2022年4月26日，習(xí)近平總書記在中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第十一次會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，基礎(chǔ)設(shè)施是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要支撐，要統(tǒng)籌發(fā)展和安全，優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施布局、結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)展模式，構(gòu)建現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系，為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。習(xí)近平總書記親自部署全面加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并明確提出要“推進(jìn)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施布局建設(shè)”，彰顯了這一新型基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)中國實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，帶動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，保障產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈安全，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重大戰(zhàn)略意義。

      科技是國家強(qiáng)盛之基，創(chuàng)新是民族進(jìn)步之魂。黨的十九大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央堅(jiān)持把科技創(chuàng)新擺在國家發(fā)展全局的核心位置，全面謀劃科技創(chuàng)新工作。習(xí)近平總書記非常關(guān)心重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，視察了北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)，就設(shè)施建設(shè)和開放運(yùn)行等工作做出重要指示、提出明確要求。這對(duì)我們是巨大的鼓舞和激勵(lì)，也為中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展指明了方向，提供了根本遵循。

      本文將分別介紹重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的內(nèi)涵及分類、國際現(xiàn)狀，中國的建設(shè)歷程、運(yùn)行成效、差距與不足，新形勢新要求以及對(duì)未來發(fā)展的幾點(diǎn)思考。

       一、重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的內(nèi)涵及分類

      國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，有時(shí)也稱大科學(xué)裝置，是指為提升探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實(shí)現(xiàn)科技變革的能力，由國家統(tǒng)籌布局，依托高水平創(chuàng)新主體建設(shè)，面向社會(huì)開放共享的大型復(fù)雜科學(xué)研究裝置或系統(tǒng)，是為高水平研究活動(dòng)提供長期運(yùn)行服務(wù)、具有較大國際影響力的國家公共設(shè)施。按照不同的用途，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施一般分為3類。

      第一類是專用設(shè)施

這是為特定學(xué)科領(lǐng)域的重大科學(xué)技術(shù)目標(biāo)而建設(shè)的研究裝置，如北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)、超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置、高海拔宇宙線觀測站、“中國天眼”、武漢國家生物安全實(shí)驗(yàn)室等。專用研究設(shè)施有明確具體的科學(xué)目標(biāo)，追求國際基礎(chǔ)科學(xué)研究的最前沿，依托設(shè)施開展的研究內(nèi)容、科學(xué)用戶群體也比較特定、集中。

       第二類是公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

       這類設(shè)施主要為多學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究提供支撐性平臺(tái)，例如上海光源、中國散裂中子源、強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置等。這類裝置為多個(gè)領(lǐng)域的不特定大量用戶提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和測試手段，為相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)研究及其應(yīng)用提供關(guān)鍵支撐，追求滿足用戶需求，服務(wù)全面完整。

       第三類是公益基礎(chǔ)設(shè)施

       主要為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國家安全和社會(huì)發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息服務(wù)，屬于非營利性、社會(huì)公益性設(shè)施，如中國遙感衛(wèi)星地面站、長短波授時(shí)系統(tǒng)、西南野生生物種質(zhì)資源庫等，追求滿足國家和公眾需求。

       重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是國家基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，但它不同于一般的基本建設(shè)項(xiàng)目，具有鮮明的科學(xué)和工程雙重屬性，其設(shè)計(jì)、研制及相關(guān)技術(shù)和工藝具有綜合性、復(fù)雜性、先進(jìn)性，有時(shí)具有唯一性，知識(shí)創(chuàng)新和科學(xué)成果產(chǎn)出豐碩，技術(shù)溢出、人才集聚效益非常顯著，因此往往成為國家創(chuàng)新高地的核心要素。同時(shí)，它也不同于一般的科研儀器中心或者平臺(tái)，而是需要自行設(shè)計(jì)研制專用的設(shè)備，體量大、投資大、能力強(qiáng)、技術(shù)復(fù)雜先進(jìn)、生命周期長，具有明確的科學(xué)目標(biāo)，體現(xiàn)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(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一布局、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)籌運(yùn)行與開放。重大科技基礎(chǔ)設(shè)施也代表著國家的形象，是國家科技實(shí)力、經(jīng)濟(jì)實(shí)力乃至軟實(shí)力的重要標(biāo)志。1969年，美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)建造質(zhì)子主環(huán)加速器，實(shí)驗(yàn)室主任羅伯特·威爾遜在國會(huì)被詢問建設(shè)該加速器對(duì)國防的作用。他回答說，“做這件事，不僅對(duì)基礎(chǔ)研究有極其重要的意義，而且可以使這個(gè)國家更值得被保衛(wèi)”。

       二、國際重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展態(tài)勢

       國際上，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)起源于第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期的美國，至今已有80多年的歷史。長期以來，歐洲、美國、日本等主要發(fā)達(dá)國家和新興經(jīng)濟(jì)體都高度重視重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與發(fā)展，將其視作本國科技的核心競爭力，持續(xù)加大投資力度，加強(qiáng)設(shè)施建設(shè)和戰(zhàn)略布局，保持、培育和發(fā)展領(lǐng)先優(yōu)勢。

美國

       美國在高能物理、核物理、天文、能源、納米科技、生態(tài)環(huán)境、信息科技等領(lǐng)域布局了一批性能領(lǐng)先的大型研究基礎(chǔ)設(shè)施，主要由能源部、國家科學(xué)基金會(huì)等部門進(jìn)行資助和管理，據(jù)統(tǒng)計(jì)截至2022年7月有60個(gè)左右，如先進(jìn)光子源及其升級(jí)（APS，1996年運(yùn)行，2022年完成升級(jí)）、激光引力波天文臺(tái)及其多次升級(jí)（LIGO，2002年運(yùn)行，2015年完成升級(jí)）、先進(jìn)地震學(xué)設(shè)施（SAGE，2014年運(yùn)行）、韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST，2021年發(fā)射）、大型綜合巡天望遠(yuǎn)鏡（LSST，計(jì)劃2023年運(yùn)行）、深地中微子實(shí)驗(yàn)（DUNE，計(jì)劃2026年建成）等，取得了發(fā)現(xiàn)引力波等一系列重大科學(xué)成果和相關(guān)核心技術(shù)的突破，在美國科技創(chuàng)新、國家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用，鞏固了其世界頭號(hào)科技強(qiáng)國的地位。

歐洲

       歐洲以英國、法國、德國等國家為代表，在能源、生命、資源環(huán)境、材料、空間、天文、粒子物理與核物理、工程技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域布局建設(shè)了數(shù)量眾多的研究基礎(chǔ)設(shè)施。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，英國約有40多個(gè)，德國約有60多個(gè)，法國有將近60個(gè)。除此之外，為了整合資源，提高整體科技競爭力，歐盟國家還聯(lián)合建設(shè)了一批國際領(lǐng)先的大型研究基礎(chǔ)設(shè)施，如歐洲同步輻射裝置（ESRF，1994年運(yùn)行，2015年完成升級(jí)，新升級(jí)2022年完成）、大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC，2008年運(yùn)行，2022年完成升級(jí)）、甚大巡天望遠(yuǎn)鏡（VST，2011年運(yùn)行）、歐洲自由電子激光（EXFEL，2017年運(yùn)行）、歐洲散裂中子源（ESS，計(jì)劃2025年運(yùn)行）等，取得了發(fā)現(xiàn)希格斯粒子等一系列重大科學(xué)成果，發(fā)明了萬維網(wǎng)（world wide web，WWW）技術(shù)，催生了互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)。這些設(shè)施不僅保持了歐洲在相關(guān)領(lǐng)域的科技領(lǐng)先優(yōu)勢，而且促進(jìn)了歐洲國家的和平與合作，提高了技術(shù)市場的占有率，為歐洲在全球供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)高位贏得了主動(dòng)。

       三、中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展歷程

       中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)起步于20世紀(jì)60年代，60多年來，走過了從無到有、從小到大、從跟蹤模仿到自主創(chuàng)新的艱難歷程。目前，設(shè)施技術(shù)水平和性能不斷提升，學(xué)科領(lǐng)域和地域布局不斷優(yōu)化，從一個(gè)側(cè)面反映出中國科學(xué)技術(shù)事業(yè)發(fā)展的巨大進(jìn)步和成就。下面從4個(gè)發(fā)展時(shí)期進(jìn)行介紹。

       （一）20世紀(jì)五六十年代的萌芽期

       新中國成立后，中國于1956年12月頒布了第一個(gè)科技發(fā)展規(guī)劃——《1956—1967年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃綱要》。在這一規(guī)劃指導(dǎo)下，圍繞“兩彈一星”的研制，國家布局建設(shè)了一些研究設(shè)施，如點(diǎn)火中子源、實(shí)驗(yàn)性重水反應(yīng)堆、材料試驗(yàn)堆、粒子加速器等。這些雖然還不能算作“大科學(xué)裝置”，但是重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的萌芽。20世紀(jì)60年代，中國科學(xué)界開始醞釀基礎(chǔ)研究設(shè)施，在國家計(jì)劃委員會(huì)等部門的支持下，部署并啟動(dòng)了高能加速器、短波授時(shí)、2.16米天文望遠(yuǎn)鏡等裝置的預(yù)先研究工作。在此基礎(chǔ)上建設(shè)的長短波授時(shí)臺(tái)，可以說是中國第一個(gè)大科學(xué)裝置。

       （二）20世紀(jì)七八十年代的成長期

       改革開放后，以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心使國家對(duì)科學(xué)技術(shù)的需求急劇增加。鄧小平同志在全國科學(xué)大會(huì)上提出“科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力”的戰(zhàn)略思想，中國進(jìn)入了“科學(xué)的春天”。

       1979年1月，鄧小平同志訪美與卡特總統(tǒng)在華盛頓簽訂了《中美政府間科學(xué)技術(shù)合作協(xié)定》，并據(jù)此簽訂了高能物理等領(lǐng)域的34項(xiàng)合作議定書或備忘錄。1983年12月，鄧小平同志親自批準(zhǔn)建設(shè)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)，中央書記處決定將其列入國家重點(diǎn)工程。1984年10月7日，該項(xiàng)目在中國科學(xué)院（以下簡稱中科院）高能物理研究所破土動(dòng)工，鄧小平同志親臨現(xiàn)場為工程奠基。1988年10月24日，鄧小平同志又親自出席了對(duì)撞機(jī)建成典禮。兩次出席一個(gè)項(xiàng)目的奠基與建成，足見鄧小平同志對(duì)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的高度重視和親切關(guān)懷。也正是在這次建成典禮上，他發(fā)表了影響深遠(yuǎn)的重要講話：“過去也好，今天也好，將來也好，中國必須發(fā)展自己的高科技，在世界高科技領(lǐng)域占有一席之地。”

       北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的建成是中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要里程碑。這一時(shí)期，在國家計(jì)劃委員會(huì)的支持下，中國遙感衛(wèi)星地面站、串列加速器、合肥同步輻射裝置、東方紅2號(hào)海洋綜合調(diào)查船等設(shè)施相繼建成，設(shè)施建設(shè)開始向多學(xué)科領(lǐng)域擴(kuò)展。

       （三）20世紀(jì)90年代以后的發(fā)展期

       20世紀(jì)90年代以后，中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展，國家提出科教興國發(fā)展戰(zhàn)略。在國家計(jì)劃委員會(huì)支持下，郭守敬望遠(yuǎn)鏡、超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置、中國地殼運(yùn)動(dòng)觀測網(wǎng)絡(luò)等新一批設(shè)施項(xiàng)目啟動(dòng)建設(shè)。

       “十一五”之后，國家把重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作為提升創(chuàng)新能力的重要舉措，形成了按五年規(guī)劃推進(jìn)建設(shè)的制度。“十一五”期間，散裂中子源開工建設(shè)，2018年通過國家驗(yàn)收，投入運(yùn)行使用。這是世界第4臺(tái)散裂中子源，填補(bǔ)了國內(nèi)脈沖中子源的空白。“中國天眼”也在“十一五”開工建設(shè)。通過多項(xiàng)自主創(chuàng)新，中科院國家天文臺(tái)建成了目前世界最大單口徑（500m）、也是最靈敏的射電天文望遠(yuǎn)鏡。這一階段，在國家發(fā)展改革委員會(huì)支持下，強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置、結(jié)冰風(fēng)洞等設(shè)施也相繼開工建設(shè)，設(shè)施建設(shè)和開放共享水平大幅提升，科研產(chǎn)出能力不斷提高。上海光源的高水平建成，標(biāo)志著中國進(jìn)入國際一流水平的同步輻射光源俱樂部。

       （四）黨的十八大以來的快速發(fā)展期

       黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央深入研判國內(nèi)外發(fā)展形勢，全面分析國際科技創(chuàng)新競爭態(tài)勢，從把創(chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力到把高水平科技自立自強(qiáng)作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐，從建設(shè)創(chuàng)新型國家到建設(shè)世界科技強(qiáng)國，從“三個(gè)面向”到“四個(gè)面向”，習(xí)近平總書記對(duì)科技創(chuàng)新提出一系列新思想、新觀點(diǎn)、新論斷和新要求，親自謀劃、部署和推動(dòng)一系列重大戰(zhàn)略舉措，中國科技創(chuàng)新事業(yè)取得許多新的歷史性成就。

       習(xí)近平總書記非常關(guān)心國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。2013年，總書記視察科教單位，第一站就選擇了中科院高能物理研究所的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)。也就是在這次視察時(shí)，他對(duì)中科院提出了“四個(gè)率先”的目標(biāo)要求。2016年9月，總書記為“中國天眼”落成啟用發(fā)來賀信，要求高水平管理和運(yùn)行好這一重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施，早出成果、多出成果、出好成果、出大成果。這不僅是對(duì)“中國天眼”提出的要求，也是對(duì)所有重大科技基礎(chǔ)設(shè)施提出的要求。2021年2月，總書記還在貴陽親切會(huì)見項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和科研骨干，視頻連線裝置現(xiàn)場，親切慰問科研人員，聽取建設(shè)歷程、技術(shù)創(chuàng)新、科研成果、國際合作等情況介紹，指出“天眼”是國之重器，實(shí)現(xiàn)了中國在前沿科學(xué)領(lǐng)域的重大原創(chuàng)突破。

       這一階段，中國對(duì)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了前瞻部署和系統(tǒng)布局，投入力度持續(xù)加大。在國家發(fā)展改革委員會(huì)的規(guī)劃組織和投資支持下，“十二五”期間，中國啟動(dòng)建設(shè)了高海拔宇宙線觀測站、高效低碳燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)裝置等15項(xiàng)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施；“十三五”期間，在基礎(chǔ)科學(xué)、能源、地球系統(tǒng)與環(huán)境、空間和天文以及部分多學(xué)科交叉領(lǐng)域，啟動(dòng)建設(shè)了高能同步輻射光源、硬X射線自由電子激光裝置等9項(xiàng)設(shè)施。這2個(gè)五年計(jì)劃累計(jì)項(xiàng)目數(shù)接近此前建設(shè)總數(shù)。根據(jù)國家發(fā)展改革委員會(huì)的規(guī)劃，“十四五”期間擬新建約20個(gè)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，在數(shù)量和質(zhì)量上有新的躍升。中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迎來實(shí)現(xiàn)歷史性跨越的快速發(fā)展期。

       截至2022年6月，中國在建和運(yùn)行的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目總量達(dá)57個(gè)，部分設(shè)施綜合水平邁入全球“第一方陣”。中科院是中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的最早發(fā)起者，也一直是設(shè)施建設(shè)和運(yùn)行的主要力量，一代又一代科學(xué)家和工程技術(shù)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(xiàn)。截至2022年6月，共承擔(dān)建設(shè)和運(yùn)行重大科技基礎(chǔ)設(shè)施30余項(xiàng)，超過全國總數(shù)的一半。這些設(shè)施規(guī)劃建設(shè)過程中，中科院與國內(nèi)科教界廣泛合作，已建成運(yùn)行的設(shè)施更面向國內(nèi)外開放，吸引廣大科研人員利用設(shè)施開展科學(xué)研究。在包括重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)的大型科研設(shè)施和儀器設(shè)備開放共享方面，在財(cái)政部、科技部組織的評(píng)估中，中科院長期在全國科教單位中排名第一。當(dāng)然，高校和其他有關(guān)科研單位也承擔(dān)了很多重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)任務(wù)，同樣做出了重要貢獻(xiàn)。

       四、中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)行成效

       幾十年來，在國家有關(guān)部門的統(tǒng)一部署下，中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施布局逐步完善、運(yùn)行更加高效、產(chǎn)出更加豐碩，對(duì)促進(jìn)中國科學(xué)技術(shù)事業(yè)發(fā)展起到了巨大的支撐作用，為解決國家發(fā)展中遇到的關(guān)鍵瓶頸問題做出了突出貢獻(xiàn)，其技術(shù)溢出也顯著促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，并依托設(shè)施逐步形成了一批在國際上有重要影響的國家科技創(chuàng)新中心和人才高地。主要成效可以概括為以下5個(gè)方面。

       （一）原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技成果的策源地

       重大科技基礎(chǔ)設(shè)施為開展基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究提供了重要平臺(tái)，推動(dòng)中國粒子物理、凝聚態(tài)物理、天文、空間科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域部分前沿方向的科研水平迅速進(jìn)入國際先進(jìn)行列。2011年以來，依托重大科技基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的成果中有22項(xiàng)入選國家科技“三大獎(jiǎng)”，其中9項(xiàng)國家自然科學(xué)獎(jiǎng)、3項(xiàng)國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)、10項(xiàng)國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。29項(xiàng)成果入選年度“中國十大科技進(jìn)展新聞”或“中國科學(xué)十大進(jìn)展”，占上榜成果的13.2%。

       一些成果更是在國際上產(chǎn)生了重大影響力。例如，大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了一種新的中微子振蕩，并精確測量到其振蕩幾率。該結(jié)果是對(duì)自然界最基本物理參數(shù)的測量，使人類更深入了解了中微子的基本特性，也對(duì)未來中微子物理的發(fā)展方向起著決定性作用。高海拔宇宙線觀測站在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量超高能宇宙加速器，并記錄到最高1.4PeV伽馬光子，這是人類觀測到的最高能量光子，突破了人類對(duì)銀河系粒子加速的傳統(tǒng)認(rèn)知，開啟了“超高能伽馬天文”的時(shí)代，為破解“宇宙線起源和加速”這一世紀(jì)之謎奠定了基礎(chǔ)。快速射電暴起源是當(dāng)今天體物理領(lǐng)域最前沿的科學(xué)問題之一，中國科學(xué)家利用“慧眼”衛(wèi)星精準(zhǔn)定位了快速射電暴對(duì)應(yīng)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(jī)制之謎。超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)1.2億℃下維持101s的等離子體運(yùn)行，再次創(chuàng)造托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行新的世界紀(jì)錄，標(biāo)志著中國在穩(wěn)態(tài)高參數(shù)磁約束聚變研究領(lǐng)域引領(lǐng)國際前沿。

       （二）解決國家重大戰(zhàn)略科技問題的主平臺(tái)

       重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在解決重點(diǎn)領(lǐng)域和戰(zhàn)略產(chǎn)品“卡脖子”問題等方面發(fā)揮了重要作用，推動(dòng)解決了一批關(guān)鍵核心技術(shù)、引領(lǐng)帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。眾所周知，航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心部件——葉片的服役壽命，一直是制約中國航空領(lǐng)域發(fā)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(qiáng)，可以在葉片等大型部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和應(yīng)力探測方面發(fā)揮獨(dú)特優(yōu)勢。通過中國散裂中子源，科研人員首次獲得了多種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)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(nèi)部應(yīng)力數(shù)據(jù)，填補(bǔ)了國內(nèi)深層高精度應(yīng)力測試與評(píng)價(jià)的空白，支撐解決國產(chǎn)葉片的材料設(shè)計(jì)、制備和加工工藝。

       2020年新冠肺炎疫情暴發(fā)之初，武漢國家生物安全實(shí)驗(yàn)室（P4實(shí)驗(yàn)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(xué)家開展藥物、疫苗、診斷研究提供了重要基礎(chǔ)。同時(shí)，該實(shí)驗(yàn)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，為抗擊新冠肺炎疫情做出了不可替代的貢獻(xiàn)。

       （三）推動(dòng)戰(zhàn)略性高技術(shù)發(fā)展的新引擎

       重大科技基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)溢出效應(yīng)大幅提升，催生一批新技術(shù)、新產(chǎn)品，成為促進(jìn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力，為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供了科技支撐。

       例如，中國第二代中微子實(shí)驗(yàn)——江門中微子實(shí)驗(yàn)的核心部件光電倍增管，之前幾乎全部由日本公司壟斷，對(duì)中國科學(xué)家來說自主生產(chǎn)這一核心器件，在十幾年前還只是一個(gè)大膽的設(shè)想。2008年，中科院高能物理研究所提出全新設(shè)計(jì)方案，2011年聯(lián)合北方夜視等國內(nèi)企業(yè)組成產(chǎn)學(xué)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(dá)到國際先進(jìn)水平，打破了國際壟斷。2020年，15000只國產(chǎn)20英寸光電倍增管生產(chǎn)完成，將使用在江門中微子實(shí)驗(yàn)中。僅這一項(xiàng)，就比采購國外設(shè)備節(jié)省數(shù)億元。該產(chǎn)品也成為高海拔宇宙線觀測站的核心部件，讓觀測設(shè)備更加“耳聰目明”。

       再如，癌癥是當(dāng)今社會(huì)對(duì)人類生命健康威脅最大的疾病之一。中科院近代物理研究所依托蘭州重離子研究裝置，于2021年實(shí)現(xiàn)中國首臺(tái)醫(yī)用重離子加速器——碳離子治療系統(tǒng)的成功應(yīng)用，使人類向攻克癌癥又邁進(jìn)了一步。這標(biāo)志著中國成為全球第4個(gè)擁有自主研發(fā)重離子治療系統(tǒng)和臨床應(yīng)用能力的國家，實(shí)現(xiàn)了中國在大型醫(yī)療設(shè)備研制方面的歷史性突破。

       （四）打造國家創(chuàng)新高地的強(qiáng)內(nèi)核

       近年來，有關(guān)部門將重大科技基礎(chǔ)設(shè)施作為國家創(chuàng)新高地建設(shè)的核心內(nèi)容，加快推動(dòng)北京、上海、粵港澳大灣區(qū)科技創(chuàng)新中心建設(shè)。特別是依托設(shè)施集群，建設(shè)上海張江、安徽合肥、北京懷柔和粵港澳綜合性國家科學(xué)中心。這一戰(zhàn)略舉措不僅加快了重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，也顯著提升了這些國家創(chuàng)新高地的科技實(shí)力和創(chuàng)新能力。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，“十二五”和“十三五”期間規(guī)劃布局的24個(gè)裝置中有15個(gè)項(xiàng)目整體或部分在綜合性國家科學(xué)中心集聚，涉及總投資300多億元。

       同時(shí)，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施有很強(qiáng)的外部輻射效應(yīng)，不僅能顯著提升所在區(qū)域的科技實(shí)力和創(chuàng)新能力，而且有利于提升所在區(qū)域的人才環(huán)境和形象，吸引大批高端人才和企業(yè)，持續(xù)支撐和促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。例如，散裂中子源落戶廣東東莞，顯著改善了當(dāng)?shù)氐娜瞬怒h(huán)境，促進(jìn)了高端產(chǎn)業(yè)落戶，對(duì)東莞及大灣區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了積極作用。正因?yàn)槿绱耍S多地方黨委政府都非常重視爭取設(shè)施落戶，對(duì)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)行給予大力支持。

       （五）引才聚才和推動(dòng)高水平創(chuàng)新合作的新高地

       重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在建設(shè)和運(yùn)行過程中，集聚和培養(yǎng)了一大批懂科學(xué)、懂技術(shù)、懂工程、懂管理的領(lǐng)軍人才，建成后還依托設(shè)施吸引大批高水平國內(nèi)外人才開展科學(xué)研究和科技合作。以落戶東莞的中國散裂中子源為例，中科院高能物理研究所在當(dāng)?shù)丶酆团囵B(yǎng)了一支400多人的高水平工程和科研團(tuán)隊(duì)及大批青年學(xué)生，其中既有以陳和生院士為代表、有著豐富設(shè)施建設(shè)與開放運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)略科學(xué)家，也有一批在專業(yè)領(lǐng)域頗有建樹的學(xué)科領(lǐng)軍人才和蓬勃奮進(jìn)的青年科學(xué)家。散裂中子源的高度開放共享，也吸引了大批國內(nèi)外的用戶，包括科學(xué)家和工程技術(shù)人員開展科學(xué)研究和技術(shù)攻關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年以來，散裂中子源注冊(cè)用戶超過2600人（包括國外用戶40余人），共完成600余項(xiàng)課題，有力推動(dòng)了中國中子散射的應(yīng)用和關(guān)鍵技術(shù)的重大發(fā)展。

       五、中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不足

       在充分肯定成績的同時(shí)，我們也清醒地認(rèn)識(shí)到，由于中國的設(shè)施建設(shè)起步相對(duì)較晚，技術(shù)儲(chǔ)備和人才隊(duì)伍尚有不足，科技水平和產(chǎn)出效率還需提高，管理體制機(jī)制有待優(yōu)化，對(duì)更高水平原始創(chuàng)新和核心技術(shù)產(chǎn)出的支撐作用亟待提升，整體水平與建設(shè)科技強(qiáng)國和高水平自立自強(qiáng)的目標(biāo)要求還有較大差距。

       （一）世界領(lǐng)先、甚至獨(dú)創(chuàng)獨(dú)有的設(shè)施還不多

       當(dāng)前，國際科技競爭空前激烈，世界科技強(qiáng)國經(jīng)過長期積累，已經(jīng)擁有相當(dāng)規(guī)模、有重要影響力的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。中國的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在起步相對(duì)較晚、財(cái)力相對(duì)有限、水平相對(duì)不高的情況下，大多以跟蹤模仿和追趕西方發(fā)達(dá)國家為主。近年來，中國陸續(xù)建設(shè)了“中國天眼”、高海拔宇宙線觀測站、高能同步輻射光源、江門中微子實(shí)驗(yàn)等一批處于國際領(lǐng)先水平的設(shè)施。但總的來說，具備原創(chuàng)科學(xué)思想和科學(xué)設(shè)計(jì)、世界領(lǐng)先甚至獨(dú)創(chuàng)獨(dú)有的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量還很少；關(guān)鍵技術(shù)的源頭主要來源于國外，性能指標(biāo)還常常有差距。面對(duì)科學(xué)前沿研究不斷向超微觀、超宏觀、超復(fù)雜方向發(fā)展的趨勢，我們尤其需要加強(qiáng)戰(zhàn)略研究，瞄準(zhǔn)世界一流，高水平、高起點(diǎn)、有重點(diǎn)地選擇建造一批國際領(lǐng)先的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，以點(diǎn)帶面，逐步實(shí)現(xiàn)從“占有一席之地”、到重點(diǎn)突破、再到引領(lǐng)創(chuàng)新的戰(zhàn)略目標(biāo)。

       （二）依托設(shè)施的建制化研究有待加強(qiáng)

       建設(shè)高水平、引領(lǐng)型的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施固然重要，但是運(yùn)行好、使用好這些設(shè)施，發(fā)揮最大效益也很重要。中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施不斷推進(jìn)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(fā)現(xiàn)在公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)類的設(shè)施上，科研用戶自發(fā)申請(qǐng)使用設(shè)施，圍繞國家緊迫的戰(zhàn)略需求，開展定向性科學(xué)問題牽引的建制化研究不多，從而制約了依托設(shè)施開展高水平科學(xué)研究、產(chǎn)出重大原創(chuàng)成果、解決關(guān)鍵核心技術(shù)問題的能力。

       （三）依托設(shè)施的國際合作活躍程度不夠

       重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是國際合作的重要平臺(tái)。中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在國際合作上還存在一些不足。

       一方面，中國主持的本土項(xiàng)目中國際合作比重較低，且大部分停留在一般性的交流合作上，缺少實(shí)質(zhì)性的外方經(jīng)費(fèi)投入和人員、技術(shù)貢獻(xiàn)，導(dǎo)致中國專用研究設(shè)施的國際領(lǐng)先性、國際影響和重大成果產(chǎn)出不足。

       另一方面，中國也較少實(shí)質(zhì)性地、有顯示度地參加國外的項(xiàng)目，國際影響不足，不易達(dá)到國際領(lǐng)先水平，也影響吸引國外投入?yún)⑴c本土項(xiàng)目。

       當(dāng)前，西方少數(shù)國家對(duì)中國的科技遏制和封鎖持續(xù)升級(jí)，加上新冠肺炎疫情的影響，國際科技合作面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在突破封鎖、吸引合作，特別是開展科學(xué)家之間的科研合作、互通有無、進(jìn)行深度科技交流合作上，具有獨(dú)特優(yōu)勢，可以發(fā)揮更大的作用。

       六、中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和科技自立自強(qiáng)的新形勢、新要求

       “十四五”是開啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家新征程的第一個(gè)五年。作為國家創(chuàng)新體系的重要組成部分，中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展面臨著新的形勢和要求。

       從新科技革命的歷史機(jī)遇來看

       現(xiàn)階段中國建設(shè)科技強(qiáng)國的進(jìn)程正好與知識(shí)經(jīng)濟(jì)演進(jìn)中正在產(chǎn)生并日漸加速的新一輪科技革命相伴。科學(xué)研究的發(fā)展不斷向廣度拓展、向深度進(jìn)軍，多學(xué)科交叉融合匯聚日益頻繁，重大創(chuàng)新突破需要依賴科學(xué)儀器拓展人類的感知能力，必須依靠精度更高、功能更強(qiáng)的大科學(xué)設(shè)施。這就對(duì)設(shè)施的能力和水平提出了更高要求。

       從深刻復(fù)雜多變的國際形勢來看

       設(shè)施建設(shè)集科學(xué)技術(shù)、工業(yè)制造、材料加工、人才隊(duì)伍優(yōu)勢于一體，代表了一個(gè)國家的綜合科技實(shí)力。因此，各國都將設(shè)施的發(fā)展作為提升國家核心競爭力的重要舉措，加強(qiáng)部署并大力實(shí)施。國家發(fā)展的激烈競爭也使設(shè)施的競爭日益激烈，在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域既要合作，也有競爭，各種困難交織，對(duì)中國設(shè)施的建設(shè)和未來發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。

       從中國加快建設(shè)科技強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)來看

       以習(xí)近平同志為核心的黨中央高度重視科技事業(yè)，確立了加快建設(shè)科技強(qiáng)國、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的戰(zhàn)略目標(biāo)。這就要求中國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展要加速，只有加速才能實(shí)現(xiàn)從跟跑、并跑向領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)變，才能為原始創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)提供更強(qiáng)力的支撐。

       新時(shí)代賦予新使命，內(nèi)外因素疊加，對(duì)中國的設(shè)施建設(shè)提出了更高、更急迫的要求——要盡快建成布局完備、技術(shù)領(lǐng)先、運(yùn)行高效、創(chuàng)新有力、綜合效應(yīng)顯著的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系，設(shè)施建設(shè)水平、運(yùn)行服務(wù)能力和重大成果產(chǎn)出要實(shí)現(xiàn)國際引領(lǐng)，以全面支撐原始創(chuàng)新能力提升、戰(zhàn)略高技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、區(qū)域創(chuàng)新高地建設(shè)，實(shí)現(xiàn)躋身創(chuàng)新型國家前列和世界科技強(qiáng)國的目標(biāo)。

        七、建議

       （一）要強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，優(yōu)化管理

       當(dāng)前，中國的科技發(fā)展面臨著多處被“卡脖子”的被動(dòng)局面，只有集中力量，發(fā)揮優(yōu)勢，才能實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)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(chǔ)設(shè)施需要做好頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)，全國一盤棋，避免一哄而上，重復(fù)布局。要發(fā)揮“集中力量辦大事”的制度優(yōu)勢，在充分考慮學(xué)科領(lǐng)域均衡發(fā)展的同時(shí)，做好發(fā)展戰(zhàn)略選擇和優(yōu)勢學(xué)科布局，避免“撒胡椒面”。

       合理的投入是實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)的最基本保障。要實(shí)現(xiàn)追趕超越，作為支撐的基礎(chǔ)設(shè)施就必須比對(duì)手更強(qiáng)，對(duì)設(shè)施發(fā)展的投入應(yīng)該有較大幅度的增長。事實(shí)上，相比國外，中國現(xiàn)有的重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施總投資規(guī)模，尤其是專用設(shè)施的投資規(guī)模偏小，限制了重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的領(lǐng)先性和對(duì)高水平人才的吸引，進(jìn)而限制了重大原始創(chuàng)新成果的產(chǎn)生。要在繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)投入的同時(shí)，合理平衡不同學(xué)科領(lǐng)域。

       對(duì)設(shè)施預(yù)先研究的前瞻布局不夠，也是制約引領(lǐng)型、獨(dú)創(chuàng)獨(dú)有型設(shè)施發(fā)展的因素之一。國家有關(guān)部門也開始重視這一問題，已將少數(shù)預(yù)研項(xiàng)目列入“十四五”設(shè)施建設(shè)規(guī)劃。但由于設(shè)施的原理性探索、概念性設(shè)計(jì)或關(guān)鍵部件的研制，可能難以預(yù)設(shè)明確的“交賬”目標(biāo)，往往不易獲得支持。需要在國家有關(guān)部門支持預(yù)研項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)部門聯(lián)動(dòng)，完善不同類型預(yù)研的投入機(jī)制，在可能發(fā)生革命性突破的方向，加強(qiáng)原理性探索、概念性設(shè)計(jì)或關(guān)鍵部件研制等預(yù)研工作。

       要充分發(fā)揮重大科技基礎(chǔ)設(shè)施人才高地的關(guān)鍵作用。

       一是要分類考核評(píng)價(jià)，特別要考慮大科學(xué)裝置的工程技術(shù)人才在論文、獨(dú)立成果上的特點(diǎn)，培養(yǎng)設(shè)施所需的科學(xué)、技術(shù)、工程、管理復(fù)合型戰(zhàn)略科學(xué)家和領(lǐng)軍人才。

       二是要依托設(shè)施培養(yǎng)規(guī)模宏大的青年科學(xué)家，讓青年人才有更多機(jī)會(huì)承擔(dān)重大任務(wù)、擔(dān)任重要崗位，使優(yōu)秀青年人才更好地成長成才。

       三是要對(duì)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)人員予以穩(wěn)定支持，凝聚培養(yǎng)一批專業(yè)隊(duì)伍，鼓勵(lì)他們?nèi)ν度敫咚浇ㄔO(shè)和運(yùn)行國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)揮設(shè)施最大效益。

       此外，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)和建造有許多研究試驗(yàn)和技術(shù)攻關(guān)的內(nèi)容，具有鮮明的工程和科研雙重性。建議充分考慮這種類型科研工作的特點(diǎn)與需求，制定適應(yīng)設(shè)施特點(diǎn)與發(fā)展規(guī)律的建設(shè)管理制度。

       （二）強(qiáng)化依托設(shè)施的建制化科學(xué)研究工作


       要系統(tǒng)提升重大科技基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)基礎(chǔ)研究、國家戰(zhàn)略和高技術(shù)發(fā)展的服務(wù)支撐能力，加強(qiáng)開放共享，組織開展定向性、建制化的科學(xué)研究工作。

       一方面，要加強(qiáng)開放共享，做好設(shè)施升級(jí)和實(shí)驗(yàn)新方法、新技術(shù)的創(chuàng)新，提高設(shè)施本身的運(yùn)行服務(wù)能力，為高水平科研活動(dòng)提供更好的支撐。

       另一方面，可以在科研用戶自發(fā)性申請(qǐng)、零散式利用的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)國家發(fā)展中遇到的重大瓶頸科學(xué)問題，設(shè)計(jì)一些利用建制化組織優(yōu)勢，多設(shè)施、多用戶協(xié)同創(chuàng)新的新機(jī)制。


       最近在中科院的部署和支持下，高能物理研究所與中科院金屬研究所、中國鋼研科技集團(tuán)、中國航發(fā)沈陽發(fā)動(dòng)機(jī)研究所、中國航發(fā)北京航空材料研究院等優(yōu)勢團(tuán)隊(duì)，圍繞航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和復(fù)合材料、高端軸承、高鐵輪軸等“卡脖子”技術(shù)，開展有組織、體系化的科學(xué)研究。技術(shù)人員和科研專家組成一體化團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)，利用散裂中子源、北京同步輻射裝置、穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置等多個(gè)設(shè)施，共同制定實(shí)驗(yàn)方案，開發(fā)更精準(zhǔn)的測試方法，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ι?jí)與科學(xué)問題研究的深入融合。

       （三）加強(qiáng)高水平國際合作，發(fā)起國際大科學(xué)計(jì)劃


       重大科技基礎(chǔ)設(shè)施一直是國際科技合作的重點(diǎn)領(lǐng)域，世界上很多設(shè)施本身就是國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程的產(chǎn)物。中國的設(shè)施建設(shè)也是如此，一些關(guān)鍵技術(shù)從國外引進(jìn)或國內(nèi)外合作研發(fā)，不少關(guān)鍵器件從國外進(jìn)口，一些本土項(xiàng)目獲得國際參與與貢獻(xiàn)。2021年3月，“中國天眼”正式向全球開放，征集觀測申請(qǐng)，共收到15個(gè)國家31份申請(qǐng)，14個(gè)國家的27份申請(qǐng)獲得批準(zhǔn)，并于2021年8月啟動(dòng)科學(xué)觀測。這為世界注入了中國力量和中國貢獻(xiàn)，充分彰顯了中國科學(xué)家與國際科學(xué)界攜手合作的理念。江門中微子實(shí)驗(yàn)獲得國際實(shí)物貢獻(xiàn)約15%左右，共有16個(gè)國家和地區(qū)約300多位科學(xué)家參加。

       我們要堅(jiān)定開放合作，圍繞重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行，努力拓展合作范圍、方式和渠道。要在項(xiàng)目遴選、評(píng)估、建設(shè)上有更多的國際參與和貢獻(xiàn)，同時(shí)積極參加國際項(xiàng)目，廣交朋友，培養(yǎng)人才，擴(kuò)大影響，爭取國際支持。希望有更多的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施開展高水平國際科技合作，也希望國家圍繞建設(shè)高水平重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，盡快發(fā)起實(shí)施若干國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程。

       八、結(jié)論

       重大科技基礎(chǔ)設(shè)施肩負(fù)著支撐科技強(qiáng)國建設(shè)的重要使命。我們相信，在黨中央、國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)下，在國家有關(guān)部門的組織和支持下，中國將形成布局完備、技術(shù)領(lǐng)先、運(yùn)行高效、創(chuàng)新有力、成果產(chǎn)出顯著的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系，為建設(shè)世界科技強(qiáng)國、高水平實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)做出更大的貢獻(xiàn)。