上海交通大学团队领衔绘制全球首个海洋最深生态图景，以封面专辑发表于《细胞》；复旦教授周鹏两项突破性成果半个月内两登《自然》；中国科学院分子植物科学卓越创新中心联合瑞士洛桑大学，首次绘制出植物根系微生物“定居地图”，登上《科学》封面……
2025年，上海科学家顶刊论文发文量再创新高：在《细胞》《自然》《科学》（CNS）三大国际顶尖期刊上发表论文181篇，同比增长14.6%，占全国总数30.6%；其中以第一作者或通讯作者发表的顶刊论文109篇，较上年增长29.8%，这也是上海顶刊论文连续两年实现约30%高增长，增幅位居全国城市前列。
顶刊论文数量是评估一个地区基础研究质量的重要指标，高风险、高价值基础研究则是顶刊论文的重要源头。从“最薄芯片”到“最深海底”，一系列“从0到1”的突破背后，是上海用制度呵护勇敢的创新实践——坚持大手笔“长线投资”，支持科学家开展高风险、高价值研究，给予长期稳定支持和容错空间；同时推动基础研究突破性成果与产业需求对接，加速“研值”变“产值”。
一年5篇顶刊封面，突破性成果频现
曾经，论文登上顶刊封面是一年一遇的“稀罕事儿”。2025年，上海有5篇论文登上顶刊封面，从一个侧面显示出上海基础研究的高水平与高价值。
基础研究是一项高风险活动，具有不确定性、长期性等特征。为鼓励科学家“十年干一件事”勇闯“无人区”，上海在全国率先推出多项首创性探索，深化体制机制改革，营造宽松包容的科研环境。
作为去年上海首篇顶刊封面论文的贡献者，复旦大学附属华山医院神经内科主任医师郁金泰的另一个身份是“尚思”系列科学家。团队的研究不是基于假说，而是基于来自真实世界的生物医药大数据。这种全新研究范式尽管价值巨大，却“很难用传统框架表述清楚”，常在申请项目时受到质疑。2024年大御优配，上海启动运行上海尚思自然科学研究院，以战略科学家为主导，以选题为核心，自主遴选高风险、高价值基础研究项目，给予稳定支持——郁金泰团队在这里遇到了“伯乐”。
去年4月，复旦大学周鹏教授团队的全球首款二维半导体芯片“无极”、全球最快闪存“破晓”，半个月内连登《自然》。这样的“快产出”源自“慢成长”——此前，周鹏已扎根上海30多年，让他潜心科研的是上海“足够包容”的氛围与环境，“包容你做成事，也包容你‘不做事’，允许你沉下心积累。”仅仅8个月后，我国首条二维半导体工程化验证示范工艺线在浦东川沙点亮。
近年来，上海基础研究投入逐年增加，科研组织机制不断优化。来自市科委的数据显示，上海“十四五”期间全社会研发经费支出占全市GDP生产总值比例约4.5%，基础研究投入增长84.5%。2024年，上海科学家共承接国家自然科学基金项目5484项，获批金额39.13亿元；在沪全国重点实验室实现14个领域全覆盖，总数增至86家，上海“双一流”建设高校达15所，均位居全国第二。
多学科交叉+多元投入，激活跨界创新
纵观上海去年发表的顶刊论文，多学科交叉特征明显。在由上海科学家领衔的109篇论文中，生命科学占比超60%，且大量突破来自化学、物理、信息科学等领域理论与方法的“跨学科支持”。
去年7月，由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心牵头，《细胞》杂志首次以专辑形式，刊发来自中国脑科学领域的10项重磅成果。该专辑中，多篇论文的作者数量多达几十人，涉及国内外相关科研机构30多个，腾讯AI实验室、华大生命科学研究院等也参与了深度合作。
当前，科学研究正朝着多学科融合的方向快速演进。顺应这一趋势，上海已构建起基础研究先行区“1+N”体系，由此搭建集高水平研究、人才集聚与培养为一体的国际领先基础科学与交叉学科研究平台，为解决复杂科学问题提供全方位视角与多元思路。
除了生命科学，上海在化学、物理、地球科学等领域也展现出一定的学科突破潜力，去年三个学科的顶刊发文量分别为24篇、15篇、4篇，涌现出拓扑“水力镊子”、全球首个全光大规模生成AI芯片、材料智能创制系统等一批对产业发展具有战略意义的基础研究成果。
为促进科技创新与产业创新深度融合，上海在全国率先推出“探索者计划”，引导企业出题，探索基础研究多元投入机制。同时加强基础研究布局改革，通过设立长三角基础研究联合基金，支持优势力量联合开展产业目标导向明确的应用基础研究，引领区域产业创新发展。
AI驱动加速跑，科学智能成新引擎
2023年61篇、2024年84篇、2025年109篇——上海科学家以第一作者或通讯作者发表的顶刊论文数量连续两年增长约30%。如果将年度数据平均到每个月，上海基础研究“加速跑”的态势更为直观：2023年月均5.1篇，2024年7篇，2025年9.1篇。
这其中，科学智能（AI for Science）扮演着“推进器”——2025年，上海有近20篇顶刊论文将AI技术作为核心工具，这一趋势在生命科学、材料科学等领域尤为显著。
比如，上海交通大学副教授倪俊课题组在《细胞》发表论文，解决了50多年来多酶组装无标准的难题。该研究开发了首个人工多酶复合体的理性设计工具——iMARS工具，推动多酶组装从依赖实验试错迈向理性设计的新纪元。
上海人工智能实验室联合复旦大学等机构成功研发新一代裸眼3D显示系统书生·瞳真，开启光学信息运用全新范式——这一发表在《自然》上的成果，不仅为全新的探索工具提供技术基础，还可帮助大模型更精准地捕捉、理解和模拟现实世界中的复杂物理现象，推动科学智能大模型迈向与真实物理世界的全面融合。
这些研究广泛运用机器学习、深度学习或大模型等前沿AI技术，针对复杂科学数据开展深入分析，助推多个学科科研范式变革，展现出科学智能在现代科研中的巨大潜力与价值。
市科委表示大御优配，“十五五”期间，将紧紧把握前沿科学极交叉融合的发展趋势，推动AI赋能、数据驱动、跨界融合基础研究新范式。
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