貽芳院士:我國重大科技基礎設施的現狀和未來發展

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貽芳院士:我國重大科技基礎設施的現狀和未來發展

一、重大科技基礎設施的內涵及分類

國家重大科技基礎設施,有時也稱大科學裝置,是指為提升探索未知世界、發現自然規律、實現科技變革的能力,由國家統籌布局,依托高水平創新主體建設,面向社會開放共享的大型復雜科學研究裝置或系統,是為高水平研究活動提供長期運行服務、具有較大國際影響力的國家公共設施。按照不同的用途,重大科技基礎設施一般分為以下三類:

第一類是專用設施,這是為特定學科領域的重大科學技術目標而建設的研究裝置,如北京正負電子對撞機、超導托卡馬克核聚變實驗裝置、高海拔宇宙線觀測站、“中國天眼”、武漢國家生物安全實驗室等。專用設施有明確具體的科學目標,追求國際基礎科學研究的最前沿,依托設施開展的研究內容、科學用戶群體也比較特定、集中。

第二類是公共實驗平臺,這類設施主要為多學科領域的基礎研究、應用研究提供支撐性平臺,例如上海光源、中國散裂中子源、強磁場實驗裝置等。這類裝置為多個領域的不特定大量用戶提供實驗平臺和測試手段,為相關基礎科學研究及其應用提供關鍵支撐,追求滿足用戶需求,服務全面完整。

第三類是公益基礎設施,主要為經濟建設、國家安全和社會發展提供基礎數據和信息服務,屬于非營利性、社會公益性設施,如中國遙感衛星地面站、長短波授時系統、?西南野生生物種質資源庫等,追求滿足國家和公眾需求。

重大科技基礎設施是國家基礎設施的重要組成部分,但它不同于一般的基本建設項目,具有鮮明的科學和工程雙重屬性,其設計、研制及相關技術和工藝具有綜合性、復雜性、先進性,有時具有唯一性,知識創新和科學成果產出豐碩,技術溢出、人才集聚效益非常顯著,因此往往成為國家創新高地的核心要素。同時,它也不同于一般的科研儀器中心或者平臺,是需要自行設計研制專用的設備,體量大、投資大、能力強、技術復雜先進、生命周期長,具有明確的科學目標,體現了國家意志,反映了國家需求,是“國之重器”、“科技利器”,需要國家統籌規劃、統一布局、統一建設、統籌運行與開放。重大科技基礎設施也代表著國家的形象,是國家科技實力、經濟實力乃至軟實力的重要標志。1969年,美國費米實驗室申請建造質子主環加速器,實驗室主任羅伯特·威爾遜在國會被詢問建設該加速器對國防的作用。他回答說,“做這件事,不僅對基礎研究有極其重要的意義,而且可以使這個國家更值得被保衛”。

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二、國際重大科技基礎設施的發展態勢

國際上,重大科技基礎設施建設起源于二戰時期的美國,至今已有八十多年的歷史。長期以來,歐美日等主要發達國家和新興經濟體都高度重視重大科技基礎設施的建設與發展,將其視作本國科技的核心競爭力,持續加大投資力度,加強設施建設和戰略布局,保持、培育和發展領先優勢。

美國在高能物理、核物理、天文、能源、納米科技、生態環境、信息科技等領域布局了一批性能領先的大型設施,主要由能源部、國家科學基金會等部門進行資助和管理,據統計目前有60個左右,如先進光子源及其升級(APS,1996年運行,2022年完成升級)、激光引力波天文臺及其多次升級(LIGO,2002年運行,2015年完成升級)、先進地震學設施(SAGE,2014年運行)、韋伯太空望遠鏡(JWST,2021年發射)、大型綜合巡天望遠鏡(LSST,計劃2022年運行)、深地中微子實驗(DUNE,計劃2026年建成)等,取得了發現引力波等一系列重大科學成果和相關核心技術的突破,在美國科技創新、國家安全和經濟社會可持續發展等方面發揮了重要作用,鞏固了其世界頭號科技強國的地位。

歐洲以英國、法國、德國等為代表,在能源、生命、資源環境、材料、空間、天文、粒子物理與核物理、工程技術等領域也布局建設了數量眾多的研究設施。據不完全統計,英國約有40多個,德國約有60多個,法國有將近60個。除此之外,為了整合資源,提高整體競爭力,歐盟國家還聯合建設了一批國際領先的大型研究設施,如歐洲同步輻射裝置(ESRF,1994年運行,2015年完成升級,新升級今年完成)、大型強子對撞機(LHC,2008年運行,正在升級)、甚大巡天望遠鏡(VST,2011年運行)、歐洲自由電子激光(EXFEL,2017年運行)、歐洲散裂中子源(ESS,計劃2025年運行)等,取得了發現希格斯粒子等一系列重大科學成果,發明了WWW網頁技術,催生了互聯網經濟。這些設施不僅保持了歐洲在相關領域的科技領先優勢,而且促進了全球經濟社會發展,促進了歐洲國家之間的和平與合作,提高了技術市場的占有率,為歐洲在全球供應鏈、產業鏈中占據高位贏得了主動。

三、我國重大科技基礎設施建設發展歷程

我國重大科技基礎設施建設起步于上世紀60年代,六十多年來,走過了從無到有、從小到大、從跟蹤模仿到自主創新的艱難歷程。目前,設施技術水平和性能不斷提升,學科領域和地域布局不斷優化,從一個側面反映出我國科學技術事業發展的巨大進步和成就。下面從四個發展時期進行介紹。

(一)上世紀五、六十年代的萌芽期

新中國成立后,我國于1956年12月頒布了第一個科技發展規劃——《1956—1967年科學技術發展遠景規劃綱要》。在這一規劃指導下,圍繞“兩彈一星”的研制,國家布局建設了一些研究設施,如點火中子源、實驗性重水反應堆、材料試驗堆、粒子加速器等。這些雖然還不能算作“大科學裝置”,但是重大科技基礎設施的萌芽。上世紀六十年代,我國科學界開始醞釀基礎研究設施,在國家計委等部門的支持下,部署并啟動了高能加速器、短波授時、2.16米天文望遠鏡等裝置的預先研究工作。在此基礎上六十年代建設的長短波授時臺,可以說是我國第一個大科學裝置。

(二)上世紀七、八十年代的成長期

改革開放后,以經濟建設為中心使國家對科學技術的需求急劇增加。鄧小平同志在全國科學大會上提出“科學技術是生產力”的戰略思想,我國進入了“科學的春天”。

1979年1月,小平同志訪美與卡特總統在華盛頓簽訂了《中美政府間科學技術合作協定》,并據此簽訂了高能物理等領域的34項合作議定書或備忘錄。1983年12月,小平同志親自批準建設北京正負電子對撞機,中央書記處決定將其列入國家重點工程。1984年10月7日,該項目在中科院高能物理研究所破土動工,小平同志親臨現場為工程奠基。1988年10月24日,小平同志又親自出席了對撞機建成典禮。兩次出席一個項目的奠基與建成,足見小平同志對國家重大科技基礎設施的高度重視和親切關懷。也正是在這次建成典禮上,他發表了影響深遠的重要講話:“過去也好,今天也好,將來也好,中國必須發展自己的高科技,在世界高科技領域占有一席之地。”

北京正負電子對撞機的建成是我國重大科技基礎設施建設的重要里程碑。這一時期,在國家計委的支持下,中國遙感衛星地面站、串列加速器、合肥同步輻射裝置、東方紅2號海洋綜合調查船等設施相繼建成,設施建設開始向多學科領域擴展。

(三)上世紀九十年代以后的發展期

九十年代以后,我國經濟建設快速發展,國家提出科教興國發展戰略。在國家計委支持下,郭守敬望遠鏡、超導托卡馬克核聚變實驗裝置、中國地殼運動觀測網絡等新一批設施項目啟動建設。

“十一五”之后,國家把重大科技基礎設施建設作為提升創新能力的重要舉措,形成了按五年規劃推進建設的制度。“十一五”期間,散裂中子源開工建設,2018年通過國家驗收,投入運行使用。這是世界第四臺散裂中子源,填補了國內脈沖中子源的空白。更為大家熟知的“中國天眼”,也在“十一五”開工建設。通過多項自主創新,中科院國家天文臺建成了目前世界最大單口徑(500米)、也是最靈敏的射電天文望遠鏡。在這一階段,在國家發展改革委支持下,強磁場實驗裝置、結冰風洞等設施也相繼開工建設,設施建設和開放共享水平大幅提升,科研產出能力不斷提高。上海光源的高水平建成,標志著我國進入國際一流水平的同步輻射光源俱樂部。

(四)十八大以來的快速發展期

黨的十八大以來,以習近平同志為核心的黨中央深入研判國內外發展形勢,全面分析國際科技創新競爭態勢,從把創新作為引領發展的第一動力到把高水平科技自立自強作為國家發展的戰略支撐,從建設創新型國家到建設世界科技強國,從“三個面向”到“四個面向”,習近平總書記對科技創新提出一系列新思想、新觀點、新論斷和新要求,親自謀劃、部署和推動一系列重大戰略舉措,我國科技創新事業取得許多新的歷史性成就。

習近平總書記非常關心國家重大科技基礎設施建設。2013年,他作為總書記視察科教單位,第一站就選擇了我們高能物理研究所的北京正負電子對撞機。也就是在這次視察時,他對中科院提出了“四個率先”的目標要求。2016年9月,總書記為“天眼”落成啟用發來賀信,要求高水平管理和運行好這一重大科學基礎設施,早出成果、多出成果、出好成果、出大成果。這不僅是對“天眼”提出的要求,也是對所有重大科技基礎設施提出的要求。2021年2月,總書記還在貴陽親切會見項目負責人和科研骨干,視頻連線裝置現場,親切慰問科研人員,聽取建設歷程、技術創新、科研成果、國際合作等情況介紹,指出“天眼”是國之重器,實現了我國在前沿科學領域的重大原創突破。

這一階段,我國對重大科技基礎設施進行了前瞻部署和系統布局,投入力度持續加大。在國家發展改革委的規劃組織和投資支持下,“十二五”期間,我國啟動建設了高海拔宇宙線觀測站、高效低碳燃氣輪機試驗裝置等15項重大科技基礎設施;“十三五”期間,在基礎科學、能源、地球系統與環境、空間和天文以及部分多學科交叉領域,啟動建設了高能同步輻射光源、硬X射線自由電子激光裝置等9項設施。這兩個五年計劃,累計項目數接近此前建設總數。根據國家發展改革委的規劃,“十四五”期間,擬新建20個左右國家重大科技基礎設施,在數量和質量上有新的躍升。我國重大科技基礎設施建設迎來了實現歷史性跨越的快速發展期。

目前,我國在建和運行的重大科技基礎設施項目總量達57個,部分設施綜合水平邁入全球“第一方陣”。中科院是我國重大科技基礎設施建設的最早發起者,也是設施建設和運行的主要力量,一代又一代科學家和工程技術人員,為此付出了長期艱苦的努力,做出了許多重大卓越的貢獻。目前,共承擔建設和運行重大科技基礎設施30余項,超過全國的一半。中科院與國內科教界廣泛合作,開展規劃和建設,已建成運行的設施更面向國內外開放,吸引廣大科研人員充分利用設施開展科學研究。在包括重大科技基礎設施在內的大型科研設施和儀器設備開放共享方面,在財政部、科技部組織的評估中,中科院長期在全國科教單位中排名第一。當然,高校和其他有關科研單位也承擔了很多重大科技基礎設施建設任務,同樣做出了重要貢獻。

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四、我國重大科技基礎設施建設運行成效

幾十年來,在國家有關部門的統一部署下,我國重大科技基礎設施布局逐步完善、運行更加高效、產出更加豐碩,對促進我國科學技術事業發展起到了巨大的支撐作用,為解決國家發展中遇到的關鍵瓶頸問題做出了突出貢獻,其技術溢出也顯著促進了經濟社會發展,并依托設施逐步形成了一批在國際上有重要影響的國家科技創新中心和人才高地。主要成效可以概括為以下幾個方面:

(一)原創性引領性科技成果的策源地

重大科技基礎設施為開展基礎研究和應用研究提供了重要平臺,推動我國粒子物理、凝聚態物理、天文、空間科學、生命科學等領域部分前沿方向的科研水平迅速進入國際先進行列。2011年以來,依托重大科技基礎設施產生的成果就有22項入選國家科技“三大獎”,其中9項國家自然科學獎、3項國家技術發明獎、10項國家科學技術進步獎。總計29項成果入選年度“中國十大科技進展新聞”或“中國科學十大進展”,占上榜成果的13.2%。

一些成果更是在國際上產生了重大影響力。例如,大亞灣反應堆中微子實驗發現了一種新的中微子振蕩,并精確測量到其振蕩幾率。該結果是對自然界最基本物理參數的測量,對未來中微子物理的發展方向起著決定性作用。高海拔宇宙線觀測站在銀河系內發現大量超高能宇宙加速器,并記錄到最高1.4拍電子伏伽馬光子,這是人類觀測到的最高能量光子,突破了人類對銀河系粒子加速的傳統認知,開啟了“超高能伽馬天文”的時代,為破解“宇宙線起源和加速”這一世紀之謎奠定了基礎。快速射電暴起源是當今天體物理領域最前沿的科學問題之一,我國科學家利用“慧眼”衛星精準定位了快速射電暴對應的x射線天體,利用“中國天眼”第一次捕捉到了快速射電暴多樣化的偏振信息,揭示了快速射電暴的來源和輻射機制之謎。超導托卡馬克核聚變實驗裝置實現了可重復的1.2億度101秒等離子體運行,再次創造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀錄,標志著我國在穩態高參數磁約束聚變研究領域引領國際前沿。

(二)解決國家重大戰略科技問題的主平臺

重大科技基礎設施在解決重點領域和戰略產品“卡脖子”問題等方面發揮了重要作用,推動解決了一批關鍵核心技術、引領帶動了相關產業發展。眾所周知,航空發動機核心部件——葉片的服役壽命,一直是制約我國航空領域發展的“卡脖子”問題,過去一直缺乏合適的檢測手段,因中子不帶電、穿透性強,可以在葉片等大型部件的內部結構和應力探測方面發揮獨特優勢。通過中國散裂中子源,科研人員首次獲得了多種型號發動機的高溫合金葉片、單晶葉片、3D打印葉片在不同工藝、不同服役狀況下的內部應力數據,填補了國內深層高精度應力測試與評價的空白,支撐解決國產葉片的材料設計、制備和加工工藝。

2020年初,新冠肺炎疫情暴發之初,武漢國家生物安全實驗室,也就是我們通常說的武漢P4實驗室,在世界上首次檢測出新冠病毒全基因組序列,首次分離出病毒毒株,為全球科學家開展藥物、疫苗、診斷研究提供了重要基礎。同時,該實驗室在新冠病毒病原鑒定、快速檢測、抗病毒藥物篩選、疫苗研制等重要工作中也做了很多非常重要的工作,為抗擊新冠肺炎做出了不可替代的貢獻。

(三)推動戰略性高技術發展的新引擎

重大科技基礎設施技術溢出效應大幅提升,催生一批新技術、新產品,成為促進戰略性新興產業的科技創新驅動力,為國民經濟和社會發展提供了科技支撐。

比如,我國第二代中微子實驗——江門中微子實驗的核心部件叫做光電倍增管,之前幾乎全部由日本公司壟斷,對中國科學家來說自主生產這一核心器件,在十幾年前還只是一個大膽的設想。2008年,中科院高能所提出全新設計方案,2011年聯合北方夜視等國內企業組成產學研合作組,成功研制出20英寸微通道板型光電倍增管,綜合性能達到國際先進水平,打破了國際壟斷。2020年,15000只國產20英寸光電倍增管生產完成,將使用在江門中微子實驗中。僅這一項,就比采購國外設備節省數億元。該產品也成為“高海拔宇宙線觀測站”的核心部件,讓觀測設備更加“耳聰目明”。

再比如,癌癥是當今社會對人類生命健康威脅最大的疾病之一。中科院近代物理所依托蘭州重離子研究裝置,于2021年實現我國首臺醫用重離子加速器——碳離子治療系統的成功應用,使人類向攻克癌癥又邁進了一步。這標志著我國成為全球第四個擁有自主研發重離子治療系統和臨床應用能力的國家,實現我國在大型醫療設備研制方面的歷史性突破。

(四)打造國家創新高地的強內核

近年來,有關部門將重大科技基礎設施作為國家創新高地建設的核心內容,加快推動北京、上海、粵港澳大灣區科技創新中心建設。特別是依托設施集群,建設上海張江、安徽合肥、北京懷柔和粵港澳綜合性國家科學中心。這一戰略舉措不僅加快了重大科技基礎設施的建設,也顯著提升了這些國家創新高地的科技實力和創新能力。據不完全統計,“十二五”和“十三五”期間規劃布局的24個裝置中有15個項目整體或部分在綜合性國家科學中心集聚,涉及總投資300多億元。

同時,重大科技基礎設施有很強的外部輻射效應,不僅能顯著提升所在區域的科技實力和創新能力,而且有利于提升所在區域的人才環境和形象,吸引大批高端人才和企業,持續支撐和促進地方經濟社會發展。比如,散裂中子源落戶廣東東莞,顯著改善了當地的人才環境,促進了高端產業落戶,對東莞及大灣區的產業轉型升級和經濟發展起到了積極作用。正因為如此,許多地方黨委政府都非常重視爭取設施落戶,對設施建設和運行給予大力支持。借此機會,我們也向有關地方的領導表示衷心感謝!

(五)引才聚才和推動高水平創新合作的新高地

重大科技基礎設施在建設和運行過程中,集聚和培養了一大批懂科學、懂技術、懂工程、懂管理的領軍人才,建成后還依托設施吸引大批高水平國內外人才開展科學研究和科技合作。以落戶東莞的中國散裂中子源為例,中科院高能物理所在當地集聚和培養了一支400多人的高水平工程和科研團隊及大批青年學生,包括有著豐富設施建設與開放運行經驗的戰略科學家,以及在專業領域頗有建樹的學科領軍人才和蓬勃奮進的青年科學家。散裂中子源的高度開放共享,也吸引了大批國內外的用戶,包括科學家和工程技術人員開展科學研究和技術攻關。據統計,2018年以來,散裂中子源注冊用戶超過2600人(包括國外用戶40余人),共完成600余項課題,有力推動了我國中子散射應用和關鍵技術的重大發展。

五、我國重大科技基礎設施建設的差距和不足

在充分肯定成績的同時,我們也清醒地認識到,由于我國的設施建設起步相對較晚,技術儲備和人才隊伍尚有不足,科技水平和產出效率還需提高,管理體制機制有待優化,對更高水平原始創新和核心技術產出的支撐作用亟待提升,整體水平與建設科技強國和高水平自立自強的目標要求還有較大差距。

(一)世界領先、甚至獨創獨有的設施還不多

當前,國際科技競爭空前激烈,世界科技強國經過長期積累,已經擁有相當規模、有重要影響力的重大科技基礎設施。我國的重大科技基礎設施建設在起步相對較晚、財力相對有限、水平相對不高的情況下,大多以跟蹤模仿和追趕西方發達國家為主。近年來,我國陸續建設了“天眼”、全超導托卡馬克聚變反應堆、高海拔宇宙線觀測站、高能同步輻射光源、江門中微子實驗等一批處于國際領先水平的設施。但總的來說,具備原創科學思想和科學設計、世界領先甚至獨創獨有的重大科技基礎設施數量還很少;關鍵技術的源頭主要來源于國外,性能指標還常常有差距。面對科學前沿研究不斷向超微觀、超宏觀、超復雜方向發展的趨勢,我們尤其需要加強戰略研究,瞄準世界一流,高水平、高起點、有重點地選擇建造一批國際領先的重大科技基礎設施,以點帶面,逐步實現從“占有一席之地”、到重點突破、再到引領創新的戰略目標。

(二)依托設施的建制化研究有待加強

建設高水平、引領型的重大科技基礎設施固然重要,但是運行好、使用好這些設施,發揮最大效益也很重要。我國重大科技基礎設施不斷推進開放共享,吸引了大批高水平用戶開展科研工作,但我們也發現在公共實驗平臺類的設施上,科研用戶自發申請使用設施,圍繞國家緊迫的戰略需求、開展定向性科學問題牽引的建制化研究不多,從而制約了依托設施開展高水平科學研究、產出重大原創成果、解決關鍵核心技術問題的能力。

(三)依托設施的國際合作程度不夠

重大科技基礎設施是國際合作的重要平臺。我國重大科技基礎設施在國際合作上還存在不足。一方面,我國主持的本土項目國際合作比重較低,且大部分停留在一般性的交流合作上,缺少實質性的外方經費投入和人員、技術貢獻,導致我國專用研究設施國際領先性、國際影響和重大成果產出不足。另一方面,我國也較少實質性地、有顯示度地參加別國的項目,國際影響不足,不易達到國際領先水平,也影響我們吸引國外投入參與本土項目。

當前,美西方少數國家對我國的科技遏制和封鎖持續升級,加上新冠肺炎疫情的影響,國際科技合作面臨嚴峻挑戰。重大科技基礎設施在突破封鎖、吸引合作,特別是開展科學家之間的科研合作、互通有無、進行深度科技交流合作上,具有獨特優勢,可以發揮更大的作用。

六、我國經濟社會發展和科技自立自強的新形勢、新要求

“十四五”是開啟全面建設社會主義現代化國家新征程的第一個五年。作為國家創新體系的重要組成部分,我國重大科技基礎設施建設發展面臨著新的形勢和要求。

從新科技革命的歷史機遇來看。現階段我國建設科技強國的進程正好與知識經濟演進中正在產生并日漸加速的新一輪科技革命相伴。科學研究的發展不斷向廣度拓展、向深度進軍,多學科交叉融合匯聚日益頻繁,重大創新突破需要依賴科學儀器來拓展人類的感知能力,必須依靠精度更高、功能更強的儀器設備,直至大科學裝置。這就對裝置的能力和水平提出了更高要求。

從深刻復雜多變的國際形勢來看。設施建設集科學技術、工業制造、材料加工、人才隊伍優勢于一體,代表了一個國家的綜合科技實力。因此,各國都將設施的發展作為提升國家核心競爭力的重要舉措,加強部署并大力實施。國家發展的激烈競爭也使設施的競爭日益激烈,在重大科技基礎設施領域既要合作,也有競爭,各種困難交織,對我國設施的建設和未來發展提出了新的挑戰。

從我國加快建設科技強國戰略目標來看。以習近平同志為核心的黨中央高度重視科技事業,確立了加快建設科技強國、實現高水平科技自立自強的戰略目標。這就要求我國重大科技基礎設施發展要加速,只有加速才能實現從跟跑、并跑向領跑的轉變,才能為原始創新和關鍵技術攻關提供更強力的支撐。

新時代賦予新使命,內外因素疊加,對我國的設施建設提出了更高、更急迫的要求——要盡快建成布局完備、技術領先、運行高效、創新有力、綜合效應顯著的國家重大科技基礎設施體系,設施建設水平、運行服務能力和重大成果產出要實現國際引領,以全面支撐原始創新能力提升、戰略高技術研發、產業創新發展、區域創新高地建設,實現躋身創新型國家前列和世界科技強國的目標。

七、幾點思考和建議

(一)要強化頂層設計,優化管理

當前,我國的科技發展面臨著多處被“卡脖子”的被動局面,只有集中力量,發揮優勢,才能實現重點突破,爭取能“互卡脖子”,以盡快走出受制于人的困境。國家重大科技基礎設施需要做好頂層規劃設計,全國一盤棋,避免一哄而上,重復布局。要發揮“集中力量辦大事”的制度優勢,在充分考慮學科領域均衡發展的同時,做好發展戰略選擇和優勢學科布局,避免“撒胡椒面”。

合理的投入是實現發展目標的最基本保障。要實現追趕超越,作為支撐的基礎設施就必須比對手更強,對設施發展的投入應該有較大幅度的增長。事實上,相比國外,我國現有的重大科學基礎設施總投資規模,尤其是專用設施的投資規模偏小,限制了設施的領先性和對高水平人才的吸引,進而限制了重大原始創新成果的產生。要在繼續加強對基礎科學投入的同時,合理平衡不同學科領域,重點突破有影響力的關鍵領域。

對設施預先研究的前瞻布局不夠,也是制約引領型、獨創獨有型設施發展的因素之一。國家有關部門也開始重視這一問題,已將少數預研項目列入“十四五”設施建設規劃。但由于設施的原理性探索、概念性設計或關鍵部件的研制,可能難以預設明確的“交賬”目標,往往不易獲得支持。需要在國家有關部門支持預研項目的基礎上,加強部門聯動,完善不同類型預研的投入機制,在可能發生革命性突破的方向,加強原理性探索、概念性設計或關鍵部件研制等預研工作。

此外,國家重大科技基礎設施的設計和建造有許多研究試驗和技術攻關的內容,具有鮮明的工程和科研雙重性。建議制定適應設施特點與發展規律的建設管理制度,充分考慮這種類型科研工作的特點與需求。要照顧大科學裝置的工程技術人才在論文、獨立成果上的特點,考慮項目、人才的一體化資源配置方式,培養設施所需的科學、技術、工程、管理復合型領軍人才,重視設施建設和運行維護人才隊伍,加大穩定支持力度。

(二)強化依托設施的建制化科學研究工作

要系統提升重大科技基礎設施對基礎研究、國家戰略和高技術發展的服務支撐能力,加強開放共享,組織開展定向性、建制化的科學研究工作。一方面,要加強開放共享,做好設施升級和實驗新方法、實驗新技術的創新,提高設施本身的運行服務能力,為高水平科研活動提供更好的支撐。另外一方面,可以在科研用戶自發性申請、零散式利用的基礎上,找準國家發展中遇到的重大瓶頸科學問題,設計一些利用建制化組織優勢,多設施、多用戶協同創新的新機制。最近在中科院的部署和支持下,高能所與中科院金屬所、中國鋼研科技集團、中國航發沈陽發動機研究所、中國航發北京航空材料研究院等優勢團隊,圍繞航空航天發動機葉片和復合材料、高端軸承、高鐵輪軸等“卡脖子”技術,開展有組織、體系化的科學研究。技術人員和科研專家組成一體化團隊聯合攻關,利用散裂中子源、北京同步輻射裝置、穩態強磁場實驗裝置等多個設施,共同制定實驗方案,開發更精準的測試方法,推動實驗方法創新、實驗能力升級與科學問題研究的深入融合。

(三)加強高水平國際合作,發起國際大科學計劃

重大科技基礎設施一直是國際科技合作的重點領域,世界上很多設施本身就是國際大科學計劃和大科學工程的產物。我國的設施建設也是如此,一些關鍵技術從國外引進或國內外合作研發,不少關鍵器件從國外進口,一些本土項目獲得國際參與與貢獻。2021年3月,“中國天眼”正式向全球開放,征集觀測申請,共收到15個國家31份申請,14個國家的27份申請獲得批準,并于2021年8月啟動科學觀測。這為世界注入了中國力量和中國貢獻,充分彰顯了中國科學家與國際科學界攜手合作的理念。江門中微子實驗獲得國際實物貢獻約3000萬歐元,占比15%左右,共有境外16個國家和地區約300多位科學家參加。

我們要堅定開放合作,圍繞重大科技基礎設施的建設和運行,努力拓展合作范圍、方式和渠道。要在項目遴選、評估、建設上有更多的國際參與和貢獻,同時積極參加國際項目,廣交朋友,培養人才,擴大影響,爭取國際支持。希望有更多的重大科技基礎設施開展高水平國際科技合作,也希望國家圍繞建設高水平重大科技基礎設施,選取有重大影響的“硬科技”項目,盡快發起實施若干國際大科學計劃和大科學工程。

重大科技基礎設施肩負著支撐科技強國建設的重要使命。我們相信,在黨中央、國務院領導下,在國家有關部門的組織和支持下,我國將形成布局完備、技術領先、運行高效、創新有力、成果產出顯著的國家重大科技基礎設施體系,為建設世界科技強國、高水平實現科技自立自強做出更大的貢獻。


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