中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 基礎(chǔ)研究是整個(gè)科學(xué)體系的源頭，是所有技術(shù)問題的總開關(guān)。2021年，中國科學(xué)院制定了《中國科學(xué)院關(guān)于加強(qiáng)基礎(chǔ)研究的若干意見》（以下簡稱“基礎(chǔ)研究十條”），強(qiáng)化需求導(dǎo)向和問題導(dǎo)向，加快實(shí)現(xiàn)從“在干什么”“想干什么”向“該干什么”轉(zhuǎn)變。建制化基礎(chǔ)研究在鼓勵(lì)自由探索的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)研究活動(dòng)的組織性、協(xié)同性，實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)銜接、資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)、有效合作。作為一線科研人員，在日常科研之余，筆者對“基礎(chǔ)研究十條”進(jìn)行了專題研究，特別是對建制化科學(xué)研究形成了若干思考。

如何優(yōu)化科研組織模式、提高科研效能，以促進(jìn)形成新質(zhì)生產(chǎn)力，是一個(gè)重要問題。2023年9月，習(xí)近平總書記提出新質(zhì)生產(chǎn)力這一概念，并在中共中央政治局2024年1月31日下午就扎實(shí)推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)行第十一次集體學(xué)習(xí)中強(qiáng)調(diào)，“高質(zhì)量發(fā)展需要新的生產(chǎn)力理論來指導(dǎo)”。為了實(shí)現(xiàn)中國式現(xiàn)代化，在科技的重要性日益提高、國際科技競爭和大國博弈日益激烈背景下，我國更加需要建立以問題為導(dǎo)向的新型科研組織模式和創(chuàng)新機(jī)制，促進(jìn)形成新質(zhì)生產(chǎn)力。

盡管我國科技事業(yè)取得了舉世矚目的長足進(jìn)步，但在科研組織模式方面還存在許多有待提升的地方，例如產(chǎn)業(yè)界（產(chǎn)）、教育界（學(xué)）、學(xué)術(shù)界（研）、用戶（用）四者相互銜接不暢（表1）。相比半世紀(jì)前，現(xiàn)在科技發(fā)展的細(xì)分領(lǐng)域更多，新涌現(xiàn)的問題多，問題之間的關(guān)聯(lián)性復(fù)雜，不同方向的研究者之間對彼此領(lǐng)域問題知之甚少，缺乏共識，跨方向跨學(xué)科研究者較少。

“科學(xué)技術(shù)問題譜系”的提出

構(gòu)建自立開放的科學(xué)技術(shù)體系最終要落實(shí)到科學(xué)技術(shù)問題的提出和解決上。以信息技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槔y的不是做出一款處理器芯片，或者實(shí)現(xiàn)一個(gè)技術(shù)指標(biāo)，而是處理器生態(tài)怎么構(gòu)建，技術(shù)體系怎么可控。表面上看，貫穿生態(tài)和技術(shù)體系的是指令集、體系結(jié)構(gòu)、知識產(chǎn)權(quán)核、芯粒、片上系統(tǒng)芯片、驗(yàn)證、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具等方面，但表象的背后是各種各樣的科學(xué)技術(shù)問題，這些問題在時(shí)間演變上、邏輯依賴上縱橫交織，需要加以系統(tǒng)全面的研究。為此，本文提出“科學(xué)技術(shù)問題譜系”，以期推進(jìn)人類進(jìn)一步認(rèn)知什么是不知道的、需要知道什么，以科學(xué)技術(shù)問題的形式把難點(diǎn)、痛點(diǎn)、卡點(diǎn)、重點(diǎn)表達(dá)清楚，然后組織人力、物力開展研究、開發(fā)。

我國當(dāng)前需要從論文導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)閱栴}導(dǎo)向，從關(guān)注發(fā)表在哪里轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注解決了什么問題，即解決科研要解決什么科學(xué)技術(shù)問題這一命題。在國際競爭日益加劇、國內(nèi)人力資源成本逐漸提高的背景下，本文認(rèn)為應(yīng)該發(fā)揮中國特色社會(huì)主義制度下集中力量辦大事的優(yōu)勢，全國“一盤棋”，通過構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”，明確科研靶向，梳理產(chǎn)學(xué)研用各主體之間關(guān)系，形成面向國家需求的成建制有組織科研組織模式，進(jìn)而促成高水平的科研效能，提升我國科學(xué)研究的質(zhì)量和效率，為順利實(shí)現(xiàn)中國式現(xiàn)代化提供有力的科技支撐（圖1）。

面向構(gòu)建自立開放科學(xué)技術(shù)體系，本文提出問題學(xué)和問題譜系的概念與思路，核心觀點(diǎn)如下。

當(dāng)前我國需要從論文導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)閱栴}導(dǎo)向、從關(guān)注發(fā)表在哪里轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注解決了什么問題，建立問題導(dǎo)向的新型科研組織模式，促進(jìn)形成新質(zhì)生產(chǎn)力，構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”。

在科技競爭日益加劇的背景下，凝練和提出問題，對問題之間的聯(lián)系和問題的歷史演變進(jìn)行研究，建立“科學(xué)技術(shù)問題譜系”和“面向構(gòu)建自立開放科學(xué)技術(shù)體系的問題學(xué)”，有助于將國家戰(zhàn)略需求具體化、清晰化、落到實(shí)處，避免分散重復(fù)和盲目找題，貫通產(chǎn)學(xué)研用，統(tǒng)一話語體系，避免認(rèn)識偏差，便于交流和評價(jià)。

通過問題譜系，構(gòu)建從根本上解決“卡脖子”問題的整體方案及其生態(tài)體系，避免“刻舟求劍”“頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳”。一方面，任何一項(xiàng)已知技術(shù)要卡是卡不住的，解決只是時(shí)間問題；另一方面，解決一個(gè)被卡問題，可能還會(huì)在新的問題上被卡。解決“卡脖子”問題的根本出路在于了解整個(gè)科學(xué)技術(shù)體系中哪些問題已經(jīng)被卡，并預(yù)見哪些問題可能被卡。為此，問題的提出和解決都需要系統(tǒng)化，提出時(shí)不宜簡單羅列，而要去粗取精、去偽存真、去冗就簡，梳理問題在邏輯上、時(shí)空演變上的聯(lián)系，解決時(shí)不宜僅強(qiáng)調(diào)局部點(diǎn)上的指標(biāo)，要注重生態(tài)系統(tǒng)在要素和能力上的整體構(gòu)建，從問題體系的角度重視前瞻性和整體性，建立“面向構(gòu)建自立開放科學(xué)技術(shù)體系的問題譜系”。

構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”在內(nèi)容上需要從第一性原理角度思考，并進(jìn)行細(xì)致的邏輯演繹，需要清晰嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亟淮鷨栴}背景和術(shù)語的確切含義，需要梳理學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，面向中國短、中、長期發(fā)展需求，考慮產(chǎn)業(yè)界現(xiàn)實(shí)的痛點(diǎn)和難點(diǎn)及中長期的潛在的顛覆性科學(xué)技術(shù)，且與國際開放開源、共建共享。

構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”在形式上需要分方向分層次，梳理關(guān)聯(lián)性，貫徹系統(tǒng)工程的思想；需要范式規(guī)整，推動(dòng)科學(xué)共同體形成便捷統(tǒng)一的話語體系，便于聯(lián)動(dòng)和評價(jià)；需要總體設(shè)計(jì)，多主體協(xié)同，“靜態(tài)為主、動(dòng)態(tài)為輔”，逐步完善，建立產(chǎn)學(xué)研用的良性閉環(huán)，建立問題提出、解決、測評、應(yīng)用、激勵(lì)的良性閉環(huán)。

“科學(xué)技術(shù)問題譜系”的意義

科學(xué)研究是提出問題和解決問題的過程，一方面要研究如何解決問題，即方法學(xué)（methodology）；一方面要對問題本身進(jìn)行研究，研究問題的本質(zhì)、起源、結(jié)構(gòu)，即問題學(xué)（problemology）。真正的科學(xué)技術(shù)問題是客觀的，不排除特殊性，但整體上具有一般性；不排除動(dòng)態(tài)衍生性，但整體上具有靜態(tài)穩(wěn)定性。因此，科學(xué)技術(shù)共同體能夠而且應(yīng)該構(gòu)造“科學(xué)技術(shù)問題譜系”，以全國“一盤棋”布局建制化的、有組織的、高效率的、靶向精準(zhǔn)的科學(xué)研究。對每一個(gè)科學(xué)技術(shù)問題按照一定的范式進(jìn)行清晰準(zhǔn)確的定義和表述，再向產(chǎn)學(xué)研用各界公布，作為各界同向發(fā)力、攻堅(jiān)克難的共同目標(biāo)，打通教育與科研之間、學(xué)科方向之間、科研與科普之間的梗阻與鴻溝。

有助于將國家戰(zhàn)略需求具體化、清晰化、落到實(shí)處

構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”有助于把面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向人民生命健康等目標(biāo)落實(shí)到位。目前，國家有大量的亟待解決的問題，但是一些研究主體找不到或找不準(zhǔn)問題，導(dǎo)致研究力量的分配與問題的重要性之間沒有合理匹配。“基礎(chǔ)研究十條”提出要把圍繞國家戰(zhàn)略需求和科學(xué)前沿重大問題的定向性、體系化基礎(chǔ)研究作為主要任務(wù)，創(chuàng)新選題機(jī)制和組織模式，加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)。哪些是最緊迫的科技問題，哪些是世界前沿問題，哪些是它們的交集，哪些是短、中、長期國家戰(zhàn)略需求，這些已經(jīng)不是僅憑研究者個(gè)體的直覺或者科技管理部門的簡單決策能夠準(zhǔn)確回答的，而是需要以問題學(xué)的形式進(jìn)行系統(tǒng)深入的專門研究、統(tǒng)一規(guī)劃、頂層設(shè)計(jì)、聯(lián)動(dòng)實(shí)施。長期以來，我國科研工作者花費(fèi)了較多精力撰寫項(xiàng)目申請書，一些科研工作者為了獲得資源和經(jīng)費(fèi)而申請項(xiàng)目，而不是因?yàn)橛袑?shí)際的研究動(dòng)機(jī)而去申請項(xiàng)目；有些項(xiàng)目評審“打招呼”現(xiàn)象還時(shí)有發(fā)生；項(xiàng)目申請成功后有些主體并沒有或客觀上不能按照“編制的劇本”開展研究，有些項(xiàng)目的結(jié)題驗(yàn)收并沒有回歸到問題本身，有些項(xiàng)目成果以論文、專利等形式作為完成標(biāo)準(zhǔn)而非解決問題本身作為標(biāo)準(zhǔn)。例如，2020—2022年我國某高校累計(jì)獲得財(cái)政投入科研經(jīng)費(fèi)1.79億元，實(shí)施科研項(xiàng)目702個(gè)，僅有5個(gè)項(xiàng)目成果實(shí)現(xiàn)市場轉(zhuǎn)化，占比0.71%；某高校累計(jì)獲得財(cái)政投入科研經(jīng)費(fèi)1.31億元，實(shí)施科研項(xiàng)目862個(gè)，實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化0個(gè)；另據(jù)國家自然科學(xué)基金委員會(huì)統(tǒng)計(jì)，2018—2021年約7成評審專家“被招呼”。國家給予支持的科研項(xiàng)目數(shù)量巨大，但從國家頂層和全局看，獎(jiǎng)項(xiàng)、項(xiàng)目、文章、人才稱號等都只是中間產(chǎn)物或管理手段，而不是國家戰(zhàn)略需求。在新時(shí)期，研究者都應(yīng)把精力放在思考問題和解決問題上，而不是最大精力用在撰寫項(xiàng)目書的“八股文”上。問題學(xué)是一門關(guān)于問題本身的科學(xué)，只有通過問題學(xué)才能把國家的戰(zhàn)略需求以問題的形式具體化、清晰化、落到實(shí)處。

有助于避免“盲目找題”和“分散重復(fù)”，有助于貫通產(chǎn)學(xué)研用

通過“科學(xué)技術(shù)問題譜系”將產(chǎn)學(xué)研用各界更加緊密的協(xié)同起來。打破盲目摸索找問題和分散重復(fù)表述問題的局面，中國的科研生態(tài)可能會(huì)煥然一新，產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同模式可能會(huì)發(fā)生深刻變革，科研效率和質(zhì)量可能會(huì)有質(zhì)的飛躍，進(jìn)而促進(jìn)形成新質(zhì)生產(chǎn)力。產(chǎn)學(xué)研用這四者之間，兩兩配對存在6對關(guān)系，以下將舉例教育界（學(xué)）和學(xué)術(shù)界（研）進(jìn)行詳細(xì)闡述。

教育界（包括基礎(chǔ)教育和高等教育）應(yīng)該更多關(guān)注學(xué)術(shù)界在研究什么問題，從而知道“應(yīng)該怎么學(xué)、應(yīng)該怎么考、學(xué)了有什么用”。如果有“科學(xué)技術(shù)問題譜系”，學(xué)生就能在學(xué)習(xí)中更有目標(biāo)感，將當(dāng)前的學(xué)習(xí)與未來的職業(yè)發(fā)展，以及報(bào)效社會(huì)和國家聯(lián)系起來，增加學(xué)習(xí)的內(nèi)生動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。

在學(xué)術(shù)界內(nèi)部，問題的提出要避免分散重復(fù)、隨意化的現(xiàn)象。“10 000個(gè)科學(xué)難題”叢書代表了我國學(xué)術(shù)界對科學(xué)問題的系統(tǒng)整理的較高水平，從中提取計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的8個(gè)科學(xué)技術(shù)問題，可以發(fā)現(xiàn)：這些問題的主要形式是“如何達(dá)成某個(gè)目標(biāo)”。這8個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)問題具體是：問題1“如何持續(xù)提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能”，問題2“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如何成為可靠的系統(tǒng)”，問題3“電腦（計(jì)算機(jī)）能否接近人腦”，問題4“互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）工藝特征尺寸的極限是什么”，問題5“處理器芯片的性能極限是多少”，問題6“如何突破馮諾伊曼結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)”，問題7“如何應(yīng)對計(jì)算機(jī)的存儲墻”，問題8“如何克服計(jì)算系統(tǒng)的能耗瓶頸”。這些問題之間并不是獨(dú)立的，而是存在著重疊、重復(fù)、因果、相關(guān)等不同的關(guān)系；只有加以系統(tǒng)梳理和整合，才能避免分散重復(fù)，才能做到交叉融合。詳細(xì)分析相關(guān)問題的文本描述，可以發(fā)現(xiàn)：問題1是一個(gè)根本性的問題，目的在于提供足夠的算力；問題1有助于解決問題3，但似乎不能替代問題3；問題5與問題1基本相同，在問題5中整理者只提到摩爾定律如果失效，后續(xù)如何應(yīng)對，問題1則提到了能耗問題（這是問題8）、如何挖掘和表達(dá)應(yīng)用的并行性、如何保證可靠性（這是問題2）；關(guān)于摩爾定律何時(shí)失效、能延續(xù)到何種程度，這是問題4；問題7由問題6導(dǎo)致，然后又是問題1的成因之一。

有助于統(tǒng)一話語體系和避免認(rèn)識偏差，便于交流和評價(jià)

不同的申請者對同一問題表述的尺度不同，對于“什么是問題”“問題的嚴(yán)重性和重要性如何”，不同的研究者由于知識掌握的不同和利益不同等因素，觀點(diǎn)往往不一致。這種觀點(diǎn)的不一致往往是學(xué)科分類過細(xì)、個(gè)體之間因?yàn)樾g(shù)業(yè)有專攻引起的信息不對稱造成的。國家調(diào)動(dòng)各方面的力量和資源，經(jīng)過規(guī)范的流程，進(jìn)行充分的論證和審核，以自己的公信力為基礎(chǔ)，保證問題是“真問題”。如果這種由于學(xué)科分類過細(xì)、術(shù)業(yè)有專攻引起的信息不對稱而出現(xiàn)觀點(diǎn)不一致的“認(rèn)識偏差”情況被解決，中國的科研生態(tài)在一定程度上可能會(huì)被重塑，科研模式、科學(xué)共同體交流模式、科研評價(jià)方式、科研與科普的互動(dòng)會(huì)發(fā)生深刻變化，進(jìn)而產(chǎn)生更高水平的新質(zhì)生產(chǎn)力。

在構(gòu)建自立開放的科學(xué)技術(shù)體系的過程中，凝練和提出問題，對問題之間聯(lián)系和問題的歷史演變的研究，本身是科學(xué)研究的一部分，本文稱之為“面向構(gòu)建自立開放科學(xué)技術(shù)體系的問題學(xué)”，應(yīng)建立并加強(qiáng)問題學(xué)的研究。尤其注意，簡單地羅列問題通常是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，為了能夠系統(tǒng)、深刻地揭示問題的本質(zhì)及問題之間的聯(lián)系，需要去粗取精、去偽存真、去冗就簡，并梳理問題在邏輯上、時(shí)空演變上的聯(lián)系。

“科學(xué)技術(shù)問題譜系”的內(nèi)容

知易行難，需要研究如何構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”。構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”應(yīng)堅(jiān)持以下3條原則。

從第一性原理角度思考，并進(jìn)行細(xì)致的邏輯演繹

定義問題要按照事物的本來面目進(jìn)行，要有因果邏輯的論證，要細(xì)致地、客觀地從問題的源頭說起，給出最根本的因，即第一性原理。例如，在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，對存儲墻問題（memory wall problem）來說，最根本的因是追及問題，但是不要因此就認(rèn)為整個(gè)問題很簡單，因?yàn)檫€要從第一性原理出發(fā)進(jìn)行邏輯演繹。存儲墻問題是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的計(jì)算部件的性能與存儲部件的性能具有不同的增長速率，前者的增長速率大于后者的增長速率，于是形成越來越大的剪刀差，進(jìn)而導(dǎo)致：對于大量的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體的性能受限于存儲系統(tǒng)，此時(shí)由于阿姆達(dá)爾定律（Amdahl’s Law）的制約，進(jìn)一步改進(jìn)計(jì)算部件的性能并不能對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體性能有顯著的裨益。因此，存儲墻問題可以歸結(jié)為追及問題和阿姆達(dá)爾定律。從上面的分析可以看出，定義科學(xué)技術(shù)問題，需要從第一性原理出發(fā)，以清晰簡練的語言進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)縝密的邏輯演繹，充分把問題的來龍去脈表達(dá)清楚，即提出并準(zhǔn)確地表達(dá)問題是解決問題的第一步。

清晰嚴(yán)謹(jǐn)，交代問題背景和術(shù)語的確切含義

第一性原理只是思考的起點(diǎn)，起點(diǎn)之后還需要對問題背景和術(shù)語的確切含義進(jìn)行交代。例如，對于存儲墻問題，有些大同行仍然有不解之處，可能會(huì)提出這樣的一些問題：問題中的“計(jì)算部件的性能”的“性能”是如何衡量的，是指什么性能，是指浮點(diǎn)運(yùn)算性能還是定點(diǎn)運(yùn)算性能；問題中的“存儲部件的性能”的“性能”是如何衡量的，是指存儲訪問的延遲還是存儲帶寬；為什么計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的計(jì)算部件的性能與存儲部件的性能一定具有不同的增長速率，為什么前者的增長速率一定大于后者的增長速率，是技術(shù)因素還是非技術(shù)因素導(dǎo)致的，這些因素在過去和現(xiàn)在的情況如何，未來是否發(fā)生變化；什么是阿姆達(dá)爾定律；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上應(yīng)用程序的執(zhí)行時(shí)間取決于哪些因素，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上應(yīng)用程序的執(zhí)行時(shí)間與計(jì)算部件的性能是如何關(guān)聯(lián)的，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上應(yīng)用程序的執(zhí)行時(shí)間與存儲部件的性能是如何關(guān)聯(lián)的等。可以看出，定義科學(xué)技術(shù)問題，不僅需要第一性原理和邏輯演繹，還需要交代問題背景和術(shù)語的確切含義，標(biāo)題式、口號式、愿景式的表述都不能滿足這一要求。

梳理學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，面向中國短、中、長期發(fā)展需求，考慮產(chǎn)業(yè)界的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，且與國際開放開源共建共享

“科學(xué)技術(shù)問題譜系”的構(gòu)建要服務(wù)于中國式現(xiàn)代化，在定義科學(xué)技術(shù)問題時(shí)，要著重考慮中國現(xiàn)實(shí)需要和長遠(yuǎn)需要，考慮產(chǎn)業(yè)界的痛點(diǎn)、難點(diǎn)。從這個(gè)意義上說，“科學(xué)技術(shù)問題譜系”的構(gòu)建會(huì)促進(jìn)學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的合作，促進(jìn)學(xué)術(shù)界成果轉(zhuǎn)化，節(jié)省企業(yè)研發(fā)成本，提升數(shù)字經(jīng)濟(jì)對經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)度。

“科學(xué)技術(shù)問題譜系”的構(gòu)建也要堅(jiān)持國際化，注意對提出問題的開篇之作進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)考證，用國際通行術(shù)語，堅(jiān)持科學(xué)技術(shù)問題的學(xué)術(shù)性、客觀性、普遍性。例如，對國際上第一篇關(guān)于“存儲墻”問題的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的考證，促進(jìn)了國內(nèi)學(xué)術(shù)界對這一重要問題的理解。可以說，如果沒有這樣對原始文獻(xiàn)的考證，僅僅靠其他渠道只言片語的轉(zhuǎn)述，斷章取義，望文生義，將很難準(zhǔn)確完整理解“存儲墻”問題。因此，提出建立信息技術(shù)領(lǐng)域的考據(jù)學(xué)，目的就是梳理信息技術(shù)領(lǐng)域的原始問題、原始概念、原始方法及其歷史關(guān)聯(lián)與演變。

“科學(xué)技術(shù)問題譜系”的形式

在形式上，“科學(xué)技術(shù)問題譜系”應(yīng)具有以下特點(diǎn)。

分方向分層次，梳理關(guān)聯(lián)性，貫徹系統(tǒng)工程的思想

科學(xué)技術(shù)問題的粒度是構(gòu)建問題譜系時(shí)需要考量的重要因素之一。不是所有未知都是科學(xué)技術(shù)問題，需要抓住學(xué)科的主干、根本任務(wù)、起點(diǎn)和終點(diǎn)、輸入和輸出。沒有準(zhǔn)則地提出問題，可能導(dǎo)致無效勞動(dòng)，不利于甚至干擾真正的核心問題被重視、研究和解決。例如，前文中8個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)問題具體到每個(gè)問題都是一篇文章，但是粒度有大有小，不應(yīng)停留于一句話或幾句話來簡單羅列問題，也不應(yīng)根據(jù)描述問題的篇幅來確定問題的粒度大小，而應(yīng)根據(jù)問題的內(nèi)涵確定問題的粒度。各種粒度的問題都有意義，且相互之間可能存在關(guān)聯(lián)。

建立問題的譜系，而不是問題的散點(diǎn)集合。計(jì)算機(jī)學(xué)科有不同的方向，定義科學(xué)技術(shù)問題可以分方向進(jìn)行，然后按照“最小完全集”的思想，每個(gè)方向先給出前10位的問題（這些問題往往是“根”問題），再考慮前30位的問題（這些問題除了“根”問題，還包括“枝”問題），再給出前100位的問題（這些問題除了“根”問題和“枝”問題，還包括“葉”問題）。最后會(huì)發(fā)現(xiàn)問題之間存在千絲萬縷的關(guān)系，問題之間具有層次性，有一級問題，一級問題下面又分為二級問題，以此類推，至此形成了樹狀的問題集合。不同的問題之間作為“因”共同作用的結(jié)果，往往導(dǎo)致了新的問題。所以問題之間的最終呈現(xiàn)情況是較為復(fù)雜問題關(guān)聯(lián)圖，而只有從全局把握問題關(guān)聯(lián)圖，才能系統(tǒng)地開展交叉研究和聯(lián)合攻關(guān)。

通過“科學(xué)技術(shù)問題譜系”促進(jìn)學(xué)科融合。學(xué)科的不同方向是出于學(xué)科知識爆炸與人精力有限的考慮，為了便于分工而人為進(jìn)行劃分的結(jié)果，不同的方向之間在研究目標(biāo)、研究方式、研究內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)上有區(qū)別，但這種區(qū)別不是絕對的，不同方向之間沒有涇渭分明的分界線，不同方向的問題也不是一定不相干的。以計(jì)算機(jī)學(xué)科為例，真正定義了計(jì)算機(jī)學(xué)科的主要問題也就基本定義了計(jì)算機(jī)整個(gè)學(xué)科，真正理解了主要問題也就基本理解了整個(gè)學(xué)科。一開始不試圖定義“全部”問題，不同方向先抓住前10位、前30位與前100位的基本問題和核心問題，形成問題關(guān)聯(lián)圖，不斷規(guī)整、梳理，很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)問題沒有想象得那么多。然而，問題數(shù)量不多不代表問題簡單，國家可以考慮組織產(chǎn)學(xué)研用等力量，扎實(shí)細(xì)致協(xié)同推進(jìn)這項(xiàng)重要的系統(tǒng)工程。

通過“科學(xué)技術(shù)問題譜系”促進(jìn)從根本上解決“卡脖子”問題的整體方案及其生態(tài)體系，避免“刻舟求劍”“頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳”。一方面，任何被“卡脖子”的已知技術(shù)終將被突破，只是時(shí)間問題；另一方面，解決一個(gè)“卡脖子”技術(shù)之后，可能會(huì)繼續(xù)遇到新的“卡脖子”技術(shù)。因此，解決“卡脖子”問題的根本在于全面了解整個(gè)科學(xué)技術(shù)體系中的現(xiàn)有“卡點(diǎn)”，并預(yù)見未來潛在“卡點(diǎn)”，從問題譜系的角度注重前瞻性和整體性。為此，問題的提出不宜簡單羅列，而要去粗取精、去偽存真、去冗就簡，梳理問題在邏輯上、時(shí)空演變上的聯(lián)系；問題的解決不宜僅僅強(qiáng)調(diào)局部的指標(biāo)，應(yīng)注重生態(tài)系統(tǒng)在要素和能力上的整體構(gòu)建，建立“面向構(gòu)建自立開放科學(xué)技術(shù)體系的問題譜系”，實(shí)現(xiàn)問題學(xué)與方法學(xué)的對應(yīng)和聯(lián)動(dòng)。

范式規(guī)整，推動(dòng)科學(xué)共同體形成便捷統(tǒng)一的話語體系，便于聯(lián)動(dòng)和評價(jià)

“科學(xué)技術(shù)問題譜系”所包括的問題會(huì)有一定數(shù)量，但不會(huì)太多。粗略估算，每個(gè)三級學(xué)科核心問題不超過10個(gè)，如果每個(gè)核心問題衍生不超過3個(gè)“子問題”，那么細(xì)分的“子問題”就不超過30個(gè)，再細(xì)分的“孫問題”不超過90個(gè)，數(shù)量是有限的。如果規(guī)劃設(shè)計(jì)好流程，并行分布式去做，預(yù)計(jì)耗時(shí)不多。

科學(xué)技術(shù)問題的定義在被達(dá)成廣泛共識之后，最好有統(tǒng)一的范式便于引用和交流。參考范式應(yīng)該包含以下要素：問題的名稱、編號；問題的基本描述（所述的學(xué)科方向，基本原因，基本后果，屬于科學(xué)問題、技術(shù)科學(xué)問題還是工程問題）；問題在第一性原理下的邏輯根源追溯；問題從根源直至產(chǎn)生的邏輯演繹；問題的背景和術(shù)語的確切含義，包括涉及的里程碑式的一系列學(xué)術(shù)文獻(xiàn)；問題解決之后的意義；與其他問題的關(guān)聯(lián)；問題的研究現(xiàn)狀和解決方案的歷史演進(jìn)軌跡；對問題本身的認(rèn)識的歷史演進(jìn)軌跡，包括問題描述的修改的時(shí)間和內(nèi)容。研究生寫學(xué)位論文、研究人員申請項(xiàng)目、學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界交流，直接引用問題編號或簡稱即可，形成統(tǒng)一的話語體系，把更多精力放在發(fā)揮聰明才智解決問題上。

建立問題提出、解決、測評、應(yīng)用、激勵(lì)的良性閉環(huán)

構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”需要總體設(shè)計(jì)和多主體協(xié)同。發(fā)揮中國特色社會(huì)主義制度能夠集中力量辦大事的優(yōu)勢，通過問題導(dǎo)向，重新梳理不同主體之間關(guān)系，形成面向國家需求的成建制有組織科研生產(chǎn)關(guān)系。教育的目的之一是培養(yǎng)能解決問題的人，應(yīng)讓教育領(lǐng)域了解科學(xué)技術(shù)問題，讓小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)在問題的背景下去教學(xué)，使學(xué)生們能學(xué)以致用。讓普通大眾了解科學(xué)技術(shù)問題，通過問題而不是知識來貫通科普與科研的鴻溝。資助和管理機(jī)構(gòu)通過不同問題在意義和難度上不同來規(guī)劃資金資源分配比例，通過問題解決的質(zhì)量和徹底性來評價(jià)科研活動(dòng)。堅(jiān)持“自上而下”和“自下而上”相結(jié)合，建立多種選題機(jī)制，包括與重要行業(yè)部門和骨干企業(yè)對接，從國家戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重大需求中凝練基礎(chǔ)科學(xué)問題；充分發(fā)揮老中青不同年齡層次科學(xué)家作用，從科學(xué)發(fā)展中凝練提出前沿科學(xué)問題等。

構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”需要建立產(chǎn)學(xué)研用的良性閉環(huán)。中國科學(xué)院的高技術(shù)類研究院所形成的共識是不能將科研成果停留在論文上。孤立地、隨意地提出帶有問號的語句，不等于提出問題；僅僅停留于發(fā)表論文，不等于解決問題；簽訂橫向合作合同，不等于應(yīng)用；落地應(yīng)用，不等于產(chǎn)生預(yù)期價(jià)值。因此，自立開放科學(xué)技術(shù)體系需要建立產(chǎn)學(xué)研用的閉環(huán)，需要明確各主體、各環(huán)節(jié)的主責(zé)主業(yè)和邊界，做好邊界交互和銜接。

構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”可以借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。2005年，Science創(chuàng)刊125周年之際，由各領(lǐng)域?qū)＜医M成的編委會(huì)挑選了125個(gè)挑戰(zhàn)全球科學(xué)界的重要基礎(chǔ)問題（以下簡稱“125個(gè)問題”）。2015年，《科學(xué)通報(bào)》邀請相關(guān)領(lǐng)域的100余位專家、學(xué)者對這些問題進(jìn)行了解讀，筆者就其中計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的問題在自己的專著中進(jìn)行了介紹和解讀。

構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”，可以了解和借鑒這些歷史上的基礎(chǔ)工作。科研水平走在世界前列需要在問題的提出、解讀、解決等環(huán)節(jié)都走在世界前列。同時(shí)，“125個(gè)問題”只是全部問題中的一小部分，還有更多的與“125個(gè)問題”同等層次的問題，“125個(gè)問題”內(nèi)部還有細(xì)分問題，我國在這方面面臨著重要的機(jī)遇，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的問題學(xué)和問題譜系的創(chuàng)立和發(fā)展上大有可為。

構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”要堅(jiān)持開放開源。依托各學(xué)科一流科學(xué)家不等于只依靠少數(shù)科學(xué)家，個(gè)體的科學(xué)家總是有一定的局限性，鼓勵(lì)專業(yè)人員和非專業(yè)人員對問題譜系進(jìn)行討論、修訂和完善，采取版本控制和審核的機(jī)制，堅(jiān)持教育鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈和科普鏈的融合，讓科學(xué)技術(shù)問題家喻戶曉、深入人心，激發(fā)全民的科學(xué)精神和科研熱情，把全民族的智慧與人類面臨的科學(xué)技術(shù)問題銜接起來。隨著研究的深入，問題本身可能在變化，舊的問題可能被徹底解決，也可以被部分解決，或以新的形式呈現(xiàn)，這些都可以通過修訂解決。要鼓勵(lì)科研工作者了解已有科學(xué)技術(shù)問題的同時(shí)，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)可能的新問題，并在已有的科學(xué)技術(shù)問題體系中找到新問題的定位：新問題究竟是哪一層級的問題，是“主干”上的新問題，還是“枝葉”上的新問題，越接近“枝葉”，就越接近工程技術(shù)。

構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”，既要做加法，又要做減法；既要分解，又要整合。要過濾閉門造車、故弄玄虛、追逐媒體話題熱點(diǎn)形成的偽問題、次問題。學(xué)科交叉領(lǐng)域的問題，由具備多個(gè)領(lǐng)域造詣的研究者提出，經(jīng)過討論、審核的多次迭代，重新梳理整合多學(xué)科之間的目標(biāo)差異、路徑差異，打通學(xué)科之間的梗阻，實(shí)現(xiàn)學(xué)科融合。

構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”需要做好一般性與特殊性、穩(wěn)定性與動(dòng)態(tài)性的統(tǒng)一。建制化基礎(chǔ)研究需要兼顧計(jì)劃性和靈活性，兼顧靜態(tài)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)衍生性，因此，從科研組織模式的角度，可以構(gòu)建一個(gè)“靜態(tài)為主、動(dòng)態(tài)為輔”的問題譜系。鼓勵(lì)科研人員獨(dú)立提出科學(xué)技術(shù)問題和科學(xué)技術(shù)思想，加大支持非共識和顛覆性項(xiàng)目，定期發(fā)布重要選題榜單，動(dòng)態(tài)調(diào)整，滾動(dòng)更新，揭榜掛帥，持續(xù)攻關(guān)。由一批合適的具有豐富知識和經(jīng)驗(yàn)的研究人員凝練形成一批科學(xué)技術(shù)問題，從問題的角度，把學(xué)科的“四梁八柱”建立起來，建立學(xué)科的關(guān)于基本問題的“基本面”。在豐富的現(xiàn)實(shí)世界中，應(yīng)用的場景在不斷發(fā)展變化，在解決已知問題的過程中，人的認(rèn)識會(huì)繼續(xù)深化，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)新問題，這時(shí)可以繼續(xù)凝練，新凝練的問題因?yàn)椤盎久妗钡拇嬖诙ㄎ桓忧逦Ｔ谝欢ǖ臅r(shí)期內(nèi)，新凝練的問題一般不會(huì)動(dòng)搖“基本面”，因此，“基本面”的參照系意義愈加值得重視。

“科學(xué)技術(shù)問題譜系”的迫切性

從科研范式變革的歷史維度看，關(guān)于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的問題學(xué)的研究尚屬空白。不同的時(shí)代具有不同的科研范式，以信息技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槔轮袊闪⒑螅群蠼?jīng)歷了實(shí)物導(dǎo)向、簡單論文導(dǎo)向、高質(zhì)量論文導(dǎo)向3個(gè)階段。具體來說，改革開放以前，科技工作者注重研制實(shí)物；改革開放以后，有一些學(xué)者通過在國際上發(fā)表論文進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，相當(dāng)一段時(shí)間的風(fēng)向標(biāo)是發(fā)表論文；后來中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)推出了“推薦會(huì)議或期刊”。然而，目前還沒有一個(gè)較為完備的問題譜系，對問題學(xué)的研究曾引起國外一些研究者的重視，但尚沒有發(fā)現(xiàn)我國在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域關(guān)于問題學(xué)的系統(tǒng)研究。

從認(rèn)識過程的維度看，關(guān)于科學(xué)問題的重要性曾被多個(gè)領(lǐng)域的重要人物強(qiáng)調(diào)，但沒有“問題學(xué)”這樣的系統(tǒng)的理論和“問題譜系”這樣的具體的產(chǎn)物。無論是學(xué)科還是項(xiàng)目，最根本的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力是科學(xué)技術(shù)問題。習(xí)近平總書記在2020年9月科學(xué)家座談會(huì)上指出：“科研選題是科技工作首先需要解決的問題”。哲學(xué)家卡爾·波普爾說：“科學(xué)和知識的增長永遠(yuǎn)始于問題，終于問題——越來越深化的問題，越來越能啟發(fā)新問題的問題”。愛因斯坦說：“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更為重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許只是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技巧問題。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊問題，卻需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步”。根據(jù)到19世紀(jì)為止數(shù)學(xué)發(fā)展的整體狀況，希爾伯特在1900年巴黎第二次世界數(shù)學(xué)家大會(huì)上提出23個(gè)重要的數(shù)學(xué)問題，統(tǒng)稱為“希爾伯特23個(gè)問題”，有力地推動(dòng)了20世紀(jì)數(shù)學(xué)的發(fā)展，希爾伯特十分強(qiáng)調(diào)“問題”的重要性，他在關(guān)于23個(gè)問題的報(bào)告中說“只要一門科學(xué)分支能提出大量問題，它就充滿著生命力，而問題缺乏預(yù)示著這門學(xué)科的衰亡或中止”。

從實(shí)踐的系統(tǒng)性、深度和完整性的維度看，國內(nèi)外在科學(xué)技術(shù)問題收集整理方面開展了一些工作，但沒有“問題學(xué)”這樣的系統(tǒng)的理論和“問題譜系”這樣的具體的產(chǎn)物。國內(nèi)。我國科技工作者在2011年曾經(jīng)嘗試做過科學(xué)技術(shù)問題的收集和整理工作，積累了后來者可以借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)，但客觀地說，這些收集和整理在系統(tǒng)性、精細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)際影響力和可行性等方面還存在一定不足，主要體現(xiàn)為：問題的提出隨意化，受到問題整理者認(rèn)知局限性的影響較大，對問題之間的關(guān)系缺乏梳理和合并，分散重復(fù)，范式不統(tǒng)一。2024年7月，中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)發(fā)布了具有前瞻性、創(chuàng)新性和引領(lǐng)性的10個(gè)前沿科學(xué)問題、10個(gè)工程技術(shù)難題和10個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題。據(jù)報(bào)道，征集發(fā)布活動(dòng)共收到102家全國學(xué)會(huì)和學(xué)會(huì)聯(lián)合體、企業(yè)科協(xié)和高校科協(xié)推薦的597個(gè)問題難題，評選過程進(jìn)一步突出高層次專家評議指導(dǎo)，129位院士專家在復(fù)選、終選等環(huán)節(jié)進(jìn)行評議把關(guān)。需要思考，如何在問題的提出和遴選過程中避免隨意性、主觀性，避免把具有客觀性的問題學(xué)變成了憑借主觀印象（其又往往受到宣傳報(bào)道的影響），避免只言片語的文字表述而導(dǎo)致問題闡釋不精準(zhǔn)全面。國外。2016年、2019年、2023年，美國先后發(fā)布或更新了《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計(jì)劃》；2017年，日本發(fā)布了《研究開發(fā)俯瞰報(bào)告2017》；2022年、2024年，美國先后發(fā)布或更新了《關(guān)鍵與新興技術(shù)清單》，列出了10余個(gè)技術(shù)及其分支。這些計(jì)劃或報(bào)告提出了一些宏觀愿景和挑戰(zhàn)，也做了一些具體重點(diǎn)方向的篩選預(yù)判，但缺乏從問題學(xué)的角度進(jìn)行的微觀分析、關(guān)聯(lián)和梳理，這些不足某種意義上也正是我國的機(jī)遇。

結(jié)束語

當(dāng)代中國智力資源豐富且有中國特色社會(huì)主義制度能夠集中力量辦大事的優(yōu)勢，推進(jìn)中國式現(xiàn)代化迫切需要實(shí)質(zhì)性地、高效率地解決真問題、根問題，需要在問題的提出、解讀、解決等環(huán)節(jié)上扎扎實(shí)實(shí)做好基礎(chǔ)工程，實(shí)現(xiàn)率先和自立。從問題的角度看，一個(gè)學(xué)科的最基本的問題就構(gòu)成了這個(gè)學(xué)科的“四梁八柱”。當(dāng)前我國倡導(dǎo)破“四唯”，但沒有回答立什么。從優(yōu)化科研組織模式的角度，本文提出“立問題”，即構(gòu)建“面向構(gòu)建自立開放科學(xué)技術(shù)體系的問題學(xué)”和“科學(xué)技術(shù)問題譜系”，落實(shí)問題導(dǎo)向，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，提高科研效能，促進(jìn)形成新質(zhì)生產(chǎn)力。構(gòu)建“科學(xué)技術(shù)問題譜系”，是一個(gè)需要做大量工作的系統(tǒng)工程、公共工程、基礎(chǔ)底座，本文進(jìn)行了關(guān)于必要性和可行性的論證，拋磚引玉，期望更多有識之士共同思考解決。

致謝本文是作者參與中國工程科技2040發(fā)展戰(zhàn)略（信息與電子領(lǐng)域）研究的一部分成果，來自同濟(jì)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)等單位的同志提供了大量材料，為本文部分觀點(diǎn)的形成提供了幫助。中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所李國杰院士、中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院王海名及匿名審稿人為本文提出了修改建議。

（作者：劉宇航、張?jiān)迫袊茖W(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所。《中國科學(xué)院院刊》供稿）