怀柔青山绿水间，极低温、超高压、强磁场、超快光场协同的极端实验条件，为科研人员探秘科学“无人区”提供不可多得的试炼场；在昌平的“生命谷”，“北脑一号”智能脑机系统正在“读懂”神秘的大脑活动；中关村科技园区，创新浪潮涌动，近百所高校、千余家科研机构集聚于此，智力资源领跑全国……
近年来，北京聚焦“从0到1”原始创新，全社会研发投入强度占地区生产总值比重保持在6%以上，其中基础研究经费支出占比近16%；在京全国重点实验室数量稳居全国第一；拥有高被引科学家数量位居全球城市前列。市科委、中关村管委会表示，北京加快建设国际科技创新中心、强化原始创新策源能力，全面实施基础研究领先行动，统筹推进基础研究平台建设、人才引育、体制机制改革等重点工作。
如今，北京拥有全球最密集的重大科技基础设施、最大规模的科研人才队伍、最具竞争力的开放创新生态，基础研究综合实力稳步增强。
科技设施集群构建“强磁场”
1988年，玉泉路旁，我国首个大科学装置——北京正负电子对撞机问世。随后依托这座对撞机建设的北京同步辐射装置，是我国第一代同步辐射光源。这束光，为科学家照亮了微观世界。
2026年，怀柔科学城北部核心区，高能同步辐射光源正处在试运行阶段。作为世界上设计亮度最高的第四代同步辐射光源，这座“超级X光机”可发出比太阳亮一万亿倍的同步辐射光，让科学家更快、更清晰地观察更小的微观世界。试运行阶段，依托首批建设的14条用户光束线站，高能同步辐射光源为90余个科研和产业用户提供超过5000小时的实验机时，并持续提升优化装置的实验支撑能力，更好满足用户需求。
高能同步辐射光源光束线站部副主任、研究员陶冶，曾在第一代光源的北京同步辐射装置工作多年，又全程参与了第四代高能光源建设，他对装置性能的跨越式提升，有着最为直观的感受。“高铁轮毂应力检测、金属3D打印动态过程结构捕捉、灵长类脑器官神经连接图谱3D成像……要支撑完成这些实验，对第一代光源来说是难以想象的，但现在，它们均已在高能同步辐射光源上取得超预期进展或得到成功验证。”陶冶说，更关键的是，高能同步辐射光源产生的高能量X射线，结合第四代光源的纳米聚焦和高相干优势，带来了全新的实验能力，将极大拓展基础研究和产业支撑的边界。
从第一代到第四代，从筚路蓝缕到世界顶尖，京华大地上，以同步辐射光源为代表的大科学装置，正在构筑基础研究“强磁场”。
“很多顶尖的科研课题，是无法只在一个装置上完成实验的，需要多个装置联合，以提升研究效率。”中国科学院物理研究所副所长、研究员程金光感慨，怀柔科学城大科学装置的集群效应逐渐显现，原始创新的效能必将加速提升。
作为我国凝聚态物理领域重要的大科学装置，综合极端条件实验装置已投入全面运行，开放机时达42.8万小时；子午工程建成国际上覆盖范围最广、监测要素最全、综合能力最强的空间环境地基综合监测网，已累计服务267家单位；多模态跨尺度生物医学成像设施分子影像与医学诊疗探针创新平台今年将投入试运行，构建全球首个覆盖放射药物从基础研究到产业化的“一站式”全链条创新闭环……当前，怀柔科学城的科技设施密度已位居全球前列，共有37个科技设施平台落地建设，已有29个设施平台进入科研状态，其中17个面向全球开放运行，为千余家国内外高校、科研院所、企业等科学用户提供科研支撑。
“固本强基”育优秀人才
今年6月，第三届“强基计划”学生即将毕业。这项教育部自2020年起实施的基础学科招生改革试点计划，旨在通过本研衔接的长周期培养机制，选拔对基础学科真正有兴趣、有潜力的拔尖人才，服务国家重大战略需求。
在北京，实施“强基计划”试点的共有北京大学、清华大学、中国人民大学等8所高校。北京大学工学院2022级本科生蒋丰羽就是该计划“瞄准”的那类学生。4年前，蒋丰羽通过“强基计划”考入北京大学，他对流体力学的基本问题充满好奇。“大一起，我就在导师的带领下接触了湍流理论相关研究。学院扎实的数学与力学训练，帮我慢慢建立起完整的知识框架，也越来越坚定了走基础研究的道路。”目前，即将毕业的蒋丰羽已经完成本研转段，他对未来的科研工作充满期待，“我将继续深入研究湍流理论，争取在力学基础理论研究方面作出自己的贡献！”
国家发展、社会进步，需要更多像蒋丰羽这样愿意投身基础研究的人才。高校作为基础研究和人才培养的前沿阵地，正在基础学科建设中，发挥着不可替代的“主力军”作用。
未来产业正在加速崛起，但要让它“跑”得更远，就必须下好基础研究“先手棋”。前不久，海淀区聚智园迎来了新住户——清华大学具身智能与机器人研究院。该研究院成立的模型与交互、感知与控制、数据与算力等5个基础研究中心，将构建全链条基础研究体系，精准破解具身智能领域源头性、底层性难题，推动人工智能从数字世界走向物理世界。
当前，本市每百万人中活跃科研人员数量达5.2万人，跃居全球第一。聚焦重大原始创新突破与人才培养的“首都高校基础研究10条”，着力加强数学、物理、化学、生命科学、医学、智能科学等基础学科建设。市教育科技人才部门共同推动设立基础研究人才项目，首批资助的优秀青年科技人才平均年龄仅34.5岁。市科委、中关村管委会面向高年级在读本科生设立的“启研”计划项目，已支持1022名在京优秀本科生提前开展基础研究。政策支持和改革创新并举，让一批批杰出青年人才和创新团队崭露头角。
制度“组合拳”筑牢根基
145家在京全国重点实验室、401家北京市重点实验室和10家聚焦量子信息、脑科学与类脑等前沿领域的新型研发机构，形成协同发力的原始创新格局；科研项目经费“包干制”已全面推行至近千家承担市自然科学基金项目的单位，并进一步覆盖研究型病房、高端智库项目，惠及首都科研人员3.5万余人；在“冷门”“冒险”的基础研究领域，北京在全国率先探索建立专家实名推荐的非共识项目筛选机制，成为原始创新和颠覆性创新的源头活水……一套制度“组合拳”，为本市推进基础研究筑下了坚实根基。
清华大学环境学院特别研究员邓兵提出的科研新思路，就是本市非共识项目首批支持的72个项目之一。邓兵介绍，他带领团队探索出一套全新制备方法，让废旧锂离子电池材料变身为物美价廉的燃料电池催化剂，“在自由探索中取得新发现，其实是一种必然，‘从0到1’的尝试，能更好地推动技术进步。”
“北京构建的非共识项目筛选机制，让基础研究中每一个有价值的‘异想天开’，都能获得被看见、被支持的机会。”作为本市非共识项目推荐人，清华大学教授杜亚楠感慨，“这种尊重创新、包容差异、鼓励探索的创新生态，正是北京建设国际科技创新中心最核心的竞争力之一。”
基础研究还迎来了金融“活水”。近年来，北京建立市、区、企业三级联动联合资助模式，设立北京市自然科学基金联合基金，带动70余家企业及公益基金会投入基础研究，每年撬动投入基础研究的外部资金超7亿元，累计凝练技术榜单2300余项，支持近2000个科研团队。
面向“十五五”，本市将持续实施基础研究领先行动，进一步强化基础研究战略性、前瞻性、体系化布局，大力提升原始创新能力。市科委、中关村管委会相关负责人表示，北京将瞄准前沿领域聚力开展高风险、高价值的原创性基础研究，并立足国家战略全局与区域高质量发展刚需，优先布局新一代信息技术、医药健康、集成电路等应用基础研究领域，发挥多学科优势支持重大科技问题驱动的学科交叉融合研究。同时，进一步拓展市自然科学基金联合基金规模，深入落实基础研究税收优惠政策，引导社会力量投入基础研究。
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