摘要：全球基础科学研究正面临前所未有的资金压力，但《自然》杂志最新专题报道揭示的七项突破性发现提醒世界：那些看似与现实世界毫不相关的"蓝天研究"，往往在数十年后以令人意想不到的方式改变人类历史。从印第安纳大学微生物学家对温泉细菌的好奇心研究，最终催生了在新冠疫情中拯

信息来源：https://www.nature.com/articles/d41586-025-03470-1

全球基础科学研究正面临前所未有的资金压力，但《自然》杂志最新专题报道揭示的七项突破性发现提醒世界：那些看似与现实世界毫不相关的"蓝天研究"，往往在数十年后以令人意想不到的方式改变人类历史。从印第安纳大学微生物学家对温泉细菌的好奇心研究，最终催生了在新冠疫情中拯救无数生命的PCR检测技术；对毒蜥蜴的基础生物学探索，竟然为Ozempic等革命性减肥药物奠定了科学基础；而对原子核基本物理性质的纯理论研究，则演化为挽救数百万患者生命的磁共振成像技术。

这些突破性成果的共同特征是它们的意外性和长期性。研究人员在进行这些研究时，绝大多数都没有预见到其巨大的实际应用价值。印第安纳大学的哈德逊·弗里兹和托马斯·布洛克当初研究黄石公园温泉中的嗜热细菌时，纯粹出于对极端环境中生命形式的科学好奇。然而，正是这些细菌产生的耐高温酶，后来成为聚合酶链式反应技术的核心组件，不仅在新冠疫情期间发挥了关键作用，更在法医学、遗传病诊断、食品安全检测等无数领域产生了深远影响。

当前全球科研资助环境的变化令人担忧。美国国家科学基金会今年终止了约1600项总价值10亿美元的研究资助，占其年度预算的相当大比例。美国总统唐纳德·特朗普甚至提议将该基金会的预算削减55%。欧盟的"地平线欧洲"计划也面临着将国防安全研究纳入原本专门资助民用研究项目框架的压力，这将进一步加剧民用基础研究的资金竞争。

意外发现改写医学史的典型案例

MRI 是从好奇心驱动的基础科学中出现的突破性技术之一。图片来源：Wladimir Bulgar/SPL

磁共振成像技术的发展历程完美诠释了基础研究如何以意想不到的方式造福人类。这项技术源于20世纪初科学家对原子核在磁场中行为的纯理论研究。当时的物理学家们完全专注于理解物质的基本性质，丝毫没有考虑过医学应用的可能性。然而，经过几十年的积累，这些看似抽象的物理原理最终被巧妙地应用于人体内部结构的无创成像，revolutionizing了现代医学诊断。

同样令人惊叹的是Ozempic等GLP-1受体激动剂药物的发现过程。研究人员对毒蜥蜴进行基础生物学研究时，发现其唾液中含有一种独特的激素样物质。这种物质在毒蜥蜴体内的作用机制引起了科学家的浓厚兴趣，促使他们深入研究其分子结构和生物活性。经过多年的基础研究，科学家们逐渐理解了这种物质如何影响血糖调节和食欲控制，最终开发出了改变糖尿病治疗格局的突破性药物。

平板电视技术的起源同样出人意料。研究人员最初从胡萝卜中分离化学物质进行基础化学研究,目的是了解植物色素的分子结构和性质。这些看似与现代科技毫不相关的植物化学研究，却为液晶显示技术的发展提供了关键的分子基础，最终催生了改变全球消费电子产业的平板显示技术。

这些案例共同说明了一个重要事实：突破性创新往往源于那些看似与实际应用相距甚远的基础研究。研究人员在探索未知领域时的纯粹好奇心，以及对科学问题的执着追求，为后续的技术革命奠定了不可或缺的理论基础。

短视资助政策的潜在危机

当前全球范围内对基础研究资助的削减反映了一种危险的短视思维。在财政紧张的压力下，政策制定者往往倾向于优先资助那些承诺快速产生经济回报的应用研究项目，而将基础研究视为"可有可无的奢侈品"。这种观点忽视了科学发现的内在规律和创新的长期本质。

从澳大利亚到英国，资助机构普遍表现出对"直接影响现实世界"研究项目的明显偏好。虽然这种取向在表面上看起来合理且具有说服力，但它可能在无意中扼杀那些具有巨大长期潜力的研究方向。历史经验表明，最具革命性的科技突破往往需要数十年的基础研究积累，而这些研究在早期阶段很难证明其实际价值。

值得注意的是，私营企业由于受到短期回报压力的制约，很少愿意承担基础研究所需的长期持续投入。企业研发通常集中在产品改进和技术优化方面，而真正的科学突破往往需要政府和公共机构提供稳定的长期资金支持。如果公共资助也转向短期应用导向，那么基础科学研究将面临前所未有的资金困境。

中国在这方面展现出了值得关注的不同策略。中国领导层最近宣布，在2026-2030年的下一个五年计划中将增加基础研究资金投入。这种逆势而上的做法可能为中国在未来科技竞争中占据优势地位奠定重要基础。

重新审视科研投资的战略价值

当前科研资助环境与过去几十年确实存在本质差异。20世纪的许多科学家能够在履行教学和行政职责的同时开展研究工作，无需申请现在已成为研究系统核心的大额资助。随着公共资金投入的增加，政策制定者和资助机构面临更多审查，并承受着展示投资回报的更大压力。

这种问责要求本身是合理和必要的，没有人希望看到纳税人的资金被浪费。然而，问题的关键在于如何正确评估基础研究的价值和回报。改变世界的发现往往具有高度的不可预测性，建立在多年甚至数十年的基础研究积累之上。这些研究扩展了人类对世界及其运作方式的理解，为未来的技术突破创造了必要条件。

政府在分配公共资源时确实需要做出艰难选择，包括在不同研究领域之间调整资金平衡。但在做出这些决策时，必须摒弃两个有害的误区：认为基础科学不如其他类型研究重要，以及认为基础研究缺乏长期影响。

从PCR技术到MRI，从减肥药物到平板显示器，这些改变人类生活的重大突破无一不是建立在看似无用的基础研究之上。它们提醒我们，那些艰难的长期研究工作一次又一次地被证明是知识进步、技术创新和社会改善的根本基础。

在当前全球面临复杂挑战的时代，保护和支持基础研究比以往任何时候都更加重要。只有维持对未知领域的持续探索，人类才能为未来的突破性发现做好准备，为解决明天的问题奠定今天的科学基础。

来源：人工智能学家