在較短時間內獲得合理評價，需要經歷較長時間積累，才會被科學共同體逐漸認可（陳勁等，2004）。另外，“從0到1”的基礎研究過程具有較大不確定性，因為該類研究是在探索基本原理過程中開辟新知識領域，研究過程復雜、周期長，有時需要對研究問題或技術路線作出較大變更，最終研究成果也未必能夠達到預期目標^[36]。

2.3 研究類型

2.3.1 分類依據

范式轉移程度和科學價值水平是判斷基礎研究原創性程度的兩個重要維度。其中，范式轉移程度是指對已有知識的重建或顛覆，在科學知識網絡中表現為原創性研究與引用文獻之間的距離，抑或是兩者知識內容的相關程度。范式轉移程度越高，表明該研究與引用文獻之間的距離越遠、相關性程度越低；反之亦反?？茖W價值水平是指“從0到1”的基礎研究引發后續原創性研究和一般性創新研究，甚至推動研究領域或學科發展演化，但一些研究計劃和成果在短時間內很難表現出獲得廣泛認可的科學價值。這是因為，基礎研究是為獲取關于現象和可觀察事實的基本原理，它不以任何專門或特定應用或使用為目的^[20]，所以科學價值是基礎研究重要性的首要體現，而科學價值以外的其它價值（經濟價值、社會價值等）的重要作用有限且往往難以評估。除此之外，雖然邏輯嚴謹性不是評價原創性程度的重要維度，但它是一個隱含條件，即在范式轉移過程中創造的新知識與已有知識的連接與轉換在邏輯上需要嚴謹合理。

因此，對基礎研究的原創性評價可從范式轉移程度和科學價值水平兩個維度開展。首先，需要分析研究成果是否具有原創性，即是否存在范式轉移。若研究計劃或科研成果中的知識是對已有知識的革新，而非改進、完善、重組或重構，則存在范式轉移，認為具有原創性，是“從0到1”的基礎研究；反之，則認為不存在范式轉移，不具有原創性，是一般性創新基礎研究，然后再從范式轉移程度和科學價值水平兩個方面評價原始創新程度。針對“從0到1”的基礎研究，范式轉移程度評價標準是對已有知識重建或顛覆的程度，表現為科學知識網絡中引文之間的實際距離，重建或顛覆程度越高、實際距離越遠，說明范式轉移程度越高；反之，則說明范式轉移程度越低?？茖W價值水平評價標準是新知識對未來研究啟發和引導的潛力。潛力越大，說明科學價值水平越高；反之，則說明科學價值水平越低。范式轉移程度和科學價值水平評價需要評審專家對該領域以及相關領域知識具有廣泛且深入的認識，準確的分析判斷是得出有效評價結果的關鍵。

2.3.2 分類結果

按照原創性程度的兩個重要維度，本文運用二維四象限法將“從0到1”的基礎研究劃分為4類，即重大型、價值型、轉變型和微創型。另外，按照驅動因素差異，將“從0到1”的基礎研究劃分為“從0到1”的純基礎研究和“從0到1”的定向基礎研究，如圖1所示。

（1）重大型。該類研究具有高范式轉移程度和高科學價值水平，對相關領域研究發展具有奠基性作用，數量非常少（顧超，2022）。該類研究在初期可能存在較大的非共識性，公共財政是支持此類研究開展的主要資金來源，若此類研究科學價值能夠得到及時合理的評價，就很有可能獲得持續有效的資助，反之則會因資助不足而無法開展或持續進行。另外，該類研究過程具有很大的不確定性，因此采取動態資助方式和容錯機制非常必要。

（2）價值型。該類研究科學價值水平高，但范式轉移程度低。范式轉移程度低意味著與已有研究的相關性程度較高，所以該類研究科學價值水平評價受現有范式的影響較大，非共識性較低。此類研究通常以重大型“從0到1”的基礎研究推動相關領域技術進步，對認知拓展和研究脈絡發展具有重要意義，同時也為重大型“從0到1”的基礎研究提供靈感（顧超，2022）。因此，資助此類“從0到1”的基礎研究更有可能獲得預期科學效益。要解決當前面臨的“卡脖子”技術難題，更多需要此類“從0到1”的基礎研究作為支撐。

（3）轉變型。此類“從0到1”的基礎研究偏重于范式轉移，但科學價值水平較低，對科學技術發展的推動力較小，并且很難得到科學共同體認可，所以資助此類研究的意義較小。

（4）微創型。該類研究范式轉移程度和科學價值水平較低，與一般性創新的區別在于雖然發生了范式轉移，但程度較小，很多時候難以判定，可根據具體需要決定是否資助以及資助力度大小。

3 科學知識網絡演化“從0到1”的基礎研究關鍵過程

本文基于科學知識網絡演化對“從0到1”的基礎研究關鍵過程進行分析。以引文網絡表征解構的科學知識網絡，其中核心節點是簇（知識領域）產生和發展的起點，代表原創性研究，簇中其它節點是基于核心節點形成的一般性創新研究，核心節點和簇是理解原創性程度的關鍵指標。根據科學知識網絡和“從0到1”的原創性概念，在知識發展過程中，“從0到1”的基礎研究是以已有核心節點為根基，利用基礎研究活動最終開辟新知識領域，從而創造出第一個節點，也就是核心節點，后續再使該領域知識不斷擴大，甚至演化、細分或與其它知識領域交叉融合。在新知識領域擴大過程中，“從1到N”的一般性創新不斷涌現，當該領域演化、細分或與其它領域交叉融合時，其它新領域也被不斷開辟和發現，從而孕育出更多“從0到1”的原創性知識，如圖2所示。因此，“從0到1”的基礎研究知識網絡演化過程可劃分為潛在核心節點探索和核心節點形成兩個階段。

3.1 潛在核心節點探索

在由引文表征的科學知識網絡中，潛在核心節點是指尚未出現且包含原創性知識的文獻^[37]，即與之相關的原創性研究尚未開展或者雖然已經開展但尚未有成果產出。新問題的提出或新現象的發現是原始創新的切入點，針對“從0到1”的原創性基礎研究，潛在核心節點探索首先以明確的基礎研究問題為根本，隨后在探索其解決方法時再預判發生范式轉移的可能。

3.1.1 基礎研究問題來源與發現

“從0到1”的基礎研究問題來源既可以是基礎研究自身、應用研究或試驗發展，也可以是同一類型基礎研究中不同的知識領域，抑或是純基礎研究與定向基礎研究之間的知識互動。這是因為，知識發展邏輯是動態、互動的，各類研究活動之間具有動態性和非線性作用關系^[20]。例如，芯片制造屬于試驗發展活動，面臨的“卡脖子”技術難題需要通過基礎研究加以解決，問

題發現為知識產生提供基礎，知識產生則為問題解決提供理論依據。一般而言，有兩條主要的問題發現路徑：一是根據前沿科學問題，以基礎研究自身作為問題來源，進一步發現與之相關的基礎研究問題；二是從當前或潛在需求出發，分析需要解決的技術、工程等科學問題，從應用研究或試驗發展前向探索基礎研究科學問題。

基于前沿科學問題提出的基礎研究科學問題通常發生在基礎研究領域內部，在科學知識網絡中表現為從純基礎研究到純基礎研究、從純基礎研究到定向基礎研究、從定向基礎研究到定向基礎研究以及從定向基礎研究到純基礎研究。當以純基礎研究作為最終落腳點而不是潛在應用作為問題發現的思路指引時，若純粹追求基本知識拓展和深化，此時以該路徑發現基礎研究問題對研究團隊具有較高挑戰，因為問題發現需要經歷較長周期，此時主要以科學家好奇心驅動問題發現。而當以定向基礎研究作為最終著眼點時，會將知識發展和潛在廣泛應用作為問題發現的思考維度，這與政府前沿科學布局存在緊密聯系。

以當前或潛在現實需求為最終牽引提出基礎研究科學問題，面向經濟主戰場、國家重大需求和人民生命健康，在科學知識網絡中表現為由應用研究或者試驗發展向前追溯知識基礎，即從應用研究到定向基礎研究，從試驗發展到應用研究再到定向基礎研究，或者是由試驗發展直接到定向基礎研究。該問題發現路徑具有更加明確的應用導向性，重大基礎研究科學問題的凝練對關鍵產業和領域未來方向及發展速度具有較大影響。針對以需求為導向的戰略性基礎研究，根據科學知識網絡構建知識圖譜，可以發現關鍵問題。在產業需求端基于現實情況和未來方向形成產業圖譜，在知識供給端以相關領域和交叉領域科學知識網絡為基礎，將供需兩端相結合，明確技術路線，構建知識圖譜，從中找出知識供給缺口，以此作為發現和提出基礎研究科學問題的重要依據。

3.1.2 范式轉移預判

范式轉移預判是探索潛在核心節點的關鍵，包括對已有范式解釋力的判斷和對新范式的尋找與構想。根據科學知識網絡，梳理和總結當前普遍接受的原理、理論體系、思維模式、方法論和價值觀，判斷已有范式是否對基礎研究科學問題具有潛在解釋力。如果具有潛在解釋力，還需要判斷已有范式對該問題的解釋程度，解釋程度越高，說明基礎研究范式轉移的可能性越低；反之亦反。如果已有范式對該問題沒有潛在解釋力，或者解釋程度較低，則需要尋找或構建新范式。具體而言，以科學知識網絡為基礎，一是剖析現有范式對問題解釋的空白之處，發現知識缺口；二是深入了解交叉領域或其它相關領域范式，判斷是否可以借鑒；三是重建或顛覆現有范式，構建新范式。在科學知識網絡中，新范式構建意味著對潛在核心節點的探索，未來有可能會突破原有知識領域，形成新的核心知識節點，進而開辟新知識領域。

3.2 核心節點形成

核心節點形成意味著潛在核心節點在科學知識網絡中被創造出來，由于核心節點是包含原創性知識的文獻^[38]，因此核心節點形成表現為原創性研究成果發表。核心節點知識內容與新研究發現或新材料、新問題或復雜問題、創新研究方法、方法論和分析技術、新論點或新見解、新類型數據、先進理論或學說相關，因此不能簡單地把它看作是新理論、新學說或新方法。

新核心節點基于已有核心節點被創造出來，對于“從0到1”的基礎研究，核心節點是在已有原創性研究的基礎上，利用基礎研究活動突破原有知識領域，在新知識領域建立第一個節點。后續擴展性或跟蹤性研究會形成新知識領域，因此開拓性特征也體現在科學知識網絡基本結構中。由于范式轉移程度和科學價值水平不同，開拓或發現的新知識領域未必會形成新研究領域或新興學科。

核心節點的形成能夠析出新知識領域，或使已有知識領域重組、重構^{[32，38]}，進而推動科學知識網絡結構演化。例如，在超導領域，從鋇鑭銅氧化物（Ba-La-Cu-O）中觀察到30K左右的超導轉變溫度是重大性“從0到1”的基礎研究，自此開辟了高溫超導新研究領域，對超導材料和超導機理研究具有深遠影響。此后，銅氧化物高溫超導體和鐵基高溫超導體作為“從0到1”的價值型基礎研究，推動該研究領域進一步細化發展^[39]。

3.3 “從0到1”的基礎研究網絡特征

核心節點的出現兼具規律性和偶然性。一方面，從科學史角度看，范式轉移的發生具有一定周期性，當已有范式不再適用于新問題或新現象時，就會建立新范式，經過較長時間發展、完善和應用，當其它新問題或者新現象出現后，范式再次轉移^[12]。因此，對潛在核心節點的探索與科學發展規律密切相關；另一方面，科學家靈感不確定性是造成原創性成果存在一定偶然性的主要因素，既包括找出新范式的靈感，也包括提出新問題或發現新現象的靈感，但靈感顯現是在某個方向長期開展原創性探索的結果（顧超，2022）。

若以大小表征原創性程度高低，那么核心節點大小存在差異且會發展變化。原創性程度受范式轉移程度和科學價值水平的影響，4類“從0到1”的基礎研究在科學知識網絡中表現不同。原創性程度包含兩個層次，分別是固有原創性程度和認知原創性程度。其中，固有原創性程度具有一定的客觀性，認知原創性程度是指科學共同體對研究成果范式轉移程度和科學價值水平的認知。由于科學共同體對范式轉移和科學價值的發現和認可需要一定時間，因此認知原創性程度呈動態變化趨勢。非共識性特征是認知原創性程度的表現。一般來說，知識領域越成熟、知識網絡發展程度越高，圍繞核心節點形成的“從1到N”的一般性創新研究及后續“從0到1”的基礎原創性研究越多，其原創性程度越被認可；反之亦反。在立項評審和成果評價中，原創性程度認知水平與評審專家自身科學知識積累和前瞻能力密切相關。

4 關鍵問題與應對策略

4.1 科研評價

在科研評價方面，針對“從0到1”的基礎研究，原創性評價出現偏差甚至失效是制約其發展的重要原因^[40]。①在立項評審過程中，若基礎研究項目的原創性沒有得到合理評估，會導致部分開創性研究難以實施，從而錯失搶占前沿陣地的機會；②在論文投稿、人才評價、項目結題評審和學科評估過程中，若不能有效評價基礎研究成果的原創性，不僅會影響論文發表、知識傳播，也會抑制甚至打擊研究人員開展“從0到1”的基礎研究的積極性^[40]；③偏差或失效的原創性評估會削弱評價的導向作用，主要表現為研究人員在開展基礎研究時會被模糊的原創性評價標準所困擾^[41]。

進一步，導致“從0到1”的基礎研究評價出現偏差或失效的主要原因是針對原創性研究的評價難度較大，容易引發后續結果逐漸偏離評價目標。具體來說：①對“從0到1”的原創性研究的認識比較模糊，未形成普遍認可的概念框架和具象化的解釋說明，缺乏識別標準和評判體系，無法指導政策實踐；②“從0到1”的基礎研究的非共識性可能會導致評價體系篩選功能部分失效，尤其是那些具有高范式轉移程度的研究更容易受主流評價體系的排擠，從而大大增加其獲取資助的難度；③“從0到1”的基礎研究過程不確定性有可能導致評價體系導向作用失靈，致使結果難以預測，研究成果與預期目標距離過大會影響后期投入，從而產生負面信號效應。

因此，厘清“從0到1”的基礎研究相關問題對于完善基礎研究評價制度、充分發揮評價篩選功能和導向作用具有重要意義。首先，“從0到1”的原創性概念、“從0到1”的基礎研究內涵以及原創性評價方法可為制定具體評價標準提供可靠依據。在制定評價標準時，需要從學科特點出發，結合基礎研究分類和評價目標，由相關專家共同商定合適的評價標準，確保有明確且詳細的解釋，并能夠就此達成共識。同時，應將評價標準納入規范性文件，及時向社會公開，引導科研人員樹立原創性意識；其次，非共識性能夠為評價體系篩選與制度評價方法優化提供方向。借鑒國內外新興評價方法實施經驗（非共識項目評價方法），從生命周期視角設計項目后期評價機制，并在重點領域開展試點工作。在評審過程中及時反饋糾偏，復核評價結果，確保評價標準在執行中的有效性；最后，強化評價體系的原始導向性作用，根據“從0到1”的基礎研究類型，綜合考慮“從0到1”的基礎研究過程的不確定性。結合科學預見和國家重大需求，突出重點領域支持方向，為“從0到1”的重大型基礎研究項目開辟單獨渠道，在可行性評價中合理權衡研究過程不確定性與研究團隊的科研能力、精力投入和責任心，鼓勵和支持綜合實力強的研究團隊開展此類研究，充分發揮政策引導作用和積極信號效應。

4.2 研究資助

在研究資助方面，對“從0到1”的基礎研究內涵、特征和分類認識不足會產生以下問題：①若原創性評價出現偏差或失效會導致資金配置錯位，不僅會影響研究進展和成果產出，也會降低資金使用效率。資金配置出現偏差，一方面會使“從0到1”的基礎研究無法獲得充足的資金支持，另外過量資金投入到原創性不足的基礎研究也會造成資源浪費；②對“從0到1”的基礎研究特征和分類認識不足會影響資助模式的合理化構建。特征和分類會影響“從0到1”的基礎研究資金需求，合理的資助模式需要與研究資金需求相匹配。

政府資助為“從0到1”的基礎研究提供了重要保障，因此對其內涵、特征和分類進行深入研究有助于完善政府資助政策。①為彌補原創性評價出現偏差或失效的可能，可以開展動態性資助與評審，如長時間、分階段開放項目申請，針對第一次評審不通過的項目，可根據專家評審意見修改后再次提交申請。同時，不斷提升評審的科學性并及時糾偏；②根據特征和分類，梳理不同類別“從0到1”的基礎研究資金需求特點，構建相應資助模式，保證資金及時到位與高效使用。如為“從0到1”的重大型基礎研究項目提供長期穩定的資金支持，同時也要注重“從0到1”的價值型基礎研究項目資助，為其合理配置資源。

4.3 科學建制

從科學建制視角看，對“從0到1”原創性和“從0到1”基礎研究的模糊認識會產生以下問題：①對“從0到1”原創性概念認識的缺位容易導致推崇原創性的科學價值觀缺乏明確的精神內核，使培育追求原創的科學文化氛圍缺少方向指引；②對“從0到1”的基礎研究內涵和特征認識不足，在開展基礎研究活動中缺少具體價值評判標準，會導致部分研究人員尤其是青年科研人員產生迷茫；③對學術組織系統管理和相關政策的制定產生不良影響，尤其是科研評價受到的負面影響較大。這是因為，科學價值觀是科學制度的精神內核，相關制度與政策的制定和完善依賴于科學共同體對“從0到1”原創性與“從0到1”基礎研究精確而統一的認識。

在科學建制層面，解決對“從0到1”原創性與“從0到1”基礎研究的模糊認識，需要扎實的理論根基、廣泛的研究探討和深入的實踐探索。①科學知識網絡理論為原創性研究提供了一種可行性視角，引文網絡表征使得這種理論視角更加具象化。因此，可以此為基礎，構建與“從0到1”原創性相關的理論，使科學共同體達成共識，明確原創性科學價值觀的精神內核并指引追求原創的科學氛圍；②“從0到1”的基礎研究內涵在不同學科領域存在差異，因此需要在各學科領域展開廣泛研究。尤其是在跨學科和交叉學科領域，這種廣泛探討能夠加深對“從0到1”的基礎研究的理解，有助于形成具體價值標準，破除科研人員的迷茫；③實踐探索既包括開展“從0到1”的基礎研究，也包括實施科學合理的科研評價，將“從0到1”原創性和“從0到1”的基礎研究相關內容轉變為評價標準，并在實踐中不斷探索。

5 結語

5.1 研究結論

加強“從0到1”的基礎研究是實現高水平科技自立自強的必然要求。本文以范式轉移為切入點，引入科學知識網絡，在界定基礎研究和范式轉移基本概念的基礎上，深入闡述“從0到1”的基礎研究內涵、特征、類型劃分、形成過程，得出如下結論：

（1）將范式轉移定義為“對目前普遍接受的原理、理論體系、思維模式、方法論和價值觀等進行一定程度重建甚至顛覆，前提條件是現有范式無法對新問題或新現象進行有效闡釋”?！皬?到1”原創性是以新問題的提出或新現象的發現為切入點，通過范式轉移創造出獨特的、以前從未出現過的科學知識，具有較高創新程度，與一般性創新的關鍵區別在于提出新范式。

（2）“從0到1”的基礎研究是在現有范式無法對新問題或新現象進行有效闡釋的情況下，為獲取關于現象和可觀察事實的基本原理，通過一定程度重建甚至顛覆舊范式所進行的試驗性或理論性研究，它不以任何專門或特定應用或使用為研究目的，本質是提出新范式以闡釋新問題或新現象的基本原理。其中，范式轉移、開拓性和非共識性是“從0到1”的基礎研究區別于其它基礎研究的關鍵特征。根據范式轉移程度和科學價值水平，本文將“從0到1”的基礎研究劃分為4類，分別是重大型、價值型、轉變型和微創型。

（3）從科學知識網絡角度看，潛在核心節點探索和核心節點形成是“從0到1”的基礎研究的關鍵過程，其中潛在核心節點探索包括基礎研究問題來源與發現以及范式轉移預判?！皬?到1”的基礎研究網絡特征體現在以下兩個方面：一是核心節點的出現兼具規律性和偶然性；二是若以大小表征原創性程度高低，那么核心節點大小存在差異且會發展變化。

（4）對“從0到1”原創性與“從0到1”基礎研究的模糊認識會導致科學建制文化引領不足，科研評價篩選功能和導向作用不夠。因此，需要立足于扎實的理論根基、廣泛的研究探討和深入的實踐探索，深化對“從0到1”原創性和“從0到1”基礎研究的共同認知，并完善和落實基礎研究評價制度。

5.2 未來展望

未來對“從0到1”基礎研究的探討，可從以下3個方面開展：第一，基于科學知識網絡視角深入分析“從0到1”的基礎研究規律，在現有技術和研究方法的基礎上，探究原創性方法和定量指標，并通過實證研究不斷檢驗方法和指標的科學性。以此為基礎，優化原創性評價體系，使定量測量與同行評議相結合，追求更加客觀的評價結果。第二，在完善現有評價體系的基礎上，借助定量方法預測具有原創性的知識領域和研究方向，即在科學知識網絡中預測潛在核心節點。預測不僅需要對定量方法和指標進行研究，也需要將這些方法和指標與國家重大需求和經濟社會發展需要相對接，把現有范式無法解釋的新問題或者新現象納入進來。第三，細化范式轉移在各個領域的內涵，為相關領域基礎研究原創性評價提供可靠性解釋。當不涉及具體研究領域時，范式轉移是廣泛而抽象的，因此可針對各領域具體研究內容，結合科學知識網絡，對現有范式進行梳理，將其作為評價的依據；同時，結合新問題和新現象探討該領域未來范式轉移的可能。

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（責任編輯：王敬敏）

The Connotations， Process and Key Issues of Basic Research from "Zero to One"

Zhang Xiaoxu¹， Zhou Wenyong¹， Hu Wen²

（1.School of Economics and Management， Tongji University， Shanghai 200092， China;

2.Institute of Information， Shanghai Academy of Social Sciences， Shanghai 200235， China）

Abstract：The world today is undergoing major changes unseen in a century. A new round of technological revolution and industrial transformation is in full swing. In order to achieve the goal of a global innovation leader， ensure the autonomy and controllability of core technologies in key areas， and achieve high-level development of science and technology， it is necessary to strengthen basic research from "zero to one". However， the scientific community and practitioners have not yet developed a clear and unified understanding of basic research from "zero to one" and its originality， which exerts negative impacts on scientific institutions and research evaluation systems.

The conceptual ambiguity of originality is the key reason for the above issues， and the fundamental cause is that it is difficult to distinguish between originality and novelty. Thus， this paper aims to differentiate originality from novelty， and enhance the understanding of basic research from "zero to one" among the scientific community and policy practitioners. With? paradigm shifts as a starting point， this paper clearly explains the concept of originality by introducing the scientific knowledge network. Further， the connotations， characteristics， classifications and process of? basic research from "zero to one" are also interpreted.

The paper yields four main conclusions. First， it refines paradigm shifts and originality. A paradigm shift is interpreted as the reconstruction or even subversion of currently accepted principles， theoretical systems， thinking models， methodologies and values to a certain extent. The precondition of a paradigm shift is that existing paradigms cannot effectively explain new problems or new phenomena. Originality is the ability to create unique scientific knowledge that has never appeared before with a high degree of novelty and great importance. The key difference of originality from novelty is that the former is related to a new paradigm， but the latter is not.

Second， basic research from "zero to one" is experimental or theoretical work reconstructing， or even subverting old paradigms that fail to explain new problems or new phenomena， and it aims to acquire new knowledge of the underlying foundation of phenomena and observable facts， without any particular application or use in view. Its essence is to propose new paradigms to address new problems or to explain the fundamental principles of new phenomena. Basic research from "zero to one" is characterized by a paradigm shift， pioneering nature and non-consensus， and these distinguish it from other basic research. According to the degree of a paradigm shift and the level of scientific value， basic research from "zero to one" can be divided into the significant type， the valuable type， the transformational type， and the minimally original type.

Third， from the perspective of scientific knowledge network， the exploration of potential core nodes and the formation of core nodes are the key processes of basic research from "zero to one" . Exploring potential core nodes includes posing new basic research questions and predicting a paradigm shift. In addition， there are two network characteristics of basic research from "zero to one". One is that core nodes appear with regularity and contingency， and the other is that the sizes of core nodes are different and could change in the future if the degree of originality is represented by the size.? Fourth， the ambiguity in originality and? basic research from "zero to one" has detrimental effects on research evaluation systems， research funding patterns and scientific institutions. （1） The ambiguity hinders the establishment of scientific research evaluation standards， and consequently， weakens the screening function and guiding roles of assessments. （2） The deviation from or failure of original evaluation further leads to the misallocation of research funds， and the lack of understanding of its characteristics and classification adversely affects the construction of more reasonable funding patterns. （3） The ambiguity also negatively influences the formation of? scientific values with the core spirit of originality and the creation of the cultural atmosphere with the pursuit of originality. Therefore， it is necessary to lay a solid theoretical foundation， conduct extensive research and discussion， and carry out in-depth practical exploration to elaborate on the common recognition of originality and? basic research from "zero to one". Meanwhile， the evaluation systems and funding patterns should be constantly improved and implemented.

Key Words：Originality; Basic Research; Paradigm Shift; Groundbreaking; Non-consensus; Scientific Knowledge Network