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》才华|研究|青年

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。

“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6万元的开源发表费。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这笔费用，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。