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! t" a1 J4 g! q" L% m, R$ h 被誉为“造孔之人”的复旦大学赵东元教授山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室主任、光电研究所所长张靖教授 % N8 f, B" Q% Q! ~7 B5 ~
“基础研究是技术进步的引领者。基础研究带来新知识，它提供的是科学资本，是所有实际知识应用的源头活水。一切新产品和新工艺都不是突如其来、自我发育和自我生长起来的。它们都建立于新的科学原理和科学概念之上。一个依靠别人来获得基础科学知识的国家，无论其机械技能如何，其工业进步都将步履蹒跚，在世界贸易中的竞争力也会非常弱。”[1]
# b9 h, u/ \; g8 t. k4 L- h# \ ——范内瓦.布什《科学：无尽的前沿》报告
+ ?$ M- k+ `/ z$ @ N+ H 基础科学是科技创新的源泉。近年来，虽然我国在科技领域取得显著突破，但关键核心技术受制于人的局面还没有得到根本性改变，这与基础研究发展迟滞以及基础学科人才存量不足密切相关，提升基础研究能力成为解决关键领域“卡脖子”问题的最佳路径[2]。2018年国务院发布《全面加强基础科学研究的若干意见》，提出了我国基础科学的发展目标：“到2035年，基础科学研究整体水平和国际影响力大幅跃升；到本世纪中叶，把我国建设成为世界主要科学中心和创新高地。”[3] ; w9 S; J* V1 _5 L% F+ @, @; M) h
高校理科院系是我国基础科学研究的重要阵地，为了对高校在理科方面的实力进行分析和比较，我们在2022软科中国大学排名评价体系下，精选了其中能够反映理科水平的指标，对比各高校在理科领域的建设情况。
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0 g8 ~# w% ?6 _$ I% D+ s 评级方法
, O: h( E, g4 F0 i9 e 中国大学理科实力评级包含学科规模、学科实力、学科精度、高端人才、科研项目、重大成果、学术论文和科研平台8个维度。 2 n: z3 [2 a5 _) q+ B# d+ O+ _
指标体系和权重如下： # l% f3 i' }4 F3 \* t. D+ w
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; |8 S5 k0 E: K# O0 \# A 指标定义及数据来源如下：
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中国大学理科实力评级的对象为所有被纳入2022软科中国大学排名的高校。理科的范围包括理学门类的13个学科，具体如下：
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2 j$ O7 b8 g. @9 A _6 M4 I9 j 软科2022中国理科实力A类大学榜单
7 f) @9 Z$ m$ |2 A 基于以上指标，软科2022中国理科实力百强大学诞生，我们将其分为两档呈现： % E* w+ N& A' V
● 软科中国理科实力A+大学：理科实力全国前20名（相当于理科领域有得分高校的前2%）；
# }" B4 z0 w$ N( k4 V" Q- v/ A; Z ● 软科中国理科实力A大学：理科实力全国21~100名（相当于理科领域有得分高校的2%~10%）。 / q: @* s4 J6 p0 M; M
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* I' ^, q0 x; ]5 {' c 北大科大复旦，包揽理科实力前三甲
: U0 h: @. z d! R; ^3 S 北京大学凭借学科实力、学科精度、高端人才、科研项目和重大成果5个维度第一，当之无愧高居理科实力榜首。以理科见长的中国科学技术大学紧随其后，位于全国第二。复旦大学近年来在理科领域频频突破，国家三大奖获奖折合数位居全国第一，理科综合实力排在全国第三。 0 V; C3 {( u+ f8 t/ y& A& _
2021年11月3日，中国科学院院士、复旦大学化学系教授赵东元教授凭借《有序介孔高分子和碳材料的创制和应用》项目，获得国家自然科学奖一等奖，是复旦大学在国家自然科学一等奖的历史性突破。介孔材料是一种多孔材料，是20世纪发展起来的崭新的材料体系，2001年左右，整个介孔材料都局限于无机材料，赵东元另辟蹊径提出有机-有机自组装的新思想，至今已经吸引60多个国家和地区的1500余家科研机构跟踪研究，利用相似的方法研究介孔高分子和碳材料，国际学术界评价这项研究的贡献为“先驱”、“里程碑”、“突破”、“重要进展”等。此外，赵东元团队还不断压缩成本，将科研成果投入到工业化生产，开展大规模制备。比如：将介孔材料作为催化剂使用，大大提高重油转化效率，全国推广后每年可为中石化增产约150万吨的高质量油品；将介孔碳和介孔高分子吨级生产，运用于超级电容器，在北京奥运会的LED路灯和上海世博会的电动汽车上都得到了示范性应用[4]。 4 \4 V2 W& V8 @# g2 d
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( }" M0 B9 L( c- A 跻身前五，工科强校理科同样顶尖 r* L* H5 B4 a5 d1 s4 v, {
发展一流的工科，离不开一流的理科。以强大工科著称的清华大学和上海交通大学，在理科实力榜单中分别排在第5和第6名，同样处于全国顶尖水平。 J V, L4 J2 D% P. e, b; Z/ x
清华大学有多个理科院系始建于20世纪30年代，具有深厚的历史积淀和学术实力。在院系调整中，理科相关系科调整到多个兄弟高校和机构，仅保留数学、物理等教研室负担全校基础课的教学任务。80年代前后，清华大学陆续复建了数理化生等基础院系，一度处于中断的理科重新得到快速发展，到新世纪之初，多个理学学科已经重回国内领先水平[5-8]。第四轮学科评估中，清华大学的数理化生4个基础学科全部被评为A及以上，其中生物学和化学2个学科被评为A+。 0 n$ _0 [9 R9 Y! f# `/ [8 c3 _4 D) Z
2019年，清华大学发布《关于持续深化改革，提升理科发展水平的实施意见》，推出以“涵养学术生态、提升学科质量”为核心的理科提升计划，旨在以引领国际学术前沿、服务国家战略需求为核心使命，加快建设有利于原始创新和交叉融合的理学学科体系，遵循学科发展规律，构建具有清华风格的世界一流理科。此外，该计划还明确了清华大学的理科发展目标：2030年整体达到世界一流，2050年前后达到世界顶尖水平[9]。 - A3 G+ m' b" g; O
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$ M& h5 S* |8 `, n) E 上榜A+，多所综合性强校优势凸显 + W/ {9 {' N3 {
综合性强校厦门大学（第8名）、吉林大学（第10名）理科实力进入全国十强，南开大学（第12名）、兰州大学（第13名）、山东大学（第14名）等进入全国20强。这几所高校在2022年软科中国大学排名中排在20~40名之间，相对而言理科优势更加明显。 9 N2 A/ m! J$ U' W6 q1 S8 A
厦门大学在理科领域拥有海洋科学（A+）、化学（A）、统计学（A）、生物学（A-）4个教育部学科评估A类学科，数学和生态学在2022软科中国最好学科排名中也进入全国前10%。6个“双一流”建设学科中有5个集中在理科领域，理科优势十分明显。在《厦门大学“双一流”建设高校整体建设方案》中，学校提出要重点建设好化学、生物学、海洋科学、生态学、统计学等“双一流”建设学科，并以一流建设学科为核心，打造“学科建设共同体”，带动和辐射一批学科快速高质量发展[10]。 & U& I0 m: ~7 x! f) c3 M% E
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. [1 V9 q, ]+ b9 T' ? 新晋“双一流”高校，理科实力不俗
0 F* i/ z7 P+ u6 ?8 [ 第二轮“双一流”新晋的7所高校中，有3所凭借理科学科入选，这3所高校在中国大学理科实力评级中也有不俗表现：南方科技大学（第28名）和山西大学（第34名）位列全国50强、湘潭大学排在第63名，他们在2022软科中国大学排名中的综合排名名次分别为第35名、第111名和第106名。 ' N0 k6 S! Y& M0 v% f4 J3 }4 d k. C
山西大学的物理学近年来面向世界科技前沿和国家重大需求，围绕国家布局的量子科技重大科学前沿问题，开展量子信息、量子传感、量子精密测量、光量子器件等方面的前沿研究。量子光学与光量子器件国家重点实验室主任、光电研究所所长张靖领衔的团队对超冷费米气体量子调控的关键基础问题进行了深入系统的研究，建立了我国第一个超冷费米子实验平台，完成了国内第一个实现费米气体量子简并的实验，在国际上率先实验实现一维（2012年）和两维（2016年）自旋轨道耦合的简并费米气体，在量子材料的设计与制备、量子精密测量等领域研究上有了突破，取得了一系列具有重要科学价值的量子科技成果，引发了国际上大量相关理论和实验方面的研究。美国国家标准局NIST的I.Spielman教授特别评价该项目“是第一个在原子费米气体中实验观测自旋轨道耦合”[11]。张靖团队凭借“基于超冷费米气体的量子调整”项目荣获2020年国家自然科学二等奖。 0 M1 I9 |( Q: |* H- s: s
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1 T; ~4 H& \, N+ O" \: O1 W9 | 特色学科辐射，行业高校不容小觑
$ Q) a9 s4 ]$ w9 ~ 在理科实力榜单中，还有这样一类高校，他们大多专注于某一专门行业领域，以该行业领域的学科特色辐射其他相关学科，拉动理科整体发展。例如，以海洋和水产学科为特色的中国海洋大学理科实力排在全国第16名，以地球科学为特色的中国地质大学（武汉）和中国地质大学（北京）理科实力分别排在全国第21名和32名，以农业为主要特色的华中农业大学和中国农业大学的理科实力排在全国第39和45名，这类学校的理科实力也不容小觑。
) {" ~) \5 U4 o) V5 x 海洋科学是中国海洋大学理科领域的A+学科，“双一流”重点建设学科，曾连续三次在学科评估中蝉联第一，是学校当之无愧的王牌学科。“以海洋科学为核心，围绕海洋系统多尺度跨圈层的能量物质循环过程、机理、变化及其环境资源气候等效应，推动物理海洋学、海洋化学、海洋地质、海洋生物学与生物海洋学等学科方向协同发展、交叉融合”，也是中国海洋大学新一轮“双一流”建设方案中提出的海洋科学学科发展路径[12]。 9 j2 K! ]8 b) R5 ]
结语
0 w$ u$ K) D) J6 q r' a# | 全球科技竞争不断向基础研究前移，强大的基础科学研究已经成为建设世界科技强国的“必争之地”。经过多年发展，我国基础学科已经取得了长足进步，但短板依然突出。未来我们将继续观察和记录为中国建设世界科技强国做出贡献的基础科学强校，继续为他们的成就加油喝彩。
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