大装置

近日，上交所表示，终止半导体设备厂商中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司（以下简称“沈阳科仪”）发行上市审核。在沈阳科仪得招股说明书中显示，其正参与同步辐射装置、先进光源等大科学装置建设。招股书显示，沈阳科仪主要从事干式真空泵、真空仪器设备的研发、生产和销售，并提供相关技术服务。干式真空泵是半导体制造工艺设备的核心附属设备，为集成电路、光 伏、LED、平板显示、锂电池等行业的生产设备提供所必需的高度洁净真空环境。沈阳科仪得真空仪器设备产品主要包括大科学装置、真空薄膜仪器设备、新材料制备设 备三大类。其中大科学装置指用于基础科学研究的国家重大科学工程的大型科研 装置与设施；真空薄膜仪器设备主要包括用于科研的PVD、CVD设备；新材料制备设备主要包括晶体材料制备设备、真空冶金设备等。在招股书的发行人的主营业务经营情况部分中显示，发行人正在参与北京高能同步辐射光源、上海同步辐射装置、合肥先进光源、大连相干光源等国家重大科学基础设施的建设，发行人已成为国内大科学装置真空技术及真空科研仪器设备领域领先的产品与服务提供商。资料显示，合肥先进光源（HALS）是基于衍射极限储存环的第四代同步辐射光源，其发射度及亮度指标的设计目标为世界第一，建成后将是全世界最先进的衍射极限储存环光源。合肥先进光源（HALS）设计定位世界唯一、位于中低能区、“具有鲜明衍射极限及全空间相干特色”的第四代同步辐射光源，将应用于动态世界的观测，为能源与环境、量子材料、物质与生命交叉等领域带来前所未有的机遇。图源 大连相干光源大连相干光源是一台采用高增益谐波放大运行模式的极紫外自由电子激光用户装置，是一种以相对论高品质电子束作为工作介质，在周期磁场中以受激发射方式放大电磁辐射的新型强相干激光光源。该装置是我国第一台自由电子激光大型用户装置，是世界上唯一工作在极紫外波段的自由电子激光用户装置，也是世界上最亮的极紫外光源。自由电子激光是近年来国际科技界飞速发展的一类重大科技基础设施，被称为“第四代先进光源”，具有超高亮度、超短脉冲、全相干等优异特性，大大提高了实验研究的时间和空间分辨率。

p 　　浦东张江的“超级光源”将闪出更耀眼的光芒:今年夏天，能拍摄“分子电影”的软X射线自由电子激光装置，将有望得到第一束自由电子激光 超强超短激光装置，将于年内完成挑战瞬时输出功率10拍瓦的“世界纪录” 上海光源二期线站也在紧锣密鼓地建设中…… br/ /p p 　　算上已经建成的国家蛋白质科学中心、已经开工的活细胞结构和功能成像平台等，上海张江已成为世界上大科学装置密度最高的地区。依托先进的大科学基础设施群，这里已集聚起全球高端创新资源，向着跻身世界一流实验室行列的目标不断接近。 /p p 　　 strong 大科学装置群营造大科学生态 /strong /p p 　　去年2月，上海张江综合性国家科学中心获批建设。一年来，超强超短激光实验装置、软X射线自由电子激光用户装置、活细胞结构与功能成像平台等顶级大科学装置，实现了当年立项、当年开工的目标，展现出令人赞叹的“上海速度”。 /p p 　　“这些项目建成后，张江地区将成为全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光子大科学设施集聚地之一。”上海市科委主任寿子琪说，目前张江还在积极争取硬X射线自由电子激光装置、高效低碳气轮机实验装置、国家生物医药大数据等项目落地。 /p p 　　前沿探索的科研利器汇聚，一个世界级基础研究平台呼之欲出。眼下，超强超短激光装置正在冲击10拍瓦的“世界纪录”，它的未来目标是100拍瓦。 /p p 　　它的“前身”———中科院上海光学精密机械研究所的嘉定园区内，1拍瓦的超强超短激光装置已开始科学实验探索。去年，我国科学家已利用该装置产生了反物质，成果列入2016年中国十大科技进展新闻。 /p p 　　超强超短激光装置项目负责人、上海光机所研究员冷雨欣说，比建造一个“世界第一”的装置更重要的，是让更多优秀科学家利用装置，做最前沿的基础原创性研究。 /p p 　　已建成运行8年的上海光源，截至去年底，共接待用户3.2万多人次，发表论文3200多篇。比这更重要的是，它更加强烈地激发出了中国科学家探索前沿的热情和勇气。曾参与光源建设，目前正负责二期线站工程的中科院上海应用物理研究所研究员邰仁忠说，8年来，光源机时一直供不应求，中国科学家已从被动使用光源，到根据自己学科的发展需求，对光源线站建设提出明确需求。围绕上海光源，一个冲击前沿的创新生态氛围正在形成。 /p p 　　 strong 大科学装置群呼唤大科学计划 /strong /p p 　　事实上，张江综合性国家科学中心的建设，已经引起国际科技界的广泛关注。中科院上海应用物理研究所党委书记赵明华告诉记者，已进入可行性研究阶段的硬X射线自由电子激光，建成后将成为世界上最先进的同类装置。闻讯后，“一些身在海外的华人科学家主动联系我们，表示想到张江工作，他们有的已在美国工作20多年，这个装置很可能把他们吸引回国”。 /p p 　　作为当今全球生命科学领域首家综合性大科学装置，上海蛋白质设施已经吸引了国内外近200家单位、1.3万多人次科学家，开展2000多项重大前沿创新课题研究。中心主任雷鸣认为，评判一个大科学装置的功用，应该看它关注了多少根本而重大的科学问题，“张江大科学装置群的崛起，正呼唤与之相匹配的大科学计划。” /p p 　　放眼全球，大科学装置的崛起无不推动和孕育着超越前人的创新。例如美国布鲁克海文国家实验室聚集了同步辐射光源、成像设施、相对论重离子对撞机、自由电子激光等一大批重要的科研装置，1947年至今，该实验室催生了至少7个诺贝尔科学奖。而作为世界高能物理研究的高地，欧洲核子中心也成就了多个国际大科学计划，比如大型强子对撞机，以及由华裔物理学家丁肇中领导的阿尔法磁谱仪项目等。 /p p 　　在建设具有全球影响力的科技创新中心的历史机遇下，作为赶超者的张江大科学装置群，正等待着创新灵魂的注入。据市科委总工程师傅国庆介绍，正在谋划的张江综合性实验室的主要构架是“1+N”。“1”指一个大科学设施群，“N”指若干研究方向，包括光子科学与技术、生命科学、能源科技、类脑智能、纳米科技等。这意味着，张江国家科学中心已在各学科领域前沿筑好“巢穴”，引“凤”前来。 /p p br/ /p

实验装置是科学家的“枪”，随着知识探索的不断深入，科学家对实验装置的需求也向着大型、复杂、综合的方向迅速发展。 　　现在，世界上许多国家级实验室里，人们都可以见到不同肤色、不同语言的学者在一起工作 而在一些大科学计划、大科学装置的建立中，对资金、技术和人力的需求往往超过了一个国家的能力。国际合作由此日渐成为各国科研机构的不二选择。 　　实验室里的国旗墙 　　在中科院高能物理所北京谱仪III(BESIII)狭长的地下实验室尽头，有一面特殊的墙，墙上挂满了五颜六色的各国国旗。 　　“墙上的国旗代表着现在参与北京谱仪III的合作单位。”高能物理所常务副所长、BESIII国际合作组发言人王贻芳告诉《科学时报》记者，“现在搞高能物理研究的人，都知道北京谱仪。” 　　截至今年6月，BESIII合作组国内外成员单位已扩大到49个，其中外国单位20家，中国香港2家，合作组专家达300多人。 　　用王贻芳的话说，在北京谱仪之前，中国对高能物理的贡献度“几乎为零”。直到1988年，BESIII的前身——北京正负电子对撞机(BEPC)和北京谱仪建成并投入运行后，这样的局面才得以扭转。 　　基于北京谱仪，高能物理所也取得了一批重要成果，发表科学论文达150多篇，跻身于世界八大高能物理研究中心之一。 　　“中国现在已经是世界高能物理界的一支举足轻重、不可或缺的力量。”提起这几十年的变化，王贻芳感到自己和合作组同事的努力全都值了。 　　中国的，世界的 　　坐落在上海张江高科技园区的上海光源，是我国迄今为止最大的大科学工程，同时也是目前世界上性能最好的第三代中能同步辐射光源之一。 　　2004年开工不久，上海光源工程经理部就发现了人力资源的严重短缺。根据当时的测算，上海光源工程建设期间需要约380人的骨干队伍，但开工时却只有130人左右。因此，工程经理部开始注意从国外引进或短期聘请工程建设特别需要的专家，不久就收到了明显效果，工程在编人员很快超过了200 人。 　　为了保证上海光源建成时仍居国际先进水平，工程经理部积极开展国际合作工作，与国外各主要同步辐射实验室建立了良好的合作关系，进行人员和技术的交流，及时了解国际同步辐射装置的发展趋势、新技术的发展方向，在工程建造过程中得到了国际上的帮助与支持。 　　上海光源开工一年内，就已有外宾来访47人次，涉及11个国家 出访40人次，涉及8个国家。 　　安装在中科院近代物理研究所兰州重离子加速器上的ECR离子源，也离不开以“ECR离子源之父”、法国格勒诺布尔技术研究所物理学家Richard Geller为代表的国际同行们的鼎力帮助。 　　Richard Geller曾几次到近代物理所介绍有关技术。经过与外国专家的交流，近代物理所离子源组在过去十几年间，先后自主研制了4台具有国际先进或领先水平的高电荷态ECR离子源。 　　2008年，该所副研究员孙良亭获得了首届Richard Geller奖。近代物理所离子源组也在两年内获得了国际离子源领域两项最重要的国际奖项，被认为是目前国际上最活跃和最具创新能力的离子源小组之一。 　　像Geller这样“无私奉献”的老外，在中科院各大科学装置的建设和运行中还有很多。科学家们明白，大科学装置是技术复杂的综合性工程，它涉及到许多不同的学科领域和高新技术，只有大家通力配合，才能解决关键的技术问题，为人类共同的科学事业争取时间和节省经费。 　　始于装置 瞄准未来 　　不管是中科院大科学装置里的“老大哥”北京谱仪，还是近年来赫赫有名的上海光源和合肥强磁场，这些大科学装置都不约而同地冠上了中国的地名。它们在各学科领域发挥重要作用的同时，也让长期以来发达国家在高技术领域对我国的“冷战”思维迅速转变。 　　这些大科学装置的落户，让中国终于有条件作为东道国，组织多国科学家参与的大规模科学实验，推进以我国为主的国际科技合作。 　　托卡马克(Tokamak)是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。通电时，托卡马克内部会产生巨大的螺旋型磁场，将其中的等离子体加热到很高的温度，以达到核聚变的目的。因此，托卡马克被公认为是探索、解决未来稳态聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径。 　　在国外同行研究的基础之上，1994年，中科院等离子体物理研究所通过国际合作，研制出HT-7超导托卡马克，使我国成为继俄、日、法之后第四个拥有该类装置的国家，中国聚变事业从此走上了国际舞台。 　　2007年，该所独立设计制造的世界上首个全超导托卡马克装置“东方超环”(EAST)通过验收，进入实验阶段后，“东方超环”面向全世界聚变领域的专家开放。2010年，近百人次的国内外同行参加了实验，并取得了许多重要的成果。 　　作为“十一五”国家重大科技基础设施，稳态强磁场实验装置尚未全部完工，主持建设的中科院合肥物质科学研究院就迎来了一波又一波的国外考察团队，一些世界知名的学者也陆续被聘为中科院强磁场科学中心的研究员。 　　而上海光源的用户则几乎“挤破头”。从2009年5月6日试运行以来，上海光源在短短半年多时间里，中外用户的数量就上升到了4位数。 　　承担上海光源建设的中科院上海应用物理所也因此受益。通过上海光源项目，应用物理所与英国、日本、法国、德国等国家的同步辐射光源及其研究机构建立了全面的合作与交流关系，并与美国五大实验室保持着密切的人员交流与技术合作。 　　2007年，大亚湾反应堆中微子实验在我国启动，它不仅成为具有重要国际影响力的大型基础科学研究项目，也是中美两国历史上最大的合作项目之一。 　　这样的例子不胜枚举。截至2010年底，中科院已与全球50多个国家和地区签署院级合作协议200多个，所级合作协议1000多个，每年在研国际合作项目800余项。 　　2009年、2010年两年间，有近500名国外高水平专家来华参与大科学装置的建设和研究。而2010年6月30日中科院与国家外国专家局签署的《引进国外智力为大科学装置服务合作框架协议书》，则标志着我国大科学装置引智工作进入了新的层面。 　　相识系于缘，相交系于诚。透过这些扎根中国的大科学装置，国际合作的含义早已超越了“凑份子”的阶段。中外科研人员互访、合作开展科研项目、联合培养研究生等越来越丰富的手段，让中国在科技全球化的浪潮中，逐渐成长为一个融合与开放的枢纽。

近日，中建二局安装公司一项被喻为航天领域“跳楼机”的高科技实验装置项目竣工验收，正式进入核心试验装置安装阶段。“跳楼机”名为4秒电磁弹射微重力实验装置项目，坐落在海淀区中国科学院北京新技术基地内，是国家大科学装置，为亚洲首例、世界第二例工程。该装置采用一种类似于炮弹造型的直线电机驱动实验舱体，通过电机全程控制加速度过程，以“2秒弹射到40米高空再2秒回落”的方式来产生微重力和超重环境，最终实现模拟微重力、月球重力、火星重力等运动模式，为航天大规模空间科学项目提供地基短时微重力实验服务。如此神奇的装置，藏身在一座40米高、占地136平方米的“高塔”里，总用钢量不足千吨。“136平方米约等于一个三室两厅，干了十几年工程，没见过这么小的。”项目经理李长龙介绍，平地竖起一座高塔，看似容易，实际上“麻雀虽小，五脏俱全”。为实现微重力环境，发射装置被包裹在两层六边形钢结构中，内塔钢结构用于连接电机设备，外塔钢结构则是用来控制整体轨道装置的稳定性。与高精尖的国家大科学装置相对应的是2毫米的精度要求，施工难度集中在了钢结构安装环节。一开始，拥有丰富的钢结构项目施工经验的李长龙面对如此之“小”的项目也犯了难。“施工技术与质量标准要求极高，‘零焊接’‘全螺栓’方式，让常规施工方法和工艺难以保证。为了保证整个钢结构体系的分毫不差，所有的现场安装全部采用螺栓与法兰盘栓接形式，仅拇指粗细的高强螺栓就用了1.6万余个。”李长龙介绍，4秒落塔项目钢结构安装过程中，一千多根构件组合成的空间几何体及近千块连接板的平面度、平行度、垂直度、正对距离误差不能超过2毫米，2毫米相当于一枚一元硬币的厚度。为将安装误差控制在2毫米内，项目团队构建了4秒落塔可视化三维模型，对钢结构安装全过程模拟，实现可视化施工，避免与其他专业的冲突与碰撞，有效解决了钢结构安装精度及变形控制这一难点问题。“栓接相比焊接有可调整的空间，人工作业很难保证一次成型，过程中需要不断地调整钢结构位置，才能确保万无一失。”李长龙说，考虑到安装时的紧密性，他们特别制作了0.5毫米和1毫米两种垫片，并在钢结构两端各留出2毫米的空间，确保钢结构之间能够以最小的空隙塞到一起，再用螺栓和垫片对缝隙进行填充。记者了解到，如此高精尖的装置，在安装过程中还采用了最传统的“线坠儿”技术纠偏。整个钢结构安装完成后，在顶部拉出8根0.5毫米的钢丝绳，尾部绑上铅坠，确保自上而下自然垂落，根据结构与钢丝绳的位置进行最后的修正，最终成功地把安装精度控制在2毫米以内。这是继“中国天眼”之后，中建二局安装公司再次助力国家大科学装置成功实现预期目标，该项目的建设经验也将为后续国内千米落井装置的关键技术验证项目提供重要技术支持和施工保障。下一阶段，项目团队将继续与各方密切配合，努力把4秒落塔项目打造成为“中国第一、世界领先”的微重力实验设施，助力国家探索浩瀚宇宙实现新突破。（记者 孙颖 通讯员 王东坡）

国外国家实验室建设的启示　　打造国家实验室，是上海加快建设具有全球影响力的科创中心、围绕张江综合性国家科学中心建设的一项新使命。发达国家的国家实验室是如何运作管理的?能给上海带来怎样的启示?本报今起推出分析，希望对上海的国家实验室建设有所借鉴。　　国家实验室是一种世界通行的科研基地形式，兴起和发展于二战前后，主要围绕国家使命，从事基础性和战略性科研任务，通过多学科交叉协助，解决事关国家安全和经济社会发展全局的重大科技问题。在不同国家，国家实验室名称各异，有的叫“国家(或联邦)实验室”，有的叫“国家科研中心或研究所”，也有的叫“学会、协会或联合会”等。一些发达国家已建成一批高水平的国家实验室，诞生了一大批诺贝尔奖得主，获得了许多科技创新成果。　　集中式科研攻关，避免各自为政　　美国从20世纪上半期就开始建立国家实验室，迄今已建成一个比较完善的国家实验室系统，在全球具有较大影响力。上海科技情报研究所研究员崔晓文介绍，美国国家实验室的建设布局一般充分考虑大学及大型工业企业的需求及优势，从而有效凝聚和整合全国科技资源，更好发挥国家创新平台和增长引擎的功能。　　中科院院士、中科院高能物理所研究员柴之芳表示，综合性强是美国国家实验室一大特点。美国能源部对国家实验室的要求是：“应当更注重科学领域的交叉点，而不是各个学科内部。国家实验室的价值，在于它们能从事高校或民间研究机构难以开展的交叉学科综合性研究。”以位于纽约长岛的布鲁克海文国家实验室为例，它有4个研究方向：先进加速器、同步辐射、分子影像和核成像、计算科学 下设8个科学中心：功能纳米材料中心、神经成像转化中心、计算科学中心、辐射化学中心、环境科学中心、国家核数据中心、加速器物理中心、与日本理化学研究所共建的脑科学中心，可谓“一业(核科学技术)为主，惠及其他”。　　国家实验室实体化、大规模运营的好处，是便于组织管理科研团队，集聚优势力量，在重大前沿科技领域快速取得突破，避免各科研团队各自为政。中科院上海应用物理所研究员何建华说：“我国的重大科技专项虽然也是目标导向、任务导向，但都分散在多家单位进行。这种集中式科研攻关，值得我们借鉴。”　　大科学装置，不能仅仅是一个平台　　还记得人类首次在琥珀里发现的恐龙尾巴吗?科学家们借助上海光源等装置发出的同步辐射光，获得了这段尾巴的纳米级“X 光片”，最终确认这是来自白垩纪手盗龙的尾巴。正在建设的上海张江综合性国家科学中心，拥有上海光源、国家蛋白质科学研究(上海)设施、超强超短激光实验装置等大科学装置。这与同样依托大科学装置的美国国家实验室相比，有什么明显不同?　　上海市科学学所研究员任奔认为，上海的大科学装置作为一个专业性研究机构和研发平台，在我国科技界发挥了积极作用，但与美国国家实验室相比，它在开展综合性、跨学科研究方面还存在较大差距。　　曾在美国劳伦斯伯克利国家实验室工作的何建华介绍，拥有先进光源(ALS)、粒子加速器、分子铸造工厂、电子显微镜等大科学装置和先进仪器的劳伦斯伯克利国家实验室，有雇员5000人左右，其中的科研人员分为长期人员(类似于固定人员)、项目聘用(聘期通常为5年)、短期聘用等类型。不少科研人员在高校兼职做教授，使实验室项目与高校科研、人才培养紧密结合。　　何建华回忆，他在劳伦斯伯克利国家实验室物理生命科学部工作时，部门主任、副主任都是加州大学伯克利分校教授。　　市科委基地处处长过浩敏认为，上海的大科学装置目前较好地发挥了平台作用，为许多科学成果的产出做出了贡献，但除了继续对外开放，也要建立起一支颇具实力的科研队伍，使大科学装置的价值最大化。　　成立专业机构，“吆喝”科研成果　　上海交通大学周岱教授曾牵头有关国家实验室管理体制与运行机制的课题研究。据介绍，德国的国家科研机构每两年会对研究项目进行同行专家评议，其结果作为下一阶段给予该研究所经费的参考依据。一般是先阅读定量数据为主的状态报告，随后实地考察了解情况，最后通过集体讨论形成评价报告。日本的理化学研究所于 1993年设立了由海外诺贝尔奖获得者和国内著名学者组成的“顾问委员会”，每隔7年对主任研究员进行一次非常严格的科研成就评价。目前我国的国家重点实验室，一般由政府主导进行周期性评估，以国内专家为主，只有在某些领域会聘请一些国外专家。周岱指出，对于未来国家实验室的科研项目，政府要逐渐实现“管评分离”，在同行专家评议中引入一定比例的国际权威，使得评价更加国际化和更有针对性。　　据了解，美国国家实验室都把技术转移作为服务国家的一个重要使命，国会通过了一系列的法律来促进技术转移并形成激励机制，使国家实验室和美国的企业不仅在技术上，而且在人员、设备、方法、专业知识以及广泛的技术信息上实现共享。眼下，上海一些科研机构在成果转化上做了许多有益尝试，周岱建议，未来的国家实验室可以建立并不断加强专门的知识产权管理和技术转移机构，为科研成果大声“吆喝”，提高科技成果转化率，促进科技与经济的结合，促进产业转型升级。

新华社上海4月29日电(记者 杨金志、张建松)我国迄今为止最大的大科学装置和大科学平台——上海同步辐射光源29日建成竣工，并对用户试开放。“上海光源”的建成使用，其意义绝不仅仅在于为我国的科研史增添几项“最大”“最先进”，更在于它可以打破科学界长期存在的条块分割、零敲碎打的现象，成为理顺我国科研体制的重大契机。 　　“上海光源”可同时容纳几百名不同学科领域、不同公司企业的科学家和工程师开展实验工作。诚如老一辈科学家所言，如此多的研究人员同时使用“上海光源”，自然就能创造特有的科研氛围，为不同学科间的学术交流提供天然环境 也能为萌发新思想、创造新方法和开辟新学科创造有利条件。 　　至今，我国仍有一些投入数千万元乃至上亿元的科研设备因为“单位所有”限制，只能自家设备自家用，基本处于“半沉睡”状态，维护成本高昂。许多大型科研设备重复建设、重复引进，浪费惊人。譬如我国海洋科研至今未建成一只可以共享的科考船队，不同系统的科研单位都热衷造船购船，出海的耗费巨大。 　　在国有大型研究单位科研设备利用率低下的同时，还有不少中小企业、科研院所却由于资金所限，无力购买和使用大型科学装置，导致研发受阻，创新不足，最终影响产业结构的升级换代和国家的整体竞争水平。 　　近年来，上海及其他长三角地区建立大型科学仪器服务平台，力推科学仪器共享。这种通过政府引导和一定的财政补贴，在使用者和所有者之间建立合理租用关系的模式，已经取得显著效果。 　　国家中长期科学和技术发展规划纲要确立了我国到2020年进入创新型国家行列的远大目标。要实现这一点，就要深化科研领域的体制改革。“上海光源”也好，其它科学装置也好，只有打破“各自为政”的制度壁垒，才能最大限度地发挥作用，成为建设创新型国家的“国之利器”。

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作者：倪思洁 来源：中国科学报“我国大科学装置的发展到了转折点——数量已经不少，但面临着质量提高的问题。”全国两会期间，全国人大代表、中国科学院院士王贻芳告诉《中国科学报》。近年来，党中央、国务院高度重视大科学装置建设，将其视为提升我国基础研究和应用研究水平、促进相关领域国际科技合作的重要支撑。我国大科学装置建设进入了前所未有的快速发展期，目前已布局建设57个，根据“十四五”规划，拟新建20个左右。如何充分发挥大科学装置对建制化基础研究的推动作用，成为来自大科学装置领域代表委员们热议的话题。组织用户：围绕大科学装置，设立半永久性研究单元王贻芳的另一个身份是大亚湾中微子实验和江门中微子实验首席科学家。“大科学装置天然具备建制化科学研究的特点。”王贻芳说，大亚湾中微子实验和江门中微子实验，从装置设计、建设、运行到数据处理、科学研究，都采用有组织的模式，不仅有国际合作组、执行委员会、咨询委员会等各种管理委员会，还有不同的系统和子系统，这种金字塔型管理体系由专人负责。在这些大科学装置中，具体的研究课题一般由科学家提出。“有些课题提的人多，有些课题提的人少，所以我们从管理上会保持一些平衡，确保所有课题都有人做，同时保证不是所有人都集中在一个课题上。”王贻芳说。这样的做法，为其他大科学装置提供了借鉴。王贻芳告诉《中国科学报》，在国内，很多大科学装置的机时需要由科研人员或团队申请使用，用户来自不同的大学、研究所。建设运行单位在收到科研人员的机时申请后，会组织专家评审，评审通过者可以获得装置机时。为了更好地组织科研用户，他建议，根据大科学装置的特点，建设若干个非法人、半永久性研究单元，再由这些研究单元组织国内相关专家，在一些重要方向上形成相对固定的大团队，长期攻关，开展重大研究。“比如说，围绕同步辐射光源，可以在纳米、材料、生物、环境等方面组织研究单元，聚焦重大问题并解决问题。”王贻芳说。搭好平台：聚焦主责主业，强化观测手段和实验方法“建制化基础科学研究就是有组织的基础科学研究，而‘有组织’就是要‘定好目标、分好工’。”全国政协委员、中国散裂中子源探测器与电子学团队负责人孙志嘉说。孙志嘉所在的中国散裂中子源是我国“十一五”期间重点建设的大科学装置之一，位于广东省东莞市，于2019年2月2日完成首轮开放运行任务。2022年12月26日，中国散裂中子源二期工程可行性研究报告获得国家发展改革委批复。在大科学装置推动建制化基础科学研究方面，孙志嘉考虑的是如何发挥自身特长，以强有力的观测手段和实验方法支撑科学研究。“推动建制化基础科学研究，需要大科学装置坚持不懈地探索，采用新技术、新方法，提升观测精度；需要大科学装置的人才队伍、研发平台和专业设备保持稳定和持续迭代。”孙志嘉说。他认为，在建制化基础科学研究中，需要做好主责主业，发挥各自长处，形成合力。“这就好比一个木桶由十块木板组成，每人手里有一块木板，建制化基础科学研究就是要把大家手里的木板拼到一起。每个人把自己这一块木板做得尽可能长，而且拼成木桶时木板之间不漏水。”对于如何让中国散裂中子源更好发挥对基础研究的支撑作用，孙志嘉建议，进一步扩充粤港澳大湾区的大科学装置阵容，加快推进“粤港澳大湾区光源”的落地建设，将散裂中子源与同步辐射光源组合，相互支撑和配合，充分发挥大科学装置的集群效应，打造多学科前沿交叉应用平台，支撑高新技术企业的技术迭代，推动粤港澳大湾区高端制造业发展。人才接力：大力培养青年人才，科学评价战略科学家对于全国政协委员、阿里原初引力波探测实验项目首席科学家张新民来说，大科学装置能否带动建制化基础科学研究，关键要看人才是否可持续。过去7年间，张新民作为首席科学家和国际合作组发言人，一直带领团队在我国西藏阿里地区海拔5250米处，建设我国第一台原初引力波探测大型装置。“依托大科学装置开展基础研究有一个显著特点，就是周期长、耗资大、社会关注度高。装置的建设运行会持续很长一段时间，需要很多单位的科学家相互协调。”张新民认为，这一特点决定了“人”对于装置的重要性。去年全国两会上，张新民曾呼吁，加大力度培养从事大科学装置研究的青年人才，在人才评选过程中不以论文数量为主要标准，并对从事大科学装置研究的青年人才给予一定的倾斜。今年，他依然在关注大科学装置中的人才可持续问题。“一个大成果的出现，可能需要一代代人接力。年轻人一看前人花了几十年，一辈子都没得到认可，就觉得‘不要去做那些事情了’，最后就会形成一种恶性循环，没人接棒了。”张新民说。与此同时，张新民认为，大科学装置要想带动建制化基础科学研究，应依靠一批战略科学家。“战略科学家应具有深厚的科学素养，格局宏大、视野前瞻，及时关注面临的重大科学问题，关注学科发展态势，探究交叉学科融合趋势，但现实中对‘战略科学家’的判断却与人才‘帽子’的多少直接相关。”他建议，打破对战略科学家的传统定义，不以“帽子”论英雄，让大科学装置中的战略科学家在推动建制化基础科学研究方面发挥更大作用。

2024年，国家科技基础设施领域有许多值得期待的消息。地下700米，江门中微子实验项目有望建成；海拔5250米，阿里原初引力波探测实验将迎来初光；高空600余公里，中法合作的太空望远镜卫星即将发射、运行……位于北京怀柔的我国第四代同步辐射光源将打出第一束光；位于广东东莞的中国散裂中子源二期工程、先进阿秒激光设施计划开工建设；覆盖全中国的空间环境地基综合监测网子午工程二期即将完成验收……“今年，我们会听到很多好消息。不过，我还是对发展前景非常担忧。”全国人大代表、中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳在接受《中国科学报》采访时直言。装置那么多，怎样体系化布局？目前，我国已经布局建设了不少国家重大科技基础设施，其中30多个已经建成并投入运行。今年，政府工作报告提出，要加快重大科技基础设施体系化布局，推进共性技术平台、中试验证平台建设。“对于前沿基础研究来说，大科学装置是必不可少的工具。它与基础研究的关系不仅仅是简单的促进关系，有时是有和没有的关系。有，你就能做研究；没有，你就做不了研究。”王贻芳说。在他看来，繁荣的表象背后藏有隐忧。“这些年，大家对大科学装置更加重视，却也有了一些不太正确的期望，认为大科学装置可以立刻进行技术转移转化或带来其他实际的价值。”他还发现，这些年国家立项的一些大科学装置，“从严格意义上讲，不是大科学装置，而是大技术装置”。“目前在建、运行的大科学装置项目很多是‘十二五’时期立项的。‘十三五’到‘十四五’时期，国家立项的重大科技基础设施重点集中在技术上，如共性技术平台、中试验证平台等，对基础科学的关注和重视程度越来越低。”王贻芳认为，大科学装置是用来做基础科学研究的设施，而大技术装置则是通过研究装置本身获得技术参数的设施。“未来，我国需要从理念上对大科学装置、大技术装置有所区分，在布局上加以平衡。”同样关注大科学装置体系化布局的，还有全国人大代表、中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤。“国家重大科技基础设施数量越来越多、种类也越来越多。现在地方政府、高校都非常重视这方面的布局，这就需要国家进一步加强体系化布局和分类管理。”王赤说。在他看来，对于面向世界科技前沿、面向国家重大需求的设施，建议由国家主导，目标是提升我国原始创新能力，抢占科技制高点；对于探索共性技术的设施，建议由地方政府和企业主导，目标是进一步激发创新活力、发展新质生产力。而且，不同类型设施的运行状况和成果产出的评价也需要分类开展。规模那么大，如何建好用好？大科学装置规模大，经费投入也大。今年全国两会上，不少代表委员都在探讨如何利用大科学装置推动建制化基础科学研究，使大科学装置物尽其用。在王赤看来，我国在大科学装置的建设和运行上都取得了很大进展，但为了更好促进依托大科学装置的建制化基础研究，需要消除一些制约因素。“首先就是要加强顶尖科学家团队的力量。”王赤说，“以往我们以跟跑为主，现在开始并跑、引领，这更加需要顶尖科学家准确识别重大前沿科学方向，把握时代科技脉搏。”王赤认为，顶尖科学家要能够提出世界科技前沿问题，找到国家重大需求背后的科学问题，并用好大科学装置。此外，他表示，无论是大科学装置的建设和运行，还是利用装置开展科学研究，都需要建设、运行、科研队伍更好融合，实现合作和数据开放共享。王赤告诉《中国科学报》，目前国家重大科技基础设施子午工程二期已经基本完成建设和联试任务，正在试运行，预计今年5月完成验收和全部工艺测试。去年，子午工程二期的标志性装置——稻城圆环阵太阳射电成像望远镜建成，观测能力国际领先。为了“早出成果、多出成果，出好成果、出大成果”，中国科学院国家空间科学中心与中国科学院成都分院在成都成立π中心，以充分利用圆环阵太阳射电成像望远镜开展科学研究。“我们以π中心为平台，一方面，组织科研队伍，聚焦空间天气的主责主业，开展太阳射电探测，研究太阳活动对地球空间天气的影响；另一方面，与来自其他装置、科研机构的科学家开展合作，特别是与‘中国天眼’等装置开展联合探测，加强空间天文等学科交叉研究，充分挖掘圆环阵的创新潜力，发挥效能。”王赤说。周期那么长，何以稳住人心？阿里原初引力波探测实验项目建设历时7年，如今即将见到初光。从2014年提出项目计划至今，全国政协委员、项目首席科学家张新民都不敢松一口气。“2017年初，项目开工建设，7年来整个团队成员克服了高原、疫情等带来的重重困难。”张新民说。这7年里，在推进项目建设进度之外，最让他头痛的问题就是“如何留住年轻人”。“大科学项目的特色就是周期长，而周期长带来的最大问题就是年轻人的发展问题。”张新民说。在项目建设过程中，年轻人怎么写文章、发文章，怎么让他们留下来安心做项目，都是张新民需要考虑的问题。每年全国两会期间，张新民都能听到很多“‘帽子’满天飞，应该纠正”的话。他知道，要解决这件事，不那么容易。他只希望，那些暂时还难以减少的“帽子”可以向大科学项目、有组织科研团队的年轻人倾斜一点，让他们能留得下来，保证项目顺利实施。过去的7年，让他感受同样深刻的还有疫情等因素导致项目工期延迟时的煎熬。“大科学装置的管理机制比以前有了很大改善，但是条条框框依然存在。与工程项目不完全一样，大科学项目具有创新性、探索性，很多工作没有任何可借鉴的经验，在探索过程中，存在各种不确定性。”张新民说。他建议，要充分发挥首席科学家和项目经理部在大科学项目中的作用，在经费管理等方面给予他们更大的决定权。如今，阿里原初引力波探测实验项目即将建成，张新民又开始考虑下一步运行所需的经费问题。“建成后，阿里原初引力波探测实验项目将成为国际上北天区唯一的高海拔原初引力波探测装置。我们有专门的经理部统筹管理，也有实力不错的科研团队。但现在有一个问题，就是运行经费。第一年，运行经费问题不大，第二年以后的运行经费我们还要再去申请，到处筹措。”他说。他期望，有一天国家能拨给大科学装置稳定的运行经费，让科学家们可以真正把精力聚焦到科研上。

工欲善其事，必先利其器。被称为“大科学装置”的国家重大科技基础设施，是推动科技创新、建设科技强国的利器。近年来，国家高度重视大科学装置建设，将其视为提升我国基础研究和应用研究水平、促进相关领域国际科技合作的重要支撑。我国大科学装置建设进入了前所未有的快速发展期，目前已布局建设57个，根据“十四五”规划，拟新建20个左右。仪器企业如何参与大科学装置建设？之所以被称为“大科学装置”，是因为它规模大，不仅涉及到的科学家和工程师队伍大，投资大，建设周期长，而且需要用到大量的高端科学仪器及系统。例如，北京高能同步辐射光源总投资47.6亿元，占地面积976亩，建筑面积12.5万平方米，需要仪器设备5万台/套。大科学装置的设计安装、调试运行、改造升级过程，其实是对高端科学仪器不断需要的过程。因此，大科学装置的顺利运转离不开众多仪器企业的“保驾护航”。作为大科学装置背后的企业，创谱仪器先后参与了合肥先进光源、全超导托卡马克、上海硬X射线自由电子激光等国家重大工程中若干高端专用仪器的设计、开发工作，实现了光谱领域的多项第一；沈阳科仪参与了北京高能同步辐射光源、上海同步辐射装置、大连相干光源等国家重大科学基础设施的建设，成为国内大科学装置真空技术及真空科研仪器设备领域领先的产品与服务提供商；纳克微束作为多模态跨尺度生物医学成像设施——高通量电子显微断层成像系统项目UT3D的唯一提供商，为成像设施的建设发挥了积极作用。此外，被称为“国之重器”的大科学装置，既是科学创新的源头，也是高新技术产业的摇篮，在建设与运行过程中，会催化衍生出大量的科技成果。如多模态跨尺度生物医学成像设施，建设内容包括多模态医学成像装置、多模态活体细胞成像装置、多模态高分辨分子成像装置、全尺度图像数据整合系统及模式动物中心与样品制备中心等相关辅助平台，在正电子发射、磁共振、超声、光学、X射线、电镜等方面研制出一系列技术和相关设备，这些高端成果的转化也需要仪器企业的积极参与。ACCSI2023大型科学仪器装置发展论坛邀您参加！作为国家批复的北京怀柔综合性国家科学中心的核心承载区，怀柔科学城正成为北京地区大科学装置最为密集的区域，截止目前，已围绕物质、空间、生命、地球系统和信息与智能五大科学方向，布局了高能同步辐射光源、综合极端条件实验装置、多模态跨尺度生物医学成像设施、地球系统数值模拟装置、空间环境地基综合监测网（子午工程二期）等40余个大科学装置、科教设施和交叉研究平台。2023年5月19日下午，借助2023第十六届中国科学仪器发展年会（ACCSI 2023）契机，在北京市怀柔区人民政府、北京怀柔科学城管委会的指导下，仪器信息网携手北京怀柔科学城建设发展有限公司、北京怀柔仪器和传感器有限公司组织大型科学仪器装置发展论坛，将着重研讨以下内容：——科学设施平台的模块化服务能力、对产业的支撑能力，以及平台服务能力与产业需求之间的响应关系；——科学设施建设、升级过程中科学仪器的需求、技术瓶颈的攻关以及关键设备的研制；——重大科研成果的产出以及高价值知识产权的创造、运用与保护；——科学设施平台的开放共享、交流合作以及创新生态环境的营造。欢迎仪器企业、创新主体、科技服务机构以及科研院所等人员莅临，论坛现场报名大科学装置参观学习活动，近距离感受“国之重器”的魅力。一、时间地点2023年5月19日（星期五）13:30-17:00北京雁栖湖国际会展中心 大宴会厅B二、组织机构指导单位：北京市怀柔区人民政府、北京怀柔科学城管委会主办单位：仪器信息网（instrument.com.cn）承办单位：北京怀柔科学城建设发展有限公司、北京怀柔仪器和传感器有限公司三、会议日程（以会议召开当天为准）大型科学仪器装置发展论坛13:30-13:40 （一）领导致辞丁明达 北京怀柔科学城党工委委员，怀柔科学城管委会副主任，怀柔区人民政府副区长（兼）13:40-14:00 （二）推介解读北京怀柔综合性国家科学中心科学设施平台建设进展及开放运行机制探索——杨昊天 北京怀柔区政协副主席，怀柔科学城管委会设施平台处处长14:00-16:00 （三）主旨演讲14:00-14:301.综合极端条件实验装置建设与科研仪器研制进展——程金光 中国科学院物理研究所副所长，研究员14:30-15:002.公里级大气环境预报溯源系统及碳反演应用——王自发 中国科学院大气物理研究所研究员，地球系统数值模拟装置区域高精度环境模拟系统组负责人15:00-15:303.高能同步辐射光源的应用和发展——董宇辉 中国科学院高能物理研究所副所长，研究员，高能同步辐射光源工程常务副总指挥15:30-16:004.空天极限力学大型科研设施发展与需求——黄河激 中国科学院力学研究所副所长，研究员16:00-17:00（四）自由交流四、联系方式联系人：高老师手机：15574817041邮箱：gaolj@instrument.com.cn 关于ACCSI 2023为促进中国科学仪器行业健康快速发展，搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台，助推北京市“两区”建设，服务首都科技创新，“2023第十六届中国科学仪器发展年会（ACCSI2023）”将于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心召开。ACCSI2023以“创新发展 产业互联”为主题，由仪器信息网（instrument.com.cn）主办，中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网（woyaoce.cn）、北京怀柔仪器和传感器有限公司等单位协办，中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会等单位支持。官网链接：https://accsi.instrument.com.cn联系方式:报告及参会报名：010-51654077-8229 13671073756 杜女士赞助及媒体合作：010-51654077-8015 13552834693魏先生微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn （注明单位、姓名、手机）咨询报名。

p 　　所谓大科学，就是基础性的交叉科学。 /p p 　　“大科学”(Big Science,Megascience,Large Scinece)是国际科技界提出的新概念。美国科学学家普赖斯于1962年6月发表了著名的以《小科学、大科学》为题的演讲。他认为二战前的科学都属于小科学，从二战时期起，进入大科学时代。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/5217b21b-ece2-4aa8-a0cd-74f3337d3be5.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p 　　大科学的特点主要表现为：投资强度大、多学科交叉、需要昂贵且复杂的实验设备、研究目标宏大，大科学是科技研发的基础，具有基础性、战略性和统领性特征。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 什么是大科学装置? /strong /span /p p 　　大科学装置是指通过较大规模投入和工程建设来完成，建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动，实现重要科学技术目标的大型设施。其科学技术目标必须面向科学技术前沿，为国家经济建设、国家安全和社会发展做出战略性、基础性和前瞻性贡献。 /p p 　　大科学装置的建设和利用与一般的科学仪器及装备有很大的不同，也有别于一般的基本建设项目，这些特殊点主要是：(1)科学技术意义重大，影响面广且长远，同时建设规模和耗资大，建设时间长 (2)技术综合、复杂，需要在建设中研制大量非标设备，具有工程与研制的双重性 (3)其产出是科学知识和技术成果，而不是直接的经济效益，建成后要通过长时间稳定的运行、不断的发展和持续的科学活动才能实现预定的科学技术目标 (4)从立项、建设到利用的全过程，都表现出很强的开放性、国际化的特色。 /p p 　　大科学装置是现代科学技术诸多领域取得突破的必要条件。在科学技术领域的国际竞争主要表现在对诸多前沿研究领域的突破能力。20世纪中叶以来，科学技术发展中出现了一个新的态势，即许多科学领域已经发展到这样一种地步，它们的进一步发展、或者说它们的研究前沿的突破，都离不开大科学装置。世界各国以巨大的投入建立大科学装置，其推动力即在于此。相关大科学装置的发展状态将决定我国在众多领域的前沿研究取得突破的能力，从而决定了我国在国际上的科学技术竞争能力。 /p p 　　大科学装置是为国家经济发展、国家安全和社会进步提供保障的必不可少的科技基础设施。现代社会的特点之一是各种活动对于基础数据和基础信息的依赖，否则现代社会的运作是不可想象的。另一方面，国家对自然资源、人力资源和已建立的各种硬件资源的利用效率也很大程度上依赖于各种基础数据和基础信息。作为科技基础设施的大科学装置在数据和各种信息的收集和利用上起着重要的作用。 /p p 　　大科学装置是建立具有强大国际竞争力的国家大型科研基地的重要条件。 西方发达国家的科学技术水平和强大的国际竞争能力在相当大的程度上是通过一批高水平的大型科研基地体现的，其基本特点是科研力量集中、科研任务集中、国家投资集中、科学技术成果累累、学科多样、学科交叉、发展新型、边缘科学和突破重大新技术的能力强。进一步的考察发现，这些研究机构都拥有先进的大科学装置，甚至大科学装置群，作为支撑其强大科技竞争力的基本条件。近年来，我国重视科研基地的建设，建设了一批国家重点实验室，但是还少有能与西方发达国家匹敌的大型科研基地。中国应该有科学研究的“航空母舰”，必须把大型科研基地的建设作为科技振兴的重要举措，大科学装置的建设则是实现这一目标的重要条件。 /p p 　　大科学装置的建设带动国家高新技术的发展大科学装置是大量高技术的集成，为了实现其原创性的科学技术目标，在装置的建造和利用的过程中，往往需要发展新型技术或把已有技术提高到新的水平。因此，大科学装置也就成为众多高新技术的源泉和高新技术产业的摇篮。互联网技术的产生和发展以及这一技术对社会产生的革命性的影响可算其中一个最生动的例子。 /p p 　　当前，我国正不断兴建大科学装置，积极参与国际大科学计划。在“十三五”规划中，更是提出“积极提出并牵头组织国际大科学计划和大科学工程”的目标。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/0c410915-63a5-4063-9e8e-ac5e39ebfb6e.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 我国已建成的大科学装置 /strong /span /p p 　　01.北京正负电子对撞机 /p p 　　02.兰州重离子加速器 /p p 　　03.合肥同步辐射加速器 /p p 　　04.遥感卫星地面站 /p p 　　05.短波与长波授时系统 /p p 　　06.上海“神光”系列高功率激光装置 /p p 　　07.合肥HT-6M受控热核反应装置 /p p 　　08.H1-13串列式静电加速器 /p p 　　09.2.16米光学望远镜 /p p 　　10.合肥环流器HL-1装置 /p p 　　11.新疆太阳磁场望远镜 /p p 　　12.北京5兆瓦核核供热试验堆 /p p 　　13.中国地壳运动观测网络 /p p 　　14. 合肥HT-7托卡马克 /p p 　　15. 合肥EAST托卡马克 /p p 　　16. 北京遥感飞机 /p p 　　17. 上海神光II装置 /p p 　　18. 宁波种质资源库 /p p 　　19. 子午工程 /p p 　　20. 合肥稳态强磁场 /p p 　　21. 贵州FAST望远镜 /p p 　　22. 武汉国家脉冲强磁场科学中心 /p p 　　在已经建成的国家大科学装置中，合肥市拥有七个国家大科学装置。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 即将新增的16个国家大科学装置 /strong /span /p p 　　 strong 1.海底科学观测网 /strong /p p 　　落户城市：上海 /p p 　　依托单位：同济大学 /p p 　　意义：将为国家海洋安全、深海能源与资源开发、环境监测、海洋灾害预警预报等研究提供支撑。 /p p 　　因为观测网要设在东海，所以这个项目的竞争便在上海和杭州之间展开，作为中国巨无霸高校之一的浙江大学虽然论实力远胜同济大学，但无奈同济大学方面的强力后盾实在太多…杭州遗憾败下阵来，未能将这个历史上离浙江最为接近的重大科学装置带回家。魔都的魔爪开始向东海伸去… /p p 　　 strong 2.空间环境地面模拟装置 /strong /p p 　　落户城市：哈尔滨 /p p 　　依托单位：哈尔滨工业大学 /p p 　　意义：将为我国空间科学发展和深空探测模拟研究提供有力支撑。 /p p 　　这个项目的争夺极其激烈，黑龙江人对此应该也是深有体会。本来哈工大材料学院的空间环境在全国就处于领先地位，再加上东北的科研机构也迫切需要一个重大科学装置来充门面，于情于理，哈尔滨都应该极其顺利的拿下这个项目。无奈中科院中途试图独自吞下这块大蛋糕。到手的鸭子，哈工大当然不愿意就这样让它飞了，于是哈工大为此与中科院足足周旋了长达一年的时间…直到哈工大的亲爹工信部出面并向中科院许诺了种种好处，中科院最终才答应将这个工程落户在哈尔滨。哈尔滨人替东北赢下了第一个重大科学装置。 /p p 　　 strong 3.强流重离子加速器 /strong /p p 　　落户城市：兰州 /p p 　　依托单位：中国科学院近代物理研究所 /p p 　　意义：将为研究原子核存在极限、核结构新现象和新规律、宇宙中重元素起源等重大科学问题提供重要支撑。 /p p 　　兰州分院极其顺利的拿下了这个项目，这个项目一出台，大家就已经确信肯定会是兰州所得。我们可以理解为兰州重离子加速器国家实验室生下了一个儿子。 /p p 　　 strong 4.高海拔宇宙线观测站 /strong /p p 　　落户城市：成都/甘孜州 /p p 　　依托单位:中国科学院高能物理研究所 /p p 　　意义：将集高灵敏度、大视场、全时段扫描搜索伽马射线源、伽马射线强度空间分布和精确能谱测量等多功能为一体，成为具有国际竞争力的宇宙线研究中心。 /p p 　　省会成都不俗的科研能力再加上甘孜州得天独厚的地势关系，四川省迎来属于他们的第一个重大科学装置，这是一个多国参与的国际高海拔宇宙线研究中心。四川省政府已经着手准备重大科学装置和地方产业的有机结合。 /p p 　　 strong 5.加速器驱动嬗变研究装置 /strong /p p 　　落户城市：合肥 /p p 　　依托单位：中国科学院核能安全技术研究所 /p p 　　意义：将满足我国长寿命高放核反应堆废料安全、妥善处理处置的研究需求，为我国核能可持续发展提供技术支撑。 /p p 　　坐拥“中国科学院核能安全技术研究所”的霸都几乎没遇到任何阻力，科学岛成功拿下这个项目，人造太阳即将迎来新邻居。 /p p 　　 strong 6.中国南极天文台 /strong /p p 　　落户城市：南京 /p p 　　依托单位：中国科学院紫金山天文台 /p p 　　意义：将开辟地球上独一无二的太赫兹波段天文观测窗口，为研究宇宙和天体起源、暗物质、暗能量、地外生命等科学问题提供有力支撑。 /p p 　　南京科研实力极强，本身也是我国天文科学最强的城市，再加上在此之前江苏还没有一个重大科学装置，因此紫金山拿下这个项目几乎不费吹灰之力。南京从此也有了属于自己的重大科学装置。 /p p 　　 strong 7.综合极端条件实验装置 /strong /p p 　　落户城市：长春 /p p 　　依托单位：吉林大学 /p p 　　意义：将为我国空间科学发展和深空探测模拟研究提供有力支撑。 /p p 　　哈尔滨人“太阳系梦”的实现的消息很快就传到了东北兄弟长春人的耳中，长春在为哈尔滨的成功感到欢喜的同时，自己也坚定了拿下“综合极端条件实验装置”的信心。长春市领导迅速发话：吉大校方要全校使出吃奶的劲头去争取这个项目。领导发话，不敢不落实，长春分院和吉林大学四处奔走，终于替东北拿下了第二个重大科学装置!“综合极端条件实验装置”已成为长春的囊中之物。 /p p 　　 strong 8.未来网络试验设施 /strong /p p 　　落户城市：合肥 /p p 　　依托单位：中国科学技术大学 /p p 　　意义：将为空间网络、光网络和量子网络研究提供必要的实验验证条件 /p p 　　继去年顺利研制成功量子通信网后，中科大此番又争气的替合肥拿下了未来网络试验设施，看来霸都步入IT重镇的步伐已经不可阻止。 /p p 　　 strong 9.高能同步辐射光源验证装置 /strong /p p 　　落户城市：保定 /p p 　　依托单位：中国科学院高能物理研究所 /p p 　　意义：为我国建设高能同步辐射光源奠定坚实的基础。 /p p 　　保定市委书记聂瑞平、市长马誉峰亲自进京拜访最终打动了中科院。河北省的科研实力一直不差，只是因为北京、合肥的存在，一直缺少表现的机会。保定市这次以黑马之姿替河北省拿下了一个宝贵的重大科学装置，的确有够励志!机会不是等出来的，是争取出来的。 /p p 　　 strong 10.转化医学研究设施 /strong /p p 　　落户城市：上海 /p p 　　依托单位：上海交通大学 /p p 　　意义：将推进临床医学和系统生物学结合，促进我国转化医学研究水平大幅提升。 /p p 　　转化医学研究设施主要在上海交通大学与四川大学之间竞争，四川大学凭借着旗下著名的华西医学中心一度无限接近该设施，无奈上海强横的医疗水平给予了上交大十足的气场，成都无奈败下阵来。魔都的魔爪开始伸向了医学领域。 /p p 　　 strong 11.高效低碳燃气轮机试验装置 /strong /p p 　　落户城市：连云港/南京 /p p 　　依托单位：中国科学院工程热物理研究所 /p p 　　意义：将为我国燃气轮机部件和系统特性研究提供研发手段，为化石能源持续和低碳发展提供基础支撑。 /p p 　　在江苏省科技厅和南京分院的大力支持下，连云港市为江苏拿下了第二个重大科学装置。在经历了中科院江苏选址，南京负责牵手，连云港同意筹办…江苏省的重大科学装置上升到了两个。 /p p 　　 strong 12.精密重力测量研究设施 /strong /p p 　　落户城市：武汉 /p p 　　依托单位：华中科技大学 /p p 　　意义：将为解决固体地球演化、海洋与 气候变化、水资源分布和地质灾害研究中的科学问题提供重要支撑。 /p p 　　如果你以为中部只有合肥一个在一枝独秀，那你就大错特错了。中部龙头大武汉是属于那种凡事不管三七二十一先插上一脚的狠角色。此番华中科大与武汉大学测绘学院连袂出击，兵不血刃的替大武汉拿下了第二座重大科学装置。 /p p 　　 strong 13.大型低速风洞 /strong /p p 　　落户城市：哈尔滨 /p p 　　依托单位：中国航空工业空气动力研究院 /p p 　　意义：有助于我国飞行器流场品质和综合性能达到国际先进水平 /p p 　　这项工程落在哈尔滨可谓毫无悬念，哈尔滨早在15年前已经开始兴建大型低速增压风洞，前前后后做了上万次实验。此番大型低速风洞正式落户哈尔滨，正是对哈尔滨15年来为我国航空业任劳任怨做贡献的最大表彰。 /p p 　　 strong 14.上海光源线站工程 /strong /p p 　　落户城市：上海 /p p 　　依托单位：中国科学院上海应用物理研究所 /p p 　　意义：将大幅提升光源和束线的能力，使上海光源继续保持国际先进水平，为相关科学研究提供更全面、先进、便捷的支撑。 /p p 　　一代光源“北京光源”、二代光源“合肥光源”，而三代光源，也就是我国最新，最牛X的光源便是“上海光源”了，“上海光源”的电子束发射度是上代“合肥光源”的40倍，光亮度更是其的1600倍。至此，上海的重大科学装置也高达到了6个。 /p p 　　 strong 15.模式动物表型与遗传研究设施 /strong /p p 　　落户城市：北京 /p p 　　依托单位：中国农业大学 /p p 　　意义：可系统、准确地描述生命的表型、基因型及其在环境变化中的响应，并以此正确描述生命的调节状态和方式，为人类疾病、动物生命过程调节等研究提供支撑。 /p p 　　主要在首都的中国农业大学与昆明的动物研究所之间竞争，最终首都笑到了最后。 /p p 　　 strong 16.地球系统数值模拟器 /strong /p p 　　落户城市：北京 /p p 　　依托单位：中国科学院大气物理研究所 /p p 　　意义：将大幅提高我国地球系统模拟的整体能力和重大自然灾害预测预警、气候变化预估的研究水平。 /p p 　　相比于国家实验室，大科学装置能够更直接地成为一座城市的名片，并能够更快速地为所在的城市创造出经济效益。因此，有科研实力和基础的城市，都几乎赤膊上阵争夺大科学装置的落户! /p p 　　在已经建成和计划建立的国家大科学装置总数中，合肥拿到了9个，其中，仅仅是中国科技大学就为合肥拿到了7个!成为最大的赢家。上海总共拿到了6个大科学装置，成为仅次于合肥的第二座城市!首都北京以自己的实力，拿到了五个大科学装置! /p p 　　合肥、上海和北京，是我国三大综合性科学中心城市，更是国家大科学装置的超级大赢家!加上各自拥有的国家实验室数量，北京拥有9所国家实验室，全国排名第一 合肥拥有4所国家实验室，全国排名第二 上海拥有1所国家实验室，和其它分别拥有1所国家实验室的8座城市一样。至此，北京拥有国家级科研机构总数14个，全国排名第一。合肥拥有国家级科研机构13个，全国排名第二。上海拥有7个国家级科研机构，全国排名第三! /p

“人造太阳”：托卡马克核聚变实验装置 　　记者日前从中科院获悉，中科院知识创新工程实施13年来，高质量地建成一批大科学装置，极大地提高了我国在相关基础研究前沿领域的国际地位和战略高技术的研发能力。 　　据介绍，中科院正在运行的大科学装置达到11个，约占全国的80%。包括全超导托卡马克核聚变研究装置、兰州重离子加速器冷却储存环、大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜、北京正负电子对撞机重大改造工程、中国西南野生生物种质资源库、上海光源等大科学装置都顺利通过了国家验收。 　　中科院有关负责人表示，中科院大科学装置带动了我国高新技术的自主创新和高技术产业的发展，如高精度加工、精密测量、自动控制、磁铁、超导、电源、高频、微波、超高真空等，直接促进了相关企业的技术进步和新产品开发以及开拓国际市场的能力。 　　据了解，中科院目前还有多个在建大科学装置，包括子午工程、强磁场实验装置、海洋科学综合考察船、航空遥感系统、武汉生物安全实验室、500米口径球面射电望远镜等。

2009年，一项联合基金的诞生，让许多之前根本没有机会触碰那些动辄数亿元投资建设的大科学装置的科研人员，有了依靠其开展研究的机会。 　　“钱不能算多，国家自然科学基金委和中国科学院每年各为大科学装置科学研究联合基金投入2000万元。我们希望联合基金除了能给科研人员提供经费支持，还能让大科学装置真正成为开展多学科交叉研究的绝佳平台，并在此过程中，使我国科技工作者相对薄弱的合作研究精神得到培养，从而更加有效地整合全社会科技资源，发挥科学基金配置科研资源的战略引导作用。”近日，作为国家自然科学基金委分管大科学装置联合基金的副主任，沈文庆院士粗略地为记者勾勒了联合基金的资助情况。 　　他说，第一期大科学装置联合基金共三年(2009年度—2011年度)。联合基金依托北京正负电子对撞机及北京同步辐射、上海光源、兰州重离子加速器与冷却储存环、合肥同步辐射四个大科学装置，前两年共资助了131个项目。 　　效果已经显现：尽管这些装置的承建和运行方都是中科院所属的研究所，但获得资助的60个单位中，有37个是非中科院系统的，实现了大科学装置的共享 在获得资助的项目中，95%以上涉及材料科学、生命科学、地球科学、信息科学和化学领域的交叉问题，促进了交叉领域的研究 还有，60后、70后、80后的年轻科学家成了联合基金项目的研究主力，达到了培育年轻人的目的。 　　今年是第一期联合基金的最后一年。据悉，续签的协议内容正在商议中，“钱肯定会比第一期多。” 沈文庆说。 　　采访中，记者发现，沈文庆的关注点并没有局限在联合基金本身。 　　仪器不共享，不仅是钱的浪费 　　“我们在仪器共享和合作研究方面是有欠缺的。”沈文庆说，仪器不能共享的例子俯拾皆是，但大家对其危害的认识恐怕还不全面。“仪器没有共享，不仅是钱的浪费，实际上反映了我国科学家合作研究精神的薄弱。每个人都抱着自己的仪器搞研究，思维会被局限，难出创新成果。” 　　他指出，现在已经不是牛顿时代，个体的科学家不再可能靠一支笔、一张纸获得成功，必须与本学科、不同学科以及不同国家的科学家深入合作，取长补短。而合作研究正是现代科学创新非常重要的因素之一。沈文庆说，搞这个联合基金，就是希望能够藉此促进仪器的共享，促进科学家的合作。 　　“所依托的大科学装置其实倒不存在使用率低的问题。”沈文庆说，联合基金的优势是可以根据国家自然科学基金“依靠专家、发扬民主、择优支持、公正合理”的评审原则，在全国范围而不仅是中科院系统，选择更具创新性的项目进行支持。他介绍，联合基金是研究经费而非使用费，大科学装置的运行费用由国家财政负担，四个装置的依托单位既没有经济上的利益，也不能干预评审。“中科院能拿出钱来做这件事情，值得称道。” 　　仪器创新是自主创新的重要方面 　　工欲善其事，必先利其器。在沈文庆看来，新的科学问题，需要在相应的新设施上加以研究，没有自己创新出来的仪器设备，要获得世界一流的突破性、变革性的成果，是有难度的。他曾经参与过一项调研，结果显示，历年来的诺贝尔奖中有三分之一是仪器的创新或与此有关的研究。 　　他说，遗憾的是，我国对仪器创新的重要性认识不足，投入的力量也不够。我们大部分科学仪器是从国外买来的。国际上很大一批仪器公司靠我们养活着，而不少我国自己做仪器的厂家，前几年却都没法生存了。 　　究其原因，沈文庆认为，问题出在评价体系上——大家都重视发表文章的数量和质量，搞仪器创新，很难发表文章，即使发表了影响因子也不会很高，愿意做的人当然不会很多。 　　“自主创新，转型发展，不仅是对国家、对地方如此，对科学研究也一样。我国发表的科学论文数量已经是世界第二了，但真正要有质的变化，必须高度重视仪器创新，一流的科学家，一定要关注自己领域的仪器。”他呼吁。 　　他介绍，提升大科学装置研究能力的实验技术、方法及小型专用仪器发展研究和关键技术研究，是联合基金主要资助方向之一。不同学科的科学家在使用装置的过程中，会提出很多新的问题、要求，对改进现有装置的性能大有好处。 　　对人才培养和基础研究的战略意义还需提高认识 　　大科学装置联合基金的一项重要任务是人才培养。沈文庆告诉记者，联合基金作为国家自然科学基金的一部分，自设立以来，着重推动了研究方向的确定和吸引高水平研究人员参与申请及年轻研究人员的培养，公开、公平、公正的评审程序为更多的年轻人提供了机会， 80%以上的该联合基金项目负责人是三四十岁的年轻科学家。 　　与此相关的话题是，基础研究的战略意义还有待全社会进一步提高认识。沈文庆回忆说，10年前，他还在中国科学院上海分院当院长时，曾规定，留下来的博士生单位可以给20万的购房补助。“现在20万能买几个平方米?”目前，很多理工科的毕业生以及一些年轻的科研人员都跳到了效益较好的非科技行业求发展，影响了科技人才的成长。 　　“我们要自主创新，要转型发展，到底缺什么?”沈文庆自问自答：“缺很多东西，但很重要的是缺基础性的创新，缺原始创新。”他引用第二次全国R&D资源清查结果的统计数据， 2009年，我国基础研究的经费为270.3亿元，绝对值比2005年翻了一番，但其在R&D总经费所占比例却比“十五”末的5.4%下降了0.7个百分点。而目前，美、日等发达国家的这一比例都超过了15%，法、意等国家的比例更是达到了20%以上。“原始创新是一个国家竞争力的源泉。而原始创新源于基础研究，不能不重视啊。”他呼吁。 　　大科学装置当成为天然的促进学科交叉平台 　　沈文庆认为，现代科学新的增长点，很可能是出现在交叉学科。 　　他介绍，过去国家自然科学基金委的每个学部都有自己的主体领域，交叉学科研究到底应该找哪个学部支持，不好判断。而大科学装置是一个天然的促进学科交叉的平台。做大科学装置的人很多是粒子物理、核物理专家、加速器专家，而使用者却来自不同的学科，做实验时，可能有几十个甚至上百个研究小组在同时工作，涉及生命、地学、材料等等领域。在一起交流是必然的。“别人做的事情可能是你从来没有想到过的，对开拓你的研究思路，提高研究水平肯定会有促进。”他介绍，国家自然科学基金委还决定从今年起连续三年，额外拿出一定数量的经费，开展与使用大科学装置相关的培训，不同学科的科研人员又多了一个交流的渠道，眼界会进一步开阔。 　　“开始可能只是把人聚集到一起，把仪器装置融合在一起，到了一定的时候，他们内在科学的问题可能就会碰在一起。除了交叉，还会产生融合，产生一些现在还不知道是什么的创新性成果。”沈文庆说。

日前，国内首台80m大长度标准装置在中国计量科学研究院建立，并通过专家验收。该装置测量范围达到80m，为测距仪、激光干涉仪等大长度仪器提供有效检测范围的标准并保证其大长度量值的准确可靠，填补了测量范围大于50m的高精度测量仪器的国内检测空白，达到国际领先水平。 　　大长度或大尺寸计量是近15年来随着大型制造业发展的需求, 逐渐发展并在国际计量界形成共识的计量研究领域。根据应用环境不同，可分为室内和室外大长度计量，通常，测量范围在6m~100m的长度或尺寸计量,属室内大长度计量范畴 测量范围大于100m，应用于野外计量仪器、标准器或计量活动的，属室外大长度计量范畴。 　　目前，我国约有10万台手持式激光测距仪、4万台高精度全站仪和光电测距仪，被广泛用于控制测量、精密工程测量、地震形变测量、水电水坝安全监测、核电站、高铁建设中 近600台激光跟踪仪及数量不断增加的组合式经纬仪坐标系统、雷达扫描测量系统等仪器广泛应用于国防工业、航空航天、船舶和装备制造领域，且这类仪器的数量在不断增长。但受测量范围的限制，目前国内能够满足这些仪器检测需求的大长度检测装置还几乎处于空白状态。 　　为解决上述问题，中国计量科学研究院于2008年开展了此方面的研究。据项目负责人、中国计量科学研究院大长度室主任李建双高级工程师介绍，该装置主要由80m精密导轨系统、大长度激光测量系统、环境温度测量系统和自动控制测量系统4部分组成，装置不确定度可达到0.1μm+2×10-7L(k=2)，相当于每米的误差优于0.0002毫米。 　　导轨长度和直线度等性能指标，是评价大长度标准装置可靠性的重要指标。据了解，目前国际上，包括中国在内，已有德国、美国、芬兰等7个国家建立了大长度标准装置。中国计量院的这套装置，在导轨长度方面仅次于日本的100m导轨，在性能指标方面则处于国际领先地位。 　　该装置的建立，突破了此前我国室内大长度测量范围只有26m、34m和50m的制约，提升完善我国大长度传递溯源体系，为我国测绘、水电、勘探、工程测量、地震、国防工业、航空航天、船舶和装备制造等行业广泛应用的大长度仪器提供重要技术基础支撑和量值溯源检测共享平台，保障其量值准确可靠，具有很高的经济和社会效益。

日前，国内首台80米大长度标准装置在中国计量科学研究院建立，并通过专家验收。该装置测量范围达到80米，为测距仪、激光干涉仪等大长度仪器提供了有效检测范围的标准并保证其大长度量值的准确可靠，填补了测量范围大于50米的高精度测量仪器的国内检测空白，达到国际领先水平。 　　目前，我国约有10万台手持式激光测距仪、4万台高精度全站仪和光电测距仪，这些仪器被广泛用于控制测量、精密工程测量、地震形变测量、水电水坝安全监测、核电站和高铁建设中 近600台激光跟踪仪及数量不断增加的组合式经纬仪坐标系统、雷达扫描测量系统等仪器广泛应用于国防工业、航空航天、船舶和装备制造领域，且这类仪器的数量在不断增长。但受测量范围的限制，目前国内能够满足这些仪器检测需求的大长度检测装置还几乎处于空白状态。 　　为解决上述问题，中国计量科学研究院于2008年开展了此方面的研究。据项目负责人、中国计量科学研究院大长度室主任李建双介绍，该装置主要由80米精密导轨系统、大长度激光测量系统、环境温度测量系统和自动控制测量系统4部分组成，装置不确定度可达到0.1μm+2×10-7L(k=2)。 　　另据介绍，导轨长度和直线度等性能指标，是评价大长度标准装置可靠性的重要指标。目前国际上，包括中国在内，仅有德国、美国、芬兰等7个国家建立了大长度标准装置。中国计量院的这套装置，在导轨长度方面仅次于日本的100米导轨，在性能指标方面则处于国际领先地位。

科学仪器是人类感知能力的拓展。随着人类探索未知的进程不断推进，科学研究的复杂性、交叉性越来越强，对仪器设备的依赖度随之提高。仪器设备越来越复杂且规模越来越大，逐步发展成大科学装置。大科学装置是科学发展的必然趋势，也是提升国家原始创新能力、催生尖端科研成果的“利器”。自上世纪80年代末的北京正负电子对撞机开始，我国相继建成了一批大科学装置，为科技创新提供了有力支撑。但也要看到目前我们的资金投入还有所不足，“十四五”期间应进一步增加大科学装置的建设经费投入。在具体建设过程中，考虑到大科学装置建设一般需要一定的酝酿期，应注重开展前瞻性的设计和技术预研。在大科学装置的选择方面，既要考虑国内各领域的发展实际，保证一定程度的领域覆盖面，确保重要方向有机会从填补空白逐渐发展到国际并跑；也要有亮点，实现装置国际领先。此外，应进行充分的国际合作，包括评审、评估等。

大科学装置是进行大型科研活动必须借助的科学仪器，伴随着同步光源、正负电子对撞机重大改造等国家大科学工程的展开，今年中国有一批大科学装置陆续完成建设、改造任务。 　　同步辐射光源被科学家称之为继电光源、x光源和激光光源之后，第四次为人类文明带来革命性推动的新光源。上海光源是中国目前已经建成的最大科学装置，其工作原理就是利用高速运行的电子在运动过程中产生的同步辐射光来进行科学研究。 　　这是科学家利用七条光束中的一条，为一只活体蚂蚱拍的X光照片。包括蚂蚱触角里面的微细管道、呼吸器官等都一览无遗，而这是传统X光机无法办到的。 　　同步辐射光产生的亮度和强度是X光源的上万倍到上亿倍，除了用于科研，它还可以用在疾病诊断上，提早发现癌细胞。总投资十二亿元人民币的上海光源目前在世界同类装置中排名第四，上海光源一期工程建设七条光束，整个装置可容纳六十条光束。 　　据央视今晚报道，和上海光源一起建造完成的大科学装置还有目前世界上看得最广的天文望远镜——拉莫斯特，借助它科学家能够一次观测四千个天体，探索宇宙形成的奥秘。另外，中国最早的大科学装置——北京正负电子对撞机目前也已经改造完成，正在进行验收前的紧张调试。 　　相关新闻：中国重大科学工程“上海光源”将于4月底建成投入使用

今年的政府工作报告提出，要扩大国际科技交流合作，营造具有全球竞争力的开放创新生态。我国如何以大科学装置为平台，全力构建开放创新生态，实现高水平科技自立自强？如何进一步让大科学计划和工程真正为全世界人民谋福祉，推动全球可持续发展？全国两会期间，科技日报记者采访了部分全国政协委员。他们认为，对我国来说，建设大科学装置是科学发展的必然趋势，共享这些科学设施也是社会发展的必然选择。当前背景下，解决创新问题离不开国际合作和开放共享，深化国际科技交流合作是破解人类重大挑战的必由之路。聚焦前沿 打造国之重器2020年，习近平总书记在科学家座谈会上提出“四个面向”。“大科学装置是前沿性、战略性基础研究活动的承载平台。建设和发展大科学工程或装置，对实现‘四个面向’具有重大意义。”中国科学院近代物理研究所副所长杨建成委员在接受记者采访时说。我国现有的大科学装置，如500米口径球面射电望远镜、北京正负电子对撞机、全超导托卡马克核聚变实验装置等，都是剑指颠覆性创新的国之重器。“中国科学院近代物理研究所目前运行的兰州重离子加速器就是我国典型的大科学装置之一，它能将不同种类的重离子加速至接近光速，不仅可以敲开原子核开展前沿科学探索，取得新核素合成等大批核物理前沿科学成果，还能为深空探测、绿色能源、粮食育种等领域的国家重大任务提供关键支持。”杨建成介绍说，相关成果已在生命健康、环境保护等多个领域得到广泛应用。“比如，基于兰州重离子加速器研发的我国首台国产医用重离子加速器治疗装置，目前已实现临床应用，成功治疗了1000多例肿瘤患者。”杨建成认为，大科学工程中产生的颠覆性和前沿性技术，往往能够催生新产业、新模式和新动能。主动作为 推动深度融合平方公里阵列射电望远镜（SKA）是中国目前参与的重要国际大科学工程之一。作为首倡国之一，中国始终是SKA项目的坚定支持者和主要参与方，参与见证了其发展的几乎所有重要事件，是这一宏伟工程不可或缺的核心力量。中国科学院上海天文台台长沈志强委员在接受采访时认为，当前国际环境错综复杂，中国进一步主动拓展在大型国际合作项目中作用的同时，更应积极寻求“以我为主”的合作新途径，积极谋划国际大科学工程。沈志强认为，加强开放交流与合作，积极参与国际大科学计划和工程，可以通过项目合作、数据共享、联合攻关等方式，学习借鉴国际上在工程建设、技术攻关、人才培养、运行管理等方面的成功模式和先进经验，确保每一项大科学设施都能发挥最大潜能。这有助于全面提升我国“大设备”产出“大成果”效能，推动我国科技实力和国际影响力的双重飞跃。集聚发展 形成“虹吸效应”“大科学工程应与综合性国家科学中心、国家实验室产生协同作用，形成集聚效应，也将有利于联合攻关和前沿交叉学科发展。”杨建成强调。大科学工程的独特优势，不仅在于“机器”，更在于“人才”。作为科技创新基础平台，其在培养和凝聚人才、促进国际科技合作方面能发挥独特作用。沈志强认为，我国在新建和现有大科学计划和工程建设发展中，需培养、汇聚跨学科的顶尖人才，既包括一流的科研工作者，也涵盖工程建设和管理运行领域的专家。杨建成认为，国际上具有领先地位或独特特点的大科学装置，能够形成“虹吸效应”，吸引全球相关领域的尖端科学家参与国际合作，从而提高科研影响力和创新能力。

中国江门中微子实验站，工作人员的施工现场工作。　　中国南部广东附近的江门中微子实验站(JUNO) 无疑是大科学装置。中心是一个巨大的球体，里面装满了2万吨液体，并安置在约700米深的地下实验室里，旨在回答粒子物理学中的基本问题。这是迄今为止建造的同类仪器中，最大、最灵敏的大科学仪器。　　中国西南部四川省的中国锦屏地下实验室(China Jinping Underground Laboratory)也有类似规模。寻找暗物质的实验，最近已经扩大到世界上最大和最深的地下实验室，位于锦屏山下2400米处。地球系统数值模拟装置(EarthLab)位于北京，是模拟地球气候系统的高性能虚拟实验室 高海拔宇宙线观测站(LHAASO)位于四川，使用遍布青藏高原的探测器阵列，以扫描高能宇宙射线和γ射线，这是中国在过去两年中推出的另外两个大型基础设施科学设施。还有其他设施正在建设中，包括北京的高能光子源，这是中国第一个高能同步辐射设施，将于2025年投入使用。　　华盛顿特区非营利组织中美研究所(Institute of China-America Studies)的杰出研究员丹尼斯西蒙(Denis Simon)说，中国在全球研究领域迅速崛起的下一个阶段，将是关注大科学。在2022年自然指数中，中国的自然科学产出已经超过了美国，现在领先了近5000个份额。西蒙说，建造和运营大型设施的声望，会进一步巩固中国作为科学超级大国的地位，这些大科学装置旨在产生大量数据和见解，可用于多个领域和行业。　　大科学附带了机遇是中国的一大吸引力。例如，从欧洲核子研究组织(CERN)的大型粒子加速器中衍生出来的技术，已经彻底改变了医学成像，并引发了万维网的发展。现在广泛用于智能手机、网络摄像头和其他产品的微型相机技术，可以追溯到美国国家航空航天局(NASA)的星际任务工作。西蒙说：“中国仍在寻找突出其发展速度的重大突破。”但还有另一个因素推动中国积累大科学基础设施，他补充说：“中国想要赢得诺贝尔奖。”　　考虑到中国研究团体的规模，中国的诺贝尔奖数量非常低。中国近期唯一一项获奖研究——2015年诺贝尔生理学或医学奖，获奖原因是发现了治疗疟疾的药物青蒿素——是为了表彰主要在20世纪70年代进行的研究。西蒙说，赢得更多的诺贝尔奖，以肯定中国在全球科学领域的领先地位，这是中国领导人公开讨论的事情。“这在一定程度上与民族自豪感有关——这是一种不断鼓舞士气的方式，表明中国不再是跟随者，而是可以成为领导者。”　　从历史上看，世界上大多数大科学项目都是由美国、欧洲和日本主持的，这些国家在中国于1984年启动的第一个重大科学基础设施——北京正负电子对撞机(BEPC)之前几十年就开始建设设施了。但中国很快就迎头赶上。西蒙说：“ 1980年，当中国决定开始与西方合作时，关系非常不对称，中国远远落后。”他补充说，现在，中国的立足点更加均衡，“甚至在某些研究领域或子领域处于领先地位”。　　例如，在粒子物理学中，经过一系列升级后，北京正负电子对撞机BEPC成为世界上第一台探测到已确认的“四夸克”(一种奇异形式的亚原子物质)的仪器(M. Ablikim et al. Phys. Rev. Lett. 110, 252001 2013)。在天体物理学中，高海拔宇宙线观测站LHAASO捕捉到了，迄今为止探测到的最高能量γ射线爆发，这一事件以至于挑战了物理学的经典理论 (The LHAASO Collaboration Sci. Adv. 9, eadj2778 2023)。西蒙说：“在这个时代，中国是更加积极主动、更有影响力的参与者，正在塑造游戏规则。”　　这种转变，将如何影响全球研究生态系统，还有待观察。柏林马克斯普朗克科学史研究所(Max Planck Institute for the History of Science)研究小组的负责人安娜丽莎阿勒斯(Anna Lisa Ahlers)表示：“目前正在进行的讨论，包括中国国内的讨论，表明中国在国际科学中发挥了重要作用，只是处于前沿，擅长于高质量的后续工作，而不是自己开创新的趋势。”“如果建立了其他国家没有的科学基础设施，这种情况可能会改变，”她说。在今年早些时候的一次政策会议上，最高领导人呼吁在科技领域进行更多的“颠覆性创新”，并将国家的科学预算提高了10%，尽管整体经济增长缓慢。　　高压科学中国新的大科学基础设施，能否带来预期的收益，很大程度上取决于位于北京的中国科学院(CAS)，这是世界上最大的科学研究机构，负责建设和运营中国大部分的大科学设施。作为中国最重要的研究资金接受者，中国科学院有望提供中国领导层渴望的改变游戏规则的研究发现。西蒙说：“中国科学院一直认为，如果中国想成为科技大国，就需要提升基础研究，包括大科学基础设施。”目前大科学装置的愿望实现了，此刻中国科学院是该交卷的时候了，为此也承受着很大的压力。在中国领导人中，有一种对整个系统的不断告诫：你必须做得更好you’ve got to do a better job。在中国锦屏地下实验室，研究人员注入液态氮。来源：Imago/Alamy　　中国科学院在建设如此庞大的专业基础设施时，面临的个主要挑战之一是，由于多个项目同时启动，中国精英人才正变得捉襟见肘。例如，在中国重要的研究领域高能光子科学中，由于地方政府资助的项目与中国科学院和北京、上海的其他研究机构，正在开发的项目相互竞争，这些设施正在互相poaching挖人。“我不确定让这么多基础设施项目同时(运行)是否明智，”德国汉堡基础科学研究所德国电子同步加速器(German Electron Synchrotron)的区域研究研究员马库斯康莱(Marcus Conlé)说。Conlé去年作为代表团的一员访问了中国，探索潜在的研究合作。　　康莱说，中国许多大科学项目的设施优先方法是另一个痛点。“在欧洲，这一过程，将是研究人员提出一项超出现有研究基础设施限制的实验，然后提出建造新仪器的理由。”在中国，有更多的动力来建造仪器，以获得世界第一的地位——尤其是在基础设施由地方政府资助的情况下——“然后科学家们，试图找出如何使用大科学装置的方法，”康莱说。他补充说，这种情况反映出了，中国在建造和操作此类大科学装置仪器方面，经验相对不足，尽管在上海等主要研究中心，这种情况正在迅速改变。　　哥伦布市俄亥俄州立大学(Ohio State University)研究国际科学合作的公共政策研究员卡罗琳瓦格纳(Caroline Wagner)说，通过合作，向其他国家学习，对中国的大科学未来，具有非常重要的战略意义，尽管中国与西方的政治关系依然紧张。Wagner指出，中国投资的大部分大科学基础设施都是，世界领先的海外设施科学家协商设计的。她说：“研究人员知道，必须加强国际交流与合作，才能提高研究工作质量，例如，我们可以从俄罗斯的经验中，看到这一点。”　　一些西方国家担心，中国的合作研究关系等同于单向的技术转让。因此，Ahlers说，“中国大学正在说服国际科学家”在中国工作，却“变得更加困难”。然而，中国的大科学装置项目，具有更强大的吸引力。Ahlers说：“要成为全球科学强国，需要吸引国际研究人员，而这正是这些大科学基础设施项目，正在做的事情。”“许多研究人员真的想去这些独特的大科学基础设施，因为这是在其他地方无法获得的新数据来源。”　　康莱说，中国对大科学的投资，也可以带来全球利益。他表示：“中国合作伙伴的合作变得越来越困难，但也越来越有趣。”“在过去，这通常涉及在欧洲设施的合作——但现在也可以是在中国的大科学装置合作。”　　西蒙还看到了中国推动大科学装置，对全球科学的主要好处。“需要睁大双眼，”他说。“但是，如果西方在'互惠互利mutual benefit'这个词有一些潜在含义的时候，离开中国，那将是不明智的——因为这种人才流动，不仅可以从西方流向东方，而且现在也可以从东方流向西方。”　　文献链接　　Nature 630, S6-S7 (2024)　　doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-01597-1　　https://www.nature.com/articles/d41586-024-01597-1　　本文译自Nature，英文作者是澳大利亚自由撰稿James Mitchell Crow

p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " 5月6日，上海张江综合性国家科学中心办公室常务副主任施尔畏6日说，上海正在既有大科学装置基础上，建设上海光源线站工程、硬X射线自由电子激光装置、活细胞成像装置等多个国家大科学装置，总经费达137.75亿元。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " 施尔畏在6日举行的“上海光源开放十周年学术论坛”上说，上海正建设一个包括硬X射线自由电子激光装置、超强超短激光装置、活细胞成像装置、软X射线自由电子激光装置、上海光源线站工程、首台国产质子治疗装置在内的一个以先进光源为载体的更加前沿的国家大科学装置集群，计划于2025年全部竣工并投入使用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " “到那时，这个国家大科学装置集群将成为科学界与产业界开展综合性科学研究与技术开发的‘超级平台’，为中国的物理学、化学、物质科学、生命科学、能源科技等领域研究水平跨入国际先进行列奠定坚实基础，成为上海张江综合性国家科学中心的核心台柱，产生更高水平、更深层次的全球影响力。”施尔畏说。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " 6日，上海最具代表性的国家大科学装置“上海光源”迎来正式开放10周年。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " 据介绍，上海光源是我国开放度高、稳定运行好的中能第三代同步辐射装置，这个装置可以24小时源源不断生产一种特殊的“光”，借助这种“光”，科学家可以看清人类肉眼、甚至是高精尖科学仪器都没法看清的微观世界，从而服务各领域前沿基础科学研究和产业关键技术研发。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " 上海光源累计执行通过专家评审的课题近1.3万个，服务来自高校、科研院所、企业等各类用户约2.3万人，在《科学》《自然》《细胞》三大顶级国际期刊发表论文96篇，支撑用户取得了一批国际领先的成果。 /p p br/ /p

从北京大学获悉，由该校牵头负责的国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”重点专项的两个项目——“激光驱动的天体现象实验室模拟研究”和“基于超快强激光超高时间—空间—能量分辨技术及应用”项目日前正式启动。　　“激光驱动的天体现象实验室模拟研究”项目将面向世界科技前沿，依托我国大型激光装置提供的研究手段和先进技术，针对大尺度磁场起源、准直喷流与冲击波产生、高能宇宙线来源等天体重大前沿科学问题，开展实验室模拟研究新范式的探索和创新研究，通过主动、近距、可控和可重复的模拟实验，揭示天体动力学演化及能量转化和耗散的物理本质，深化对天体现象和天文观测数据的理解，以期获得若干重要科学发现和原创成果。　　“基于超快强激光超高时间—空间—能量分辨技术及应用”项目，将围绕发展激发波长范围覆盖极紫外至近红外宽带可调谐的先进光源，针对新型量子材料、微纳器件、能源器件等超快过程探测，研发新实验技术和方法，发展超高时间—空间—能量分辨技术，为材料、信息器件等提供前沿研究手段，满足国家在新型极紫外光源以及超高时空分辨检测等方面的迫切需求，为超快强激光及X射线自由电子激光等大科学装置研制先进应用平台。　　北京大学科学研究部部长谢冰在项目启动会暨实施方案评审会上表示，北大将大力支持这两个重点研发计划项目，持续为项目的顺利推进和实施提供有力的保障和服务，确保项目的各项研发工作严格按计划完成，推动项目团队在前沿科学、先进光源产生及应用等领域取得新突破，为下一步承担国家大科学装置任务奠定重要基础。

中科院是我国承担大科学装置建设、运行和管理的“国家队”——截至“十一五”，我国已建、在建和立项待建的大科学装置中，由中科院建设、运行和管理的约占80%。在科研生涯始自大科学装置、现在又是中科院分管此项工作副院长的詹文龙院士看来，“大科学装置集中体现了国家科学基础设施的水平和技术制造能力，是一个国家综合科技实力的象征”。 　　所谓大科学装置，通俗地理解，是人类感知觉能力的延伸，是对诸如距离更远、信号更弱、时间更短、能量更高、温度更低、压力更强、规模更大等观测能力极限的突破，是现代前沿科学研究必不可少的条件。现实中，它是同步辐射光源，是强磁场，是大型粒子对撞机，是有望帮助人类找到终极科学问题答案的机器，通过它，人类或许能够知道：我们来自何处，我们由何物构成，以及生命和宇宙的意义何在。总之，它本身就是科学的“加速器”。 　　2009年，中科院决定与国家自然科学基金委员会共同设立“大科学装置科学研究联合基金” (简称联合基金)，自掏腰包，3年共投入6000万元，在全国范围而不仅仅是中科院系统，支持基于大科学装置的研究。如今，第一期联合基金执行已近尾声，双方第二期的合作协议也于7月12日续签，联合基金由原来的4000万元/年增加至6000万元/年，执行期为2012—2014年。近日，科技日报记者就相关问题专访了詹文龙。 　　中科院为何把这笔经费用途的决定权交出去 　　联合基金由中科院和基金委各出一半，所有项目按照科学基金“依靠专家、发扬民主、择优支持、公正合理”的原则进行评审，也就是说，中科院相当于把每年几千万元经费的决定权交给了基金评审的专家。在自身已是大科学装置的主要运行、管理方的情况下，中科院这么做是出于什么考虑? 　　詹文龙介绍说，为了充分发挥大科学装置作为国家科技基础设施的建设效益，中科院长期以来都在积极探索和实践大科学装置开放共享的运行模式和管理机制，包括设立开放经费、发挥装置科技委员会与用户委员会作用等。“不过限于支持体量、受众范围等诸多因素，大科学装置的开放共享虽在不断改善，但总体上仍有潜力可挖。” 　　他表示，设立联合基金，可以利用基金委面向全国的申请受理平台，依靠其项目评审体系和专家资源，以基金项目的形式，引导全国的科研人员将自己的研究工作与我国的大科学装置密切结合，在充分发挥大科学装置强大科研支撑能力的同时，一方面提升科学家的研究水平和创新能力，培养一批依托大科学装置开展工作的研究队伍，另一方面不断更新和补充大科学装置实验终端的测试能力，持续增强其多学科研究支撑能力。 　　第一期联合基金共3年(2009—2011年度)，经过全面论证，双方选择了北京正负电子对撞机、上海同步辐射光源、兰州重离子研究装置和合肥同步辐射光源4个装置，面向全国受理项目申请。詹文龙介绍，选择这4个装置的原因是，它们都属于具备多学科研究支撑能力的平台型装置。第二期联合基金协议中，稳态强磁场实验装置也被纳入其中，成为第5个依托装置。 　　促进大科学装置开放共享新模式初见成效 　　“联合基金这两年的执行情况基本实现了我们设立时的初衷。”詹文龙说。 　　据介绍，2009年和2010年两年中，联合基金共收到项目申请533项，资助133个项目。这些项目的学科主要分布在10个学科方向。其中，材料学交叉、化学交叉、凝聚态物理和生命科学交叉是份额最大的4个研究方向，四者总数接近三分之二。 　　詹文龙还介绍说，这两年，中科院之外有38个单位(含中国科技大学)获得了3780万元的支持，另外，大科学装置的用户中，出现了四分之一的新面孔。 　　他总结认为，大装置联合基金的明显效果主要体现在4个方面：一是在稳定原有队伍的同时，促进了新队伍的培养，增强了人员合作 二是激发了研究新思路，加强了多学科交叉，促进了重大成果的产生，部分项目已有研究论文发表或接收 三是进一步提升了大科学装置的开放共享度及其与全国研究单位的合作 四是增强了大科学装置的科研支撑和服务能力。联合基金项目覆盖了广泛的学科领域，提出了大量新的科学问题，为解决这些问题，从装置性能到各实验线站都得到了进一步发展。“以前我们有些实验方法是借鉴国外的，现在，科学家提出的新的科学问题是国际上所没有的，只能自己创新了。”詹文龙说。 　　建设大型多学科综合研究基地 抢占未来科技竞争制高点 　　“虽然项目进展都不错，但也有些遗憾，比如联合基金没有收到一份来自企业的申请，获得资助的研究单位中，只有两家是中科院和大学以外的。”詹文龙说，第二期联合基金应当吸引地方科研单位、企业等更多用户依托大科学装置开展研究工作。 　　他介绍，国家越来越重视发挥大科学装置在国家科技和社会经济发展中的战略作用。从“十五”后期开始，国家发改委由以往“提一个议一个”的审批模式改变为中长期规划指导下的成批次建设的模式。据悉，“十一五”期间，发改委批准了12个建设项目，“预计‘十二五’期间批准的建设项目将不少于‘十一五’。除了物理学科外，可能还会包括能源等学科的装置”。 　　具体到中科院在这方面的计划，詹文龙指出，目前，我国已有和在建的大科学装置主要集中在北京、上海、兰州、合肥、广东5个地方，另外还有分布在全国各地的天文台。5个地方的大科学装置要在提高水平和效益上做文章，并逐步形成集聚效应。谈到此，詹文龙提出了一个概念——大型多学科综合科研基地。 　　他指出，西方发达国家的科学技术水平和强大的国际竞争能力，相当大程度上是通过一批高水平的大型科研基地体现的。这些基地科研力量集中，科研任务集中，国家投资集中，科学技术成果累累 学科多样，学科交叉，发展新型、边缘科学和突破重大新技术的能力强。而这些基地往往是在大科学装置的基础上发展起来的，逐渐拥有了大科学装置群，作为支撑其强大科技竞争力的基本条件。 　　建设大型科研基地，抢占未来科技竞争制高点，是提升国家科技创新能力、发展高科技的要求。根据大科学装置目前的布局，中科院决定，把第一个依托大科学装置建设的大型科研基地选在北京。 　　在他的描述中，记者了解到，这将是一个拥有同步辐射光源、综合极端条件实验设施、超级计算设施等多个装置的科学中心，论文不再是在这些装置上产出的唯一“产品”，纳米、生物等多个产业的集聚会让成果迅速转化，这里将是吸引国际高水平人才的“梧桐树”，不同学科的研究人员会在这里比邻而居…… 　　詹文龙说，这不仅仅是一幅愿景图。按照计划，“十二五”期间将重点进行装置的建设，争取在2020年前使这些“速度更快、温度更低、压力更大、电磁场更强”的高水平装置全部投用，而其运行模式也将是全新的。 　　前不久的一则新闻算是詹文龙这番话的一个注脚：中科院怀柔园区北京综合研究中心规划用地约2200亩，将重点规划建设国家“十二五”规划中部分大科学装置项目。初步估算，项目总投资达到60亿元，计划于“十二五”至“十三五”规划期间分步建设。

“我国大科学装置的发展到了转折点——数量已经不少，但面临着质量提高的问题。”全国两会期间，全国人大代表、中国科学院院士王贻芳告诉《中国科学报》。近年来，党中央、国务院高度重视大科学装置建设，将其视为提升我国基础研究和应用研究水平、促进相关领域国际科技合作的重要支撑。我国大科学装置建设进入了前所未有的快速发展期，目前已布局建设57个，根据“十四五”规划，拟新建20个左右。如何充分发挥大科学装置对建制化基础研究的推动作用，成为来自大科学装置领域代表委员们热议的话题。组织用户：围绕大科学装置，设立半永久性研究单元王贻芳的另一个身份是大亚湾中微子实验和江门中微子实验首席科学家。“大科学装置天然具备建制化科学研究的特点。”王贻芳说，大亚湾中微子实验和江门中微子实验，从装置设计、建设、运行到数据处理、科学研究，都采用有组织的模式，不仅有国际合作组、执行委员会、咨询委员会等各种管理委员会，还有不同的系统和子系统，这种金字塔型管理体系由专人负责。在这些大科学装置中，具体的研究课题一般由科学家提出。“有些课题提的人多，有些课题提的人少，所以我们从管理上会保持一些平衡，确保所有课题都有人做，同时保证不是所有人都集中在一个课题上。”王贻芳说。这样的做法，为其他大科学装置提供了借鉴。王贻芳告诉《中国科学报》，在国内，很多大科学装置的机时需要由科研人员或团队申请使用，用户来自不同的大学、研究所。建设运行单位在收到科研人员的机时申请后，会组织专家评审，评审通过者可以获得装置机时。为了更好地组织科研用户，他建议，根据大科学装置的特点，建设若干个非法人、半永久性研究单元，再由这些研究单元组织国内相关专家，在一些重要方向上形成相对固定的大团队，长期攻关，开展重大研究。“比如说，围绕同步辐射光源，可以在纳米、材料、生物、环境等方面组织研究单元，聚焦重大问题并解决问题。”王贻芳说。搭好平台：聚焦主责主业，强化观测手段和实验方法“建制化基础科学研究就是有组织的基础科学研究，而‘有组织’就是要‘定好目标、分好工’。”全国政协委员、中国散裂中子源探测器与电子学团队负责人孙志嘉说。孙志嘉所在的中国散裂中子源是我国“十一五”期间重点建设的大科学装置之一，位于广东省东莞市，于2019年2月2日完成首轮开放运行任务。2022年12月26日，中国散裂中子源二期工程可行性研究报告获得国家发展改革委批复。在大科学装置推动建制化基础科学研究方面，孙志嘉考虑的是如何发挥自身特长，以强有力的观测手段和实验方法支撑科学研究。“推动建制化基础科学研究，需要大科学装置坚持不懈地探索，采用新技术、新方法，提升观测精度；需要大科学装置的人才队伍、研发平台和专业设备保持稳定和持续迭代。”孙志嘉说。他认为，在建制化基础科学研究中，需要做好主责主业，发挥各自长处，形成合力。“这就好比一个木桶由十块木板组成，每人手里有一块木板，建制化基础科学研究就是要把大家手里的木板拼到一起。每个人把自己这一块木板做得尽可能长，而且拼成木桶时木板之间不漏水。”对于如何让中国散裂中子源更好发挥对基础研究的支撑作用，孙志嘉建议，进一步扩充粤港澳大湾区的大科学装置阵容，加快推进“粤港澳大湾区光源”的落地建设，将散裂中子源与同步辐射光源组合，相互支撑和配合，充分发挥大科学装置的集群效应，打造多学科前沿交叉应用平台，支撑高新技术企业的技术迭代，推动粤港澳大湾区高端制造业发展。人才接力：大力培养青年人才，科学评价战略科学家对于全国政协委员、阿里原初引力波探测实验项目首席科学家张新民来说，大科学装置能否带动建制化基础科学研究，关键要看人才是否可持续。过去7年间，张新民作为首席科学家和国际合作组发言人，一直带领团队在我国西藏阿里地区海拔5250米处，建设我国第一台原初引力波探测大型装置。“依托大科学装置开展基础研究有一个显著特点，就是周期长、耗资大、社会关注度高。装置的建设运行会持续很长一段时间，需要很多单位的科学家相互协调。”张新民认为，这一特点决定了“人”对于装置的重要性。去年全国两会上，张新民曾呼吁，加大力度培养从事大科学装置研究的青年人才，在人才评选过程中不以论文数量为主要标准，并对从事大科学装置研究的青年人才给予一定的倾斜。今年，他依然在关注大科学装置中的人才可持续问题。“一个大成果的出现，可能需要一代代人接力。年轻人一看前人花了几十年，一辈子都没得到认可，就觉得‘不要去做那些事情了’，最后就会形成一种恶性循环，没人接棒了。”张新民说。与此同时，张新民认为，大科学装置要想带动建制化基础科学研究，应依靠一批战略科学家。“战略科学家应具有深厚的科学素养，格局宏大、视野前瞻，及时关注面临的重大科学问题，关注学科发展态势，探究交叉学科融合趋势，但现实中对‘战略科学家’的判断却与人才‘帽子’的多少直接相关。”他建议，打破对战略科学家的传统定义，不以“帽子”论英雄，让大科学装置中的战略科学家在推动建制化基础科学研究方面发挥更大作用。

金属组学是系统研究生命体内自由或络合的金属/类金属的分布、含量、化学种态及功能的一门新兴学科。大科学装置可为金属组学研究提供卓越平台，发展新的金属组学研究框架。近日，中国科学院高能物理研究所与东北大学等合作，以硒超富集植物-堇叶碎米荠（Cardamine violifolia）单粒种子为研究对象，借助北京同步辐射装置X射线荧光微分析实验站硬件和软件功能升级契机，发展了基于同步辐射X射线荧光二维/三维成像技术、同步辐射X射线吸收谱技术、二维质谱成像技术以及微区计算机断层扫描（micro-CT）技术的空间金属组学（spatial metallomics）研究框架，实现了堇叶碎米荠单粒种子中有机硒和无机硒的原位二维/三维成像（图1），首次发现堇叶碎米荠种皮中存在甲基硒代化合物，加深了对堇叶碎米荠富硒机制的认知。相关研究成果以Spatial metallomics reveals preferable accumulation of methylated selenium in a single seed of the hyperaccumulator Cardamine violifolia为题，发表在Journal of Agricultural and Food Chemistry上。这是北京同步辐射装置X射线荧光实验站首次利用飞扫技术结合连续切片技术实现样品中元素三维成像（图2）。研究工作得到国家自然科学基金的资助，并获得北京同步辐射装置、高能同步辐射光源相关线站的支持。图1.堇叶碎米荠单粒种子的空间金属组学研究框架图2.同步辐射X射线荧光谱飞扫技术结合连续切片技术实现样品中元素三维成像

园区微晶体结构研究站 园区荧光激发细胞分选仪 海科路园区设施 科研人员研究大分子复合体　　7月28日上午，全球生命科学领域首个综合性大科学装置——蛋白质科学研究(上海)设施(以下简称“上海设施”)在上海通过国家验收。中国科学院院长白春礼、上海市市长杨雄、国家发改委副主任林念修等出席验收会。　　据介绍，作为国家重大科技基础设施项目之一的上海设施，主要围绕蛋白质科学研究的前沿领域和我国生物医药、农业等产业的发展需求，建设高通量、高精度、规模化的蛋白质制取与纯化、结构分析、功能研究等大型装置，实现技术与设备的集成化、通量化和信息化。目前已建成用于蛋白质结构研究的9大技术系统。　　验收委员会认为，上海设施建成了国际一流的蛋白质科学研究支撑体系，是全球生命科学领域以各种大型科学仪器和先进技术集成为核心的首个综合性大科学装置，其总体指标达到国际先进水平，部分指标达到国际领先水平。　　白春礼表示，建设设施不是最终的目的，吸引全国和全世界的优秀科学家来从事高水平科研工作、产出重大科技成果才是应该致力追求的目标。上海设施要成立设施科技委员会和用户委员会，建立科学民主开放的课题遴选制度，不断扩大设施开放共享。　　据统计，上海设施2014年5月开放试运行，截至2015年7月，各系统累计运行5万多小时，共执行用户课题500多个 服务60多家单位，以中科院和高校科研机构为主，覆盖北京、上海、香港等地 同时吸引了一批国际药企和国内外优秀科学家开展前沿课题研究。用户使用上海设施的设备和服务做出了一系列重要成果，有多项研究成果发表在Nature、PNAS等高水平国际学术刊物上。

日前，由中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)承担国家重大科学仪器设备开发专项之任务二“高准确度大质量参数测量装置的研制”课题通过专家验收。课题成功研制了最大量程2000 kg高准确度大质量参数测量装置，实现了重复性和灵敏度等参数远超国际上现有商业测量装置技术指标的目标，将我国大质量测量校准测量能力(CMC)提高至世界第二。　　验收会议现场　　作为高精密机械功率的关键参数，大扭矩精准测量在国防、船舶、汽车等先进制造领域里至关重要。为了应对我国不断增长的大扭矩精确溯源及高准确度大质量测量的需求，经过历时4年的努力，课题组科研人员将大国工匠精神融入对技术细节的追求，成功研制了具有自主知识产权的高准确度大质量参数测量装置。　　据课题负责人中国计量院力学与声学研究所王健研究员介绍，该课题是国家重大科学仪器设备开发专项“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目的任务之一。通过该课题研制的装置仪器化程度高、可复制性强，满载重复性为0.15 g，灵敏度为1.27 g，测量扩展不确定度为3.6 g(k = 2)，进入世界先进行列，被验收专家誉为“我国大质量标准测量装置中设计精巧、工艺创新的精品”。　　2000 kg高准确度大质量参数测量装置　　同时，该课题组首次自主设计开发了“国家重大科学仪器设备开发专项管理信息系统”，实现了项目及任务在经费执行、技术资料、研发进度、研究成果等方面的实时管理，并为各任务提供了信息化异地交流平台，确保了项目高效、规范化管理。(图/ 文：黄涛)

p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/c6cdcbc2-bdca-4d09-a9e8-e3b27b531473.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 上图：离心机ZJU400，迷你版CHIEF /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/8bdc045f-b873-44a8-a63c-0b7568ae106e.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 下图：陈云敏院士 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 最近，浙江大学牵头建设的国家重大科技基础设施——超重力离心模拟与实验装置（CHIEF）项目可行性研究报告获得了国家发展和改革委员会批复。这也是浙江省建设的首个国家重大科技基础设施项目。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该项目选址杭州余杭区未来科技城，建设时间为5年，占地约89亩，总投入将超过20亿人民币。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 什么是超重力离心模拟与实验装置？它有什么作用？ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 为了揭开这高大上设备的庐山真面目，钱报记者来到浙大紫金港校区，专访了负责该项目的陈云敏院士团队，并独家参观了实验装置。陈院士是浙大建筑工程学院的教授，也是该项目的首席科学家。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 原来，这套高科技设备具有“压缩时空”的神奇功能，它能让研究人员“跨越时间”，用一天模拟一千年，还能在实验室里“跑高铁”！ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 什么是超重力 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 它能压缩时空，一眼万年 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “浙大的这个CHIEF，是‘国家重大科技基础设施’，那是指大型复杂的科学研究装置或系统，是能推动国家科学和技术发展的‘国之重器’。和CHIEF同样级别的装置，还有北京正负电子对撞机、上海光源、天眼FAST射电望远镜等等。”陈云敏院士介绍。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " CHIEF项目是“十三五”时期优先建设的10项国家重大科技基础设施项目之一，也是在浙江省建设的首个国家重大科技基础设施项目。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 朱斌教授是该项目的副总工程师，他向记者介绍了和超重力相关的知识。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 地球表面的任何物体都会受到地球重力的作用，人能够站立在地面上，物体会下落，都是重力的原因。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科学家们把地球上的重力叫做常重力，用1g（重力单位）来表示，大于1个g的就叫超重力。比如航天员乘坐飞船返回地球时，会受到4个g的超重力，相当于承受了4个自己的重量。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 在超重力环境下，会发生一些神奇效应。因为这些神奇效应，科学家们可以完成很多在常重力环境中难以完成的实验。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 首先，超重具有“缩尺”作用。朱斌打了一个比方，“举个例子，想知道100层楼高的房子对地基的影响，那么我们只需要造1层楼高的模型，将它放在100个g的超重力作用下，这时，1层楼对地基的影响效果，就相当于常重力下100层楼对地基影响的效果。这就是缩尺作用。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 超重力场中还存在“缩时”效应，科学家们可以利用这点极大地缩短实验时间。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 陈云敏院士给记者举了一个例子。如果在超重力离心机上搭载土体污染物迁移实验装置，就可以模拟污染物在地下大尺度、长历时的运移。如果在现实中研究污染物的迁移，需要花费几千年，但在超重力场中模拟实验，可能只需要一天的时间，可谓“山中方一日，世上已千年”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 超重力有什么用 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 可以在实验室里“跑高铁” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 超重力的“缩时”和“缩尺”等效应，可以让研究者做很多现实中无法操作的实验。而想要产生一个超重力场，就需要超重力离心机。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " CHIEF就是这样一个超重力装置。在CHIEF预研阶段，浙大团队就利用超重力，做出了不少成果，比如“高速铁路列车运行动力效应试验系统”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这个系统的设计是为了控制高铁在我国东南沿海深厚软土地区运行时的沉降。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 怎么做实验呢？在现实中，不可能真的在东南沿海修一条轨道、造一辆高铁去研究，这需要花费巨大的金钱和时间成本。但是利用超重力环境中的缩尺、缩时等效应，便可以用一个小的模型来模拟现实中高铁的运行，来研究和验证各种方案。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " CHIEF预研实验就提供了这样的条件。这个“在实验室里跑高铁”的项目后来入选了2017年度“中国高等学校十大科技进展”。陈云敏院士说，“CHIEF研发出来可极大拓展我们的试验研究能力，做原来没法做的试验。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该项目选址杭州余杭区未来科技城，建设时间为5年，占地约89亩，总投入将超过20亿人民币。建成后，它将填补我国超大容量超重力装置的空白，成为世界领先、应用范围最广的超重力多学科综合实验平台。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 目前，世界上离心机最大容量为1200g· t（重力加速度× 吨），而CHIEF容量将会达到1900g· t。它是一个构建从瞬态到万年时间尺度、从原子级到千米级空间尺度、从常温常压到高温高压等多相介质运动的实验环境的“大家伙”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 记者现场探访 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 超重力离心机长啥样 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 那么，CHIEF到底长什么样子？它是怎样产生超重力场的呢？ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 此前，浙大已经建成一个“迷你版”装置ZJU400，它在浙大建工实验大厅的地下室。陈云敏院士带钱报记者近距离触摸了这个装置。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这个圆形地下室占地约50平方米，里面有且仅有一个天平状的机器，并占据了整个房间。陈云敏院士指着机器向记者介绍，这就是ZJU400，它的“手臂”有4.5米长，两个转轴上各搭载了一个边长1米的正方体实验舱，实验舱的最大负荷有3吨。在它转动到一定速度后，实验舱在离心力的作用下，舱内的超重力场就生成了。这是一台离心加速度可达到150倍重力加速度的离心机。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 未来的CHIEF的转臂半径可达9m，实验舱是3m，最大负荷可达32吨，是它的10倍。ZJU400可以说是一个微型CHIEF。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 为什么要把机器放在地下室？这主要是出于安全考虑，“因为离心机上面搭载的吊篮会高速旋转。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “不过，在高速旋转的环境中，人是不能在实验舱内操作实验的。”陈云敏院士解释，实验舱内有机械手臂，它们所有的动作都是在中央控制台的控制下进行的。在这个地下室里面安装了很多传感器，能把检测到的信号和数据传输到控制室。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 既然已经有迷你版，为什么还要建设CHIEF这个如此庞大的超重力离心机呢？ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “日常生活中，我们用的洗衣机也有很大的离心力，在医学实验里使用的离心机设备的离心力更大，但是它们都有一个缺点：所能负荷的东西少，抗不平衡能力差。”陈云敏院士说，“所以我们研究的核心就是在高速的离心加速度上增加它所能承担的重量。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 早在去年一月份，CHIEF项目建议书就获得了国家发展和改革委员会的批复。在这一年多里，浙大的科学家团队做的是“找茬”的预研工作，在正式开工之前，把可能碰到的技术难题都提出来。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “如果把超重力离心机主机比作一个挑着扁担在转圈的人，那么如何让他不‘晕头转向’，就是在预研阶段要解决的难题。”陈云敏院士说。 /p

仪器信息网讯 2014年10月20日，材料基因组计划&mdash 高通量表征报告会在北京国际会议中心举行。与会的数位科学家介绍了材料基因组计划，以及散裂中子源和同步辐射光源等大科学装置在材料高通量表征中的应用及其在我国的建设情况。 会议现场 北京科技大学刘国权教授 　　材料基因组计划(又名Materials Genome Initiative)，简称MGI，最早在2011年由美国政府提出。北京科技大学刘国权教授介绍说：&ldquo 今年5月，王崇愚院士、南策文院士等数十名专家组成的咨询专家组撰写了《材料基因组计划与高端制造业先进材料咨询建议报告》。另外，中国工程院撰写了《材料科学系统工程发展战略研究》，堪称中国版的材料基因组计划咨询报告。&rdquo 中国科学院高能物理研究所董宇辉研究员 　　中国科学院高能物理研究所董宇辉研究员介绍说：&ldquo 以往材料的研发，由于缺乏足够的参考数据，更多的是采用&ldquo 试错法&rdquo 。不断的试验各种化学配比、各种制备条件，检验制备的材料性能如何，然后考察这些材料在服役过程中的性能。之所以采取这种方式来探索新型材料，主要是因为我们对上述决定材料性能的环节了解的太少，而且没有系统的认识，只好根据经验来摸索，凭借努力和运气来发现合适的新材料，这无疑得花费很高的时间和成本。&rdquo 　　材料基因组的核心目标是将新材料的研发周期缩短，降低成本，因此需要高通量计算、高通量合成与快速表征以及数据信息库三部分之间的有效结合，其中高通量表征在材料基因组计划的重要部分。同步辐射光源和中子源由于其自身的特点和优势，无疑在材料的高通量表征中发挥举足轻重的作用。 中国科学技术大学国家同步辐射实验室副主任高琛教授 　　中国科学技术大学国家同步辐射实验室副主任高琛教授介绍说：&ldquo 同步辐射光源具有高亮度，特别是高亮度的X射线能够给出精确的原子结构信息 同步辐射具有从红外到硬X射线的宽能谱，使得探测原子、电子、声子多种结构都有可能 同步辐射具有很好的准直性，可以获得纳米、微米、毫米各种尺寸的光斑，因而使得探测埃-纳米-微米，直到毫米级的多尺度成为可能。同步辐射光源的这些特点能为实现材料样品的高通量快速检测提供了条件。&rdquo 　　据介绍，目前，我国在北京、上海和合肥等地建有同步辐射光源装置。其中上海同步辐射光源装置首批7条光束线站已经对用户开放，其中6条线站可用于材料研究和表征。在未来线站工程规划中，微束白光劳厄衍射等光束线将能够进一步提升高通量材料芯片的表征能力。 中科院能量转换材料重点实验室主任陆亚林教授 　　中科院能量转换材料重点实验室主任陆亚林教授介绍了合肥同步辐射光源装置的建设情况。他说：&ldquo 合肥的同步辐射光源装置始建于1984年，总投资6400万，建有5条光束线和实验站 1998-2004年，投资11800万，用于提高光源亮度和运行可靠性，并增建8条光束线和8个实验站 2012-2014年，再次投资18900万，增加安装波荡器的直线节，降低束流发射度，大幅度提高亮度，新建3台波荡器和10个光束线前端。&rdquo 　　此外，董宇辉介绍说，中科院还将计划在北京周边建设高能同步辐射光源，材料科学研究是该光源的首要目标之一，特别是高通量、原位实时的实验技术，将为材料基因组的高通量、多尺度分析提供重要技术支撑。 中国科学院物理研究所CSNS靶站谱仪工程中心王芳卫研究员 　　中子不带电，穿透性强，有磁矩。因此，中子散射具有许多独一无二的特点，成为探测研究材料的微观结构与动力学的强有力工具之一，与同步辐射互为补充。中国科学院物理研究所CSNS靶站谱仪工程中心王芳卫研究员介绍说：&ldquo 散裂中子源是中子散射研究和应用的主要平台，具有脉冲中子通量高，中子波段宽，及脉冲时间结构。这些特点为高通量、高分辨率、复合体系的微观结构和动态测量(特别是在固态量子材料、生物软物质材料和工程结构材料等领域)带来新的契机。&rdquo 　　王芳卫介绍说，我国于2011年10月在广东省东莞市开始建设散裂中子源。中国散裂中子源(CSNS，China Spallation Neutron Source)是发展中国家拥有的第一台散裂中子源，目前关键设备设计均已完成，预计2018年3月完成实验验收并对用户开放。 　　CSNS一期设计的束流功率为100kW，脉冲中子通量将大于2*105/(cm2/s)，进入世界四大散裂中子源行列，将来升级到500kW后中子通量将提高到~1016/(cm2/s)。 　　CSNS设计拥有3个中子慢化器，能产生4种不同脉冲特性的中子束流，提供20条束道用于中子散射研究。不过由于项目建设经费的限制，一期工程仅建有3台谱仪，严重制约CSNS的应用范围。CSNS科技委员会和461次香山会议的专家都呼吁加紧规划和申请剩余束道的谱仪建设。因此特申请在国家&ldquo 十三五&rdquo 计划期间，增资建设其余17台特色中子散射谱仪，使CSNS高效、全面地服务于我国科学技术前沿研究。

可以说，建设大科学装置是未来科学发展的必然趋势，共享这样的科学设施，也是社会发展的必然结果。　　从整个科学发展的历史来看，更多、更大、更好的大科学装置也是建设科技强国的必然要求。　　工欲善其事，必先利其器。被称为“大科学装置”的国家重大科技基础设施，是推动科技创新、建设科技强国的利器。　　近年来，我国大科学装置建设、应用捷报频传——“中国天眼”、中国散裂中子源、上海光源等一批“大国重器”建成应用，成为获取原创成果、突破核心技术、抢占科技竞争制高点的利器，为实现高水平科技自立自强奠定了重要的基础。　　为了全面认识大科学装置这一“国之重器”，科技日报记者日前专访了中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所（以下简称高能所）所长王贻芳。他多年参与设计、建设、运行和使用大科学装置，对此有深入的思考和独到的见解。中国科学院院士王贻芳 中国科学院高能物理研究所供图　　建设科技强国的必然要求　　记者：为什么要高度重视大科学装置的建设？大科学装置在科学研究中发挥着怎样的作用？　　王贻芳：随着科学研究的深入，我们需要的科学仪器越来越大、越来越复杂。要想扩展对未知世界的认知边界，就需要提升我们对研究对象的认识能力。在这个过程中，用到的科学仪器的复杂程度会越来越高，发展到最后自然就是大科学装置。　　大科学装置是一个非常复杂的仪器设备，它的核心仪器一般通过自主研发完成。建设大科学装置可以提高技术研发能力，推进科技自立自强。同时，在技术研发的过程中，还可以培养一大批创新人才。　　由于大科学装置规模大、复杂程度高，其建造成本也会很高。这种装置既不能仅供一个人用，也不能供某个实验室里的几个人用，而是要大家共享。可以说，建设大科学装置是未来科学发展的必然趋势，共享这样的科学设施，也是社会发展的必然结果。从整个科学发展的历史来看，更多、更大、更好的大科学装置也是建设科技强国的必然要求。　　记者：这些年来，我国建设了一批大科学装置。您觉得，这些大科学装置在推进科技事业发展中发挥了怎样的作用？取得了哪些成果？　　王贻芳：最近几十年，我国从无到有、逐渐建造了一大批大科学装置。大科学装置是国家基础设施的重要组成部分，但它不同于一般的基本建设项目，具有鲜明的科学和工程双重属性。一方面，这些大科学装置奠定了我们整个科学研究发展的基础，利用这些设施，很多科学研究取得了不错的成果；另一方面，在建设这些装置的过程中，我们也掌握了一些建设大型科学设施、科学仪器的技术和能力。　　有了这些大科学装置的支撑，我们未来才可能在科学研究或大科学设施建设方面，取得国际领先的地位和影响。具体来看，我们的设施规模越来越大，水平越来越先进，取得的成果也越来越有国际影响力。　　但是，跟先进国家相比，我们还有很长的路要走。无论是大科学装置的先进性、独创性，还是科研人员利用大科学装置取得领先科技成果的能力，都需要逐步提高。未来，我国肯定还将继续建设大科学装置，科技事业也将因此发展得越来越好。　　最核心的还是创新　　记者：这些年，各地纷纷上马建设大科学装置。您怎么看待这一现象？　　王贻芳：一哄而上建设大科学装置，这可能导致不少大科学装置建设存在创新性不足的问题。看到别人取得成绩、我就跟着照做，这种同质化竞争，背离了大科学装置建设的初衷。　　大科学装置建设必须强调创新性、独创性，不能一窝蜂上，也不能“撒胡椒面”，得一步一步走，每一步都要脚踏实地。各地都上马同质化的大科学装置，都希望做同样的事情，是一个非常不科学的现象，也是浪费资源。　　记者：那么，您觉得该如何优化大科学装置的建设布局？　　王贻芳：大科学装置的建设布局必须做好顶层设计，坚持全国一盘棋、统筹考虑，重点要考虑其用户需求和国际领先性。　　为了避免一哄而上、重复布局，非常重要的，是要保证正在规划建设的大科学装置，能够在各自的学科领域得到国际认可，要站在整个学科领域发展的高度，来规划、选择、评价大科学装置的先进性、可实施性和重要性。　　记者：高能所建设运行了多个大科学装置，请您结合建设运行这些大科学装置的经验，谈谈如何才能让大科学装置更好地服务国家战略需求、在科学研究中发挥出最佳的作用？　　王贻芳：谈不上经验，我们在规划建设大科学装置的时候，会慎重考虑刚才我强调的那几点，也就是它的学科重要性、领先性、国际影响力以及国家需求。我们希望自己建设的大科学装置不仅能够走在国内前列，而且要走在国际前列。　　在项目选择上，我们的目标是建成国际最领先的大科学装置，即使不是国际上最领先的大科学装置，也必须要有一定的领先性。我们不会考虑去“复制”别人的大科学装置，也不会纯粹为了建而建。　　其实，最核心的还是创新。创新体现在各个方面，不仅是大科学装置本身的技术创新，还包括它将来能够取得的创新性成果。　　与国际同类装置相比，我国建设的大科学装置要有创新性和领先性。要让国际同行认可并承认，咱们建设的大科学装置跟他们的不一样，咱们的装置至少在某些方面比他们的好，不能只是跟跑。　　当然，有些大科学装置主要服务于国家经济建设，这个时候我们要考虑用户需求。但是在考虑用户需求的时候，也要有一定的超前性。不能因为用户不够领先，我们就跟着走。同时，还要考虑一定程度的提前量，刚建成的大科学装置，如果用户很快发现装置不够先进，显然是不行的。建设方必须在建设的过程中甚至建设完成之后的若干年，确保装置的领先性。　　项目选择一定要精准　　记者：目前我国大科学装置建设还存在哪些不足？　　王贻芳：在充分肯定成绩的同时，我们也要清醒地认识到，我国在大科学装置建设方面还存在一些不足。一是投入规模不够。经费不足就无法保证大科学装置的先进性、领先性、创新性。事实上，相比国外，我国现有的大科学装置总投资规模偏小，限制了装置的领先性和对高水平人才的吸引，进而限制了重大原始创新成果的产生。　　二是从单个装置来看，国际领先性不够。我国大科学装置建设在起步相对较晚、财力相对有限、水平相对不高的情况下，大多以跟踪、模仿和追赶发达国家为主，具备原创科学思想和科学设计、世界领先甚至独创独有的大科学装置数量还很少。　　记者：既然我国大科学装置建设还存在差距，那么对大科学装置的建设和运行，您有哪些建议？　　王贻芳：我觉得最核心的是要优化顶层设计，做好大科学装置建设的项目选择。项目选择一定要精准，要选择真正在学科领域具有领先性的大科学装置。这个领域应该是别人从来没有研究过的，这样我们才有机会看到别人看不到的东西。　　其次，在设计大科学装置时，技术指标的设定要有一定的挑战性。国家要鼓励科研人员去“摸”技术的天花板，即使有些指标最后没达到，国家也要允许。不然，在定指标时，项目负责人就会留有余地，这不利于发展更先进的大科学装置。　　最后，设计和建造大科学装置涉及许多研究试验和技术攻关的内容，具有鲜明的工程和科研双重性。建议制定适应大科学装置特点与发展规律的建设管理制度，充分考虑这类科研工作的特殊性与需求。要根据大科学装置的工程技术人才在论文发表、独立成果研发上的特点，考虑项目、人才的一体化资源配置方式，培养设施建设所需的科学、技术、工程、管理复合型领军人才，重视设施建设和运行维护人才队伍建设，加大对其的支持力度。

国家重大科技基础设施再立新功！面向世界科技前沿，我国在天文学领域取得新进展。3月2日，中科院国家天文台传来好消息：在国家重大科技基础设施郭守敬望远镜“加持”下，我国天文学家发现，最古老的银河系薄盘恒星年龄约为95亿年。该成果为深刻认识银河系薄盘的早期形成演化历史，提供了重要的观测依据。被称为“大科学装置”的国家重大科技基础设施，是推动科技创新、建设科技强国的利器。近年来，随着科学研究的不断深入，相当数量的前沿科学突破都是依靠重大科技基础设施取得的。“在基础性、前沿性科学研究中，大科学装置发挥着策源地作用，基础研究工作越来越离不开大科学装置。”3月3日，全国人大代表、中科院高能物理研究所所长王贻芳院士在接受科技日报记者采访时感慨道，加强基础研究，实现科技自立自强，必须建好、用好大科学装置这一“国之重器”。大科学装置是基础研究支撑平台想揽“瓷器活”，就要有“金刚钻”。“目前，有不少基础研究完全依赖大科学装置，它们通过大科学装置做无穷大或无穷小的研究，比如粒子物理、核物理以及天文学。没有大科学装置，这些研究无从谈起。”王贻芳说，还有相当一部分基础研究，如果没有大科学装置提供手段条件，研究就无法达到很高的高度，在同行竞争中就会落后。可以说，大科学装置为开展前沿性、基础性研究提供了重要平台，对于获取原创成果、抢占科技竞争制高点意义重大。全国政协委员、国家重大基础科技设施——强流重离子加速器装置总工程师、中科院近代物理研究所研究员杨建成也持有相似的看法。大科学装置是开展基础前沿研究的支撑平台，而且，基础研究领域取得理论突破后，还需要实验验证，大科学装置在实验验证上同样发挥着非常重要的作用。杨建成说，在过去的40多年，获得诺贝尔物理学奖的成果中，大约有40%来自大科学装置。王贻芳曾做了一个统计：2011年以来，依托重大科技基础设施产生的成果有22项入选国家科技“三大奖”，其中9项国家自然科学奖、3项国家技术发明奖、10项国家科学技术进步奖。因此，为了夯实基础研究根基，我国必须高度重视大科学装置建设，支持我国科学家在科技前沿领域开展研究。目前，我国在建和运行的大科学装置总量达57个，部分设施综合水平迈入全球“第一方阵”；根据规划，“十四五”期间，我国拟新建20个左右的大科学装置，我国大科学装置建设迎来了实现历史性跨越的快速发展期。大科学装置性能指标必须国际领先在充分肯定成绩的同时，我们也要清醒地认识到，我国在大科学装置建设方面还存在一些不足。王贻芳多年参与设计、建设、运行和使用大科学装置，对此有深入思考和独到见解。他说，相比国外，我国现有的大科学装置总投资规模偏小，这会限制重大原始创新成果的产生。而且，虽然我国大科学装置的数量有了较大增长，但这些装置的质量还有待进一步提高。“现在，有一些大科学装置的独创性、领先性不够，看到别人取得成绩，我跟着照做，一哄而上，存在低水平重复的问题。”王贻芳坦言。杨建成也认为，大科学装置的综合性能指标还需要进一步提升。“我们建设的大科学装置在性能指标上必须是国际领先的。有了国际一流的平台，我们才可能做出国际一流的成果。”他说。“从支撑基础研究的角度看，大科学装置可以分为两类：一是通用型，比如高能同步辐射光源；二是专用型，比如‘中国天眼’。”王贻芳认为，目前通用型大科学装置获得了更多的支持，因为它可以支撑各方面的用户，而专用型大科学装置占所有大科学装置的比重却在逐年下降，“这显然不太合适”。王贻芳建议，未来应该优化大科学装置投入的比例，建设更多国际领先的、有独创性的、开展前沿科学研究的专用大科学装置。通过这些装置的引领，取得重大一流的科学成果。结合自己多年深耕加速器研究的经历，杨建成表示，为了更好支撑基础前沿研究，我国要作好大科学装置建设的整体规划，优化大科学装置的学科和地域布局，从而加强大科学装置对基础研究的支撑作用。大科学装置在面向基础前沿科学研究的同时，也会发展很多高精尖技术。“有一些技术有很好的应用前景。比如我们基于兰州重离子加速器研发的医用重离子加速器，就取得了很好的社会效应。”杨建成建议，国家对大科学装置产生的高精尖技术的转移转化应给予更多关注。