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基础工程相关的资讯

  • 国家重大科技基础设施建设项目FAST主体工程完工
    500米口径球面射电望远镜(FAST)的最后一块面板,3日上午在FAST工程大窝凼现场吊装完成。至此,这个世界上最大的射电望远镜的主体工程顺利完工。预计今年9月,工程将全部竣工。  记者在工程现场看到,随着工程总经理、中科院国家天文台台长严俊的一声令下,FAST工程的最后一块反射面板缓缓起吊,在完成了二次空中转接并用缆索吊下滑到指定位置后被顺利安装在索网上。  FAST是“十一五”国家重大科技基础设施建设项目。它于2011年3月开始动工,在完成台址开挖与边坡治理、圈梁钢结构安装、索网制造与安装、馈源塔制造与安装、索驱动制造和安装、馈源舱制造与安装之后,于去年8月2日开始吊装第一块反射面板。  工程总工艺师王启明告诉记者,主动反射面是FAST望远镜的重要组成部分,主要用于汇聚探测到的无线电波并提供给馈源接收机接收。整个FAST工程共有4450块反射面板,包括4273块基本类型和177块特殊类型。反射面面板边长为10.4—12.4米,每块单元重427.0—482.5公斤,厚度约1.3毫米。  反射面板是在地面经过拼装、测量、报验等严格的步骤后,通过塔吊、转运车、缆索吊等一系列复杂的高空工序将每一块面板运至指定位置安装。国家天文台副台长郑晓年说,FAST望远镜前10块面板的安装用了一个月,开始安装两个月后,每天可以安装20块,以后增加到37块。  反射面板的安装是FAST最后一个大型设备安装工程。据郑晓年透露,反射面板安装完工后,FAST望远镜将进入测试调试阶段。预计今年9月FAST将全面竣工。届时,FAST将努力完成它的科学目标:巡视宇宙中的中性氢,观测脉冲星,探测星际分子,搜索可能的星际通讯信号。
  • 国家蛋白质科学基础设施(凤凰工程)可行性研报告顺利通过评估
    2010年8月23日,受国家发改委委托,中国国际工程咨询公司(以下简称“中咨公司”)在北京永兴花园饭店组织召开了国家蛋白质科学基础设施—北京基地(凤凰工程)建设项目可行性研究报告(以下简称“可研报告”)评估会。总后卫生部、国家教育部、中国科学院、北京市发改委和昌平区发改委的有关领导出席了会议。中心主任、军事医学科学院院长贺福初院士、院科技部徐天昊副部长、院务部任华林副部长、二所杨晓明所长、清华大学陈吉宁常务副校长、生命科学学院院长施一公教授、北京大学林建华常务副校长、生命科学学院院长饶毅教授、中科院生物物理所许瑞明副所长等出席了此次会议。   专家组认真听取了军事医学科学院、清华大学、北京大学、中科院生物物理所等建设单位和可研报告编制单位中国中元国际工程公司的汇报,并与出席会议的建设单位的领导和专家进行了充分的交流。专家组认为,凤凰工程是在国家层面统一部署、集中建设的大型基础设施,是开展大规模蛋白质研究与开发,抢占生命科学研究战略前沿必要的基础条件,其建设符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》总体部署要求。   根据前期对该项目情况的了解以及可研报告中各项建设条件的充分论证分析,专家组认为,该项目建设单位拥有科研基础雄厚、专业水平顶尖的人才队伍,为项目建设提供了雄厚的技术支持和保障;项目技术方案合理,选址及建设规模符合北京市规划要求,布局合理;项目所在位置的市政条件配套完善,环境保护措施和节能措施完备,投资估算全面细致,规范合理。   经充分讨论,专家组一致认为,该项目的建设将进一步提升我国蛋白质科学的整体研究水平和能力,培养高水平人才,为我国生命科学研究和发展做出重要贡献;该项目建设条件已经基本具备,可行性研究分析合理,应加快项目前期工作,尽早获得国家批复并开工建设。同时专家组建议进一步健全对外开放的运行机制,促进科研院所与高等院校之间的强强联合和资源集成,使该设施充分发挥作用。   会上,总后卫生部、国家教育部和中国科学院有关领导希望项目建设单位继续团结协作,利用这个契机,建设和完善我国蛋白质科学的支撑体系,共同为我国我军的蛋白质科学乃至生命科学的发展做出更大的贡献,同时也为今后生命科学领域的其它大型设施的建设起到引领和示范作用。   最后,贺福初院士对国家发改委、中咨公司、国家教育部、总后卫生部、北京市发改委等相关部门和评审组专家长期以来对该项目的关心和支持表示感谢。作为项目法人单位的负责人、项目建设总负责人和首席科学家,贺院士同时表示,要充分发挥解放军敢打硬仗、能打胜仗、会打漂亮仗的传统,联合清华大学等优势单位,把“凤凰工程”建设好,管理好、运行好,让这只“凤凰”飞起来。这个项目之所以命名为“凤凰工程”,就是希望这个国家设施能充分发挥国家级公共平台的作用,有力支撑我国乃至全世界的蛋白质科学的发展和腾飞。   清华大学生命科学学院王志新院士、隋森芳院士、科研院王治强副主任,北京大学生命科学学院科研部周辉部长,我院科技部综合计划处徐池副处长、二所科技处王东根处长、甄蓓副处长等领导出席了此次会议。
  • “纳米材料治理水体复合污染的应用基础研究及工程示范”项目总结会议召开
    p   2018年1月28日,国家重点研发计划纳米科技重点专项“纳米材料治理水体复合污染的应用基础研究及工程示范”项目在惠州召开2017年度总结会议。专项指南编制专家组专家朱星教授、王琛研究员、庞代文教授及江桂斌院士、李亚栋院士等10余位专家,项目依托单位中国科学院生态环境研究中心代表及科技部高技术中心代表参加了会议。 /p p   会上,项目负责人刘景富教授及各课题负责人汇报了项目及课题2017年度研究工作,主要进展和实施成效等内容,重点汇报了项目研究成果在惠州龙溪电镀示范产业园区的应用示范,建立起处理能力1000吨/天的废水处理系统。李亚栋院士等与会专家对项目研究成果大规模应用于电镀污水处理给予了高度肯定,指出水体污染治理是我国面临的重要战略性问题,而纳米技术应用于污染水体治理有着广阔的应用前景。与会专家进一步提出项目要紧密围绕专项的总体目标和核心研究任务。希望项目要坚持以解决国家水体污染治理的重大需求为导向,围绕开发有效的水体污染治理技术的目标不断创新 从机理研究、技术研发到应用示范开展系统研究,形成较完整系统的水体污染治理策略 力争在解决国家水体污染治理方面提供有力的技术和理论支撑 各课题负责人要根据项目的总体目标,加强各课题之间的合作和资源共享。 /p p /p
  • 重磅 长春机械院成功中标国家重大科技基础设施“重大工程材料服役安全研究评价设施”项目
    近日,在北京科技大学重大工程材料服役安全研究评价设施(简称MSAF)国家材料服役安全科学中心-蠕变试验机采购项目中,长春机械院再次凭借强大的综合实力,在与国内外著名的试验机厂家的激烈竞争中脱颖而去,成功中标“十一五”国家重大科技基础设施项目。中标金额高达1111万,中标项目有:常规电子式蠕变试验机(4套)、常规机械式蠕变试验机(78套)、长时连续工作蠕变试验机(12套),这在长春机械院蠕变试验机发展史上具有里程碑意义。 签约仪式于2016年1月23日在重大工程材料服役安全研究评价设施项目建设指挥部举行,北京科技大学副校长、国家材料服役安全科学中心总指挥、总工程师孙冬柏、长春机械科学研究院有限公司董事长庄庆伟、总经理马敬春、试验机事业部副总经理李劲松等相关人员出席签约仪式。 ??北京科技大学副校长、国家材料服役安全科学中心总指挥孙冬柏(右)与长春机械科学研究院董事长庄庆伟(左)签署协议?? 自获悉此项目,长春机械院自上而下高度重视,专门成立了由院领导、资深技术专家、业务骨干组成的应标专题项目组,通过深入学习国务院关于印发国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)等相关文件,了解到MSAF是围绕我国国民经济建设发展的重大需求,探索在大尺寸、长时间、复杂环境下工程材料服役性能的演化规律及损伤失效机理,建立重大工程服役安全的预测、预报理论与方法,对提升我国工程材料服役性能研究试验能力起到至关重要作用,将为重大工程安全设计与安全评价提供服务,在一定程度上代表国家科技水平和综合实力,是党和国家高度重视的重大科技基础设施建设,对于我国抢占未来科技发展制高点,实现科技强国伟大目标具有重大战略意义。 “该项目关系到重大工程材料和大型工业装备的服役安全问题,是为我国重大工程安全运行、降低经济损失提供保障的,战略意义重大,长春机械院作为中国工程试验设备领域规模最大,最具竞争力和影响力的科研院所企业,是国家试验机行业归口管理单位,是工程试验设备领域的“国家队”,对我国材料试验研究能力和安全评价技术实力的提升有着义不容辞的责任,我们一定要拿下个这个项目,做民族试验机品牌的捍卫者,”马敬春总经理在院重大项目研讨会上如是说。 经过全院上下历时两年多的不懈努力,经历了史上最严格的招标历程。值得高兴的是在2016年新年伊始我们就收到了中标的消息,虽然全院对此次中标充满信心,听到这个消息,还是令我们欢欣鼓舞,为之振奋。 这是一场真正的较量,是强手之间技术与实力的较量,是荣誉之战,我们凭借强大的品牌优势,雄厚的技术实力,稳定的产品性能,良好的客户口碑,领先的市场占有率最终赢得了胜利。 中标,只是一个开始,创新,才能越走越远 长春机械院将以服务国家重大科技基础设施为契机,不断加大自主研发的资金投入,加快完善技术开发体系,紧跟世界前沿技术,引领国内工程试验行业的发展潮流,重点在传统机型升级换代、个性化专机研发、重大科技项目攻关、产业链配套等方面攻坚克难,不断提高试验装备自主品牌产品的综合竞争能力,持续快速提升自主品牌在全球范围内的销量和业务规模,实现长远的战略规划目标。 中标设备介绍: 中标设备既包括常规标配蠕变试验机(300-1100℃)、低温蠕变试验机(70℃~400℃)、高温蠕变试验机(1000-1250℃),还包括长时连续工作蠕变试验机、配套环境及更换装置(其中水蒸气发生器及环境控制系统与设备“高温水蒸气+H2S环境蠕变试验机”及设备“高温水蒸气管道蠕变试验机”共用) 蠕变加载主机可与感应变温环境装置、高温H2环境装置任意组合成不同功能的高温环境蠕变持久试验系统,这种主机+环境配套装置的模块化组合方式,使试验测试方案更加多样化满足不同试验的需求,有效降低了设备成本,是试验设备领域标准化的新形式,开创国内试验设备发展新方向,具有广阔的发展空间及重大的行业推广意义。 近年来在持久蠕变领域的典型客户: 中国钢研科技集团有限公司(北钢院) 14台 宝山钢铁股份有限公司 169台 中国特种设备检验研究院 114台 合肥通用机械研究所 91台 哈尔滨汽轮机有限公司 72台 天津重型装备工程研究有限公司 70台 东方电气集团东方汽轮机有限公司 63台 中科院沈阳金属所 61台 沈阳飞机工业(集团)有限公司 10台 成都发动机(集团)有限公司 10台 史上最严招标流程 2012年12月成立调研专家组,进行招标前期摸底。 针对此次重大科技项目采购招标组成项目调研专家组,对国内外一流试验机厂商进行了实地考察。 2013年4月,对设计方案与招标文件进行专家评审 。 试验装置详细设计方案与招标技术文件专家评审会召开。会议围绕子项目试验装置的详细设计方案与招标技术文件进行了专家评审。????评审会主会场 2013年10月,完成招标文件撰写,进行严格审查,详细论证、集中修改。 2015年5月国家科学中心五人专家组赴上海、北京、太原、哈尔滨等地调研。 技术部负责人陆永浩教授等一行五人先后访问上海宝钢集团、上海电气电站汽轮机厂、上海锅炉厂、北钢院、山西太钢集团、哈尔滨汽轮机厂、东方锅炉等单位并开展调研。进一步明确了高温高压、蠕变持久试验装置建设的行业需求并确定了装置运行初期的目标定位。 国家材料服役安全科学中心(筹)介绍 “国家材料服役安全科学中心(筹)(以下简称NCMS)”于2008年12月由国家发展改革委员会批复组建,依托于我国“十一五”期间规划建设的十二个重大科技基础设施之一,被编入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》——“重大工程材料服役安全研究评价设施”(以下简称MSAF) NCMS位于国家自主创新基础能力建设“十一五”规划研究实验体系的最高层,是首个由教育部部属高校承建的国家科学中心,位于北京市昌平区的中关村国家工程技术创新基地,共占地475亩,建设总投资约12亿元,建成后将达到研究人员(含客座研究员、访问学者、博士后)500人,研究生(含博士、硕士研究生)2000人的规模。 什么是“重大工程材料服役安全研究评价设施”项目 “重大工程材料服役安全研究评价设施”项目主要围绕典型工程材料、典型服役环境、共性失效形式和关键失效问题,通过自主设计和集成创新,建设可近似模拟服役环境、可有效再现失效过程的试验研究装置群,开展重大工程材料服役安全领域的尺度域、环境域、时间域以及安全评价方法等四大关键科学问题研究,全面提升大/全尺寸材料及构件的试验研究能力和安全评价技术的整体实力,建立我国自主的工程材料安全服役标准和规范,为重大工程材料的安全设计、安全评价和失效控制奠定坚实的科学基础。该项目建成后将成为工程材料服役安全领域世界一流试验研究装置群,为全国乃至全世界研究者提供一流科技服务。 开展我国工程材料服役安全问题和风险评估研究具有突出的战略意义 重大工程是国民经济和社会可持续发展的基石和保障,是一个国家综合国力和科技水平的集中体现。目前,中国正处于经济发展的重要战略机遇期,原油战略储备库、长距离跨国输油管线、高硫油气田开发和储运、大规模核电站、超临界火电机组、高速铁路、大飞机项目等一大批重大战略工程相继立项、建设和运行。重大工程中的新建及拟建工程设施呈现出“结构尺寸超大”“材料性能超强”“服役环境极端化、多因素耦合化”和“多种失效形式共存、交互影响”等新特点,给保障工程材料和工业装备的安全服役带来新的挑战。 特别是近年来,国际上航天飞机解体坠毁、核电站泄漏、大型建筑倒塌等恶性事故频频发生。重大工程中存在着的重大安全隐患已经成为各国经济和社会发展的桎梏,并威胁到了公共安全。重大工程材料和大型工业装备的服役安全问题受到了国际社会的高度关注,因此,开展我国工程材料服役安全问题和风险评估研究具有突出的战略意义。
  • 传感器国家工程研究中心常务副主任刘沁:工业基础传感器需破解核心器件产业化难题
    为适应国家工业发展需要,特别是能源、化工、交通、航空航天等特殊领域针对传感器的需求,从上世纪50年代起,国家先后组织一批国家级研究机构、专业生产企业及部分重点高校共同针对工业传感器进行攻关和生产。在经历了几代人、近半个多世纪的努力后,至今为止基本建成了具有中国特色的覆盖全工业领域的工业传感器体系。很多传感器从无到有,相当程度满足了国家工业发展的需求。传感器行业进入快速发展阶段“十二五”以来,密集的传感器相关政策推动了我国传感器行业飞跃发展。“十三五”期间,政府支持力度进一步加大,2017年工信部出台《智能传感器产业三年(2017—2019)行动指南》及《促进新一代人工智能产业发展三年(2018——2020)行动计划》,从而直接催生了重大科学仪器及设备开发、制造基础技术与关键部件研究两大专项。2020年8月国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,针对我国集成电路产业发展从财税政策、投融资政策、研究开发政策、进出口政策、人才政策、知识产权政策、市场应用政策、国际合作政策等全方位多方面提出部署,直接将当前新时期新阶段的集成电路产业和软件产业发展推进到一个全新的发展阶段,为其他相关基础产业发展起到了引领示范作用。在一系列政策持续出台的背景下,我国传感器行业进入快速发展阶段,形成了基本全覆盖的产业布局,工业需求传感器从自主到引进全产业链覆盖。中低档产品在满足自给自足的前提下实现出口,设计、研发、应用一条龙配套建设和水平普遍提升。在快速发展的中国工业市场,针对传感器的需求已经从原始的配套变成刚性需求,巨大的中国制造转型升级带来的市场吸引力不仅对国内企业,对国外工业传感器龙头企业也是巨大的吸引,美国艾默生、德国E+H、日本横河等工业传感器巨头在中国市场的份额已经成为其公司业务重要组成部分。在政府支持和行业需求的双层推动下,我国工业传感器已形成由材料、器件、系统、网络等全方面构成的产业链模式,产业链规模、质量也不断得到完善和提高。据统计,国内具有一定规模的应用于工业制造业的各类传感器生产厂家约2000余家,产品基本覆盖工业制造各领域。生产的各类工业用传感器品种、规格约1.6万种。已经显现出有区域特点的传感器产业集群,重点集中在长三角,并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为辐射的区域布局。这些集群各有侧重优势,形成了我国较为完备的传感器产业链。诸多瓶颈亟待突破尽管取得不俗成绩,但我国工业基础传感器仍存在许多问题需要破解,主要表现在:一是顶层设计仍缺乏统筹设计,规范引导。工业传感器在仪表行业是小行业,在中国制造中更是小小行业,但工业传感器在制造强国战略中却有举足轻重的地位。由于传感器具有的专业分散和行业分属的特点,长期以来传感器行业始终缺乏统一的行业认知。虽然国家投资逐年加大、政策力度逐年增强,但传感器产业需要长期不断地培育养成的特点在地方政府、企业急于求成的作用下,想取得传感器产业化的标志性成果,往往事与愿违。二是产业规模小,盈利能力低,核心技术缺乏。以压力传感器行业为例,国内具有一定规模的生产厂商大约有千余家,其中民企数量约占企业总数的90%,已经成为了中国工业压力传感器、变送器行业的与国外厂商争夺国内工业用压力传感器、变送器市场的主力军。但这些企业年销售额大于2000万元的企业不足三成,七成以上的传感器生产厂商为中小微企业,产业规模很小,自身盈利能力也不强。因此企业核心技术、企业研发能力、企业核心竞争力严重不足或缺乏。统计国内主要传感器厂商的产品分析也可以发现,目前国内厂商生产的压力传感器,70%以上是常规应变式、溅射薄膜式等传感器产品,30%左右为陶瓷材料为主的低端产品,产品结构相对单一。三是共性化问题多,产业化问题多。共性关键技术,如可靠性技术研究尚待突破。国外典型流程工业高端典型传感器在上世纪末已实现五年免调校,但国内相关产品免调校功能还在推广验证中。工业传感器共性技术如材料、设备、方法、可靠性验证分析等基础理论的研究与发展同国外发达国家的差距仍然巨大。四是工业传感器核心敏感技术产业化缺“芯”严重。尽管传统的工业传感器如应变、电感、电容、光栅、称重、位移量、位置量、金属弹性器件等年产量居世界领先地位,有些甚至已经实现出口。但是对于高端工业传感器,尤其是高端制造的重点领域、重点行业、重大工程用配套工业传感器基本上100%依靠进口。即使国内生产,也仅仅停留在研究、样机、小批量中试阶段,相关传感器核心技术(器件)的产业化仍然“路漫漫”,严重制约我国工业的快速发展及工业制造的“自主可控”。如:国内硅基MEMS压力传感器全产业基本处于封装代工阶段,从普通硅基压力传感器、OEM硅基压力传感器到流程工业高端设备控制用变送器,核心硅基敏感芯片基本上全部进口,国内自主配套不足1%;高端智能制造、CNC数控机床、大型工程机械等配套需求的位置、压力、图像、惯性器件等传感器以欧美日或欧美日在国内的合资企业垄断;国内工业基础气体传感器主要集中在中低端的催化燃烧式、电化学式、红外式,以及MOS气体传感器阶段,仅有少量高端的激光红外气体传感器及光离子化PID气体传感器在工业制造领域使用。新产品、新技术的工业气体传感器产业化落后国际先进水平至少五年左右。MEMS硅基压力传感器核心敏感元器件、高端气体传感器敏感芯片等虽然完成技术攻关,但产业化配套基本为零,国内产业化生产敏感核心器件及传感器高端市场基本上全部依赖进口。国内工业传感器主要集中在中低端制造业市场。高端应用的产业化发展空“芯”化问题已经成为制约中国制造由大到强的关键阻碍。努力完善工业基础传感器生态第一,以德国X-Fab的精、专、特标准化核心器件产业基地为对标,建成力、热、磁、气核心器件专业定点产线,实现国内工业基础传感器基础核心器件成果产业化转移,配套快速发展的中国制造业对传感器的需求特别是核心器件的需求。工业基础传感器是制造工业的基础,首先解决当前产业急需的核心器件产业化问题,完善从材料、制造、销售、使用的一条龙产业生态,彻底解决国内工业基础传感器有“器”无“芯”的尴尬局面,真正实现工业基础传感器对国家工业基础的基石和支撑作用,形成分工明确、配套清晰的产业化发展链条。建成中国的X-Fab专业产线。标准化定点专业产线不仅要求有良好洁净的工作环境,更需要清晰的产品(不可唯利是图)、清晰的工艺管控、素质技能稳定的管理管控团队。做到环境、产品、工艺、管控四“净”。第二,集中开展传感器跨学科培养,在人才评价、人才团队建设中树立领军人物,培养高端扛旗帜的企业;在标准、可靠性、专利等多方面加大奖励制度,推动人才队伍快速成长。第三,从材料、制造、销售龙头抓起,建成工业传感器“一条龙”生态。健全分工清晰明确的工业传感器生态链,实现传感器工业“基石”的支撑作用。加大流程工业用力、热、磁、流量、环境气体安全检测传感器和离散传感器产业基地建设,形成流程工业、离散工业传感器精、专、特、新的产业布局,培养一批各自产业领域的隐形冠军。针对隐形冠军培养在市场、技术、团队方面从不同角度给予政策支持,设立专项资金对技术创新型企业进行扶持,在功能工业传感器生态链上培养领军企业。第四,加大对传感器中、小微企业知识成果及科研成果保护,鼓励企业技术创新,积极开展共性关键技术、基础工艺技术的研究,降低企业科研成果转化风险,开展新型一体化智能工业传感器研究,提倡建设工业传感器小微企业的技术隐形冠军。加大国家对于传感器产业化的投入,鼓励建设产业集聚园区和公共创新平台,加速新设计、新工艺导入。加强对共性关键技术、基础工艺技术研究的投入,在政策、制度、资金等方面给予倾斜,缩短技术向产品转化的周期。强化市场应用对产业的需求牵引作用,鼓励应用厂商通过商业合作、投资入股等方式参与智能传感器的研发与制造,整合产业链上下游。支持科研院所和高等院校开展智能传感器关键技术和基础理论研究、关键芯片开发,提升产品的集成化、智能化水平,加强知识产权保护,鼓励科研成果转化。鼓励开展新型工业传感器一体化及技术及应用研究,在感知、控制、通信、算法、智能化、网络化应用方面开展工作,满足新一代工业传感器需求。第五,以市场需求为引领,产品质量为准入门槛,企业对自身产品的质量责任保障为前提,从政策面给予工业传感器在国家重点行业、重点领域、重大工程中的配套使用力度,给予国货配套更优惠条件,在工业传感器应用领域落实并加大力度实施国家“政府采购法”和“国货优先”政策。保障工业传感器在中国制造的发展过程中同步快速成长。
  • 原始创新仍是薄弱环节,需要加强基础研究——访中国工程院院士杜祥琬
    仪器信息网讯 7月26-28日,2023世界光子大会暨第十四届光电子产业博览会在北京国际会议中心顺利召开!大会期间,仪器信息网特别采访了中国工程院院士杜祥琬。详细内容请点击视频:
  • 从基础研究到应用拓展 太赫兹产业发展迎来 “临界点”——访上海理工大学光电信息与计算机工程学院院长庄松林院士、上海理工大学朱亦鸣教授
    作为一个新兴的科学技术领域,太赫兹被称为电磁波的最后一个处女地。由于频率高、脉冲短、穿透性强,且能量很小,对物质与人体的破坏较小,与X射线相比,太赫兹成像技术和波谱技术更具优势,在空间探测、医学成像、安全检查、宽带通信等方面具有广阔的前景,也曾被评为“改变未来世界的十大技术”之一!那么太赫兹目前的技术进展如何?我国的太赫兹产业处于什么样的水平?当前亟待解决的问题有哪些?日前,仪器信息网编辑就以上问题特别采访了上海理工大学光电信息与计算机工程学院院长庄松林院士和上海理工大学朱亦鸣教授。从高校科研到企业应用,太赫兹产业加速发展上世纪90年代,美国人首先提出太赫兹的概念。20多年的发展历史中,最初主要专注于器件、原理等基础研究,近10年才开始真正走向系统和应用研究。庄松林院士曾经打过一个比方,他说,太赫兹好像一架飞机,开始10年都在跑道上慢慢滑行,最近10年按下加速键,接下去的3-5年可能就要起飞了。朱亦鸣教授在采访中介绍说,太赫兹目前发展到了一个“临界点”,正处于由高校科研转向企业应用的过程中,并且在多个方面都开始有所突破。从应用角度来说,太赫兹技术在生物检测、材料检测,包括半导体器件检测的应用方面走出了一大步,科研工作者做出了不少的试点工作;不仅如此,很多新兴的领域也开始发展起来了,比如太赫兹的通讯业应用,包括局域网通讯、军队保密通讯、太赫兹成像等。我国太赫兹产业已位居世界“第一梯队”相较于美国而言,中国太赫兹产业布局晚了十年左右。不过,在国家大力支持下,近年来发展势头迅猛。朱亦鸣教授说,“虽然受制于很多因素的影响,我国很多器件落后于美国。但近年来在科技部、基金委、军科委等的大力支持下,我切身感受了明显提升,我们的器件指标和性能已经飞速和国外接近,甚至有些器件已经超过了国外。”“我一直认为,目前,中国太赫兹的研究和应用绝对算得上国际前沿水平,至少是第一梯队的。”朱亦鸣教授还强调说,“从经费投入到优秀SCI论文,到太赫兹仪器公司,再到产品和应用,我国在太赫兹产业方面的布局和进展有些地方已经超越了美国,有些地方和美国在并跑,有些地方可能还略微落后美国一点,但总体来说我们太赫兹产业的发展比美国要快,也许再过10年我国的太赫兹产业就是全球最好的了!”太赫兹产业发展要“顶天立地”对于太赫兹产业未来的展望,庄松林院士说,“我们的工作要‘顶天立地’。‘顶天’方面是指太赫兹是介于光子学和电子学的过渡阶段,要建立太赫兹自身的理论体系,需要大家在基础理论层面不断努力;而‘立地’的层面,就是要把太赫兹的研究成果变成产品,为生物、材料等领域的应用服务,为括国家安全、经济建设服务!”据悉,庄松林院士团队研发了太赫兹人参皂苷检测仪,能快速、精准地检测三七中的有效成分。而设立在文山州的院士工作站,就正在开展文山州三七检测的方法研究和应用推广工作。庄松林院士介绍说,与液相色谱相比,太赫兹技术在检测成本、检测时间和在线程度方面相比液相色谱有非常大的优势。只是,现在太赫兹技术方法还没有成为标准,在一定程度上阻碍了行业的接受进程。庄松林院士特别指出,标准是一个学科、一类产品进入市场的重要前提,对太赫兹技术而言,标准是亟待解决的关键事项。而为了推进相关技术方法的实际应用,庄松林院士团队和文山州检测院等正在推进相关标准制定的进程。
  • 加强基础研究,从“评人”和“投钱”入手
    p   “我国的基础研究存在一些问题必须要改革。”在6日的科技界联组会议上,中科院院士、地球物理学家朱日祥委员争取到了一个主题发言的机会,他要说说他最关注的基础研究。他的发言很快受到不少委员的当场“点赞”。中国科学院空间科学与应用研究中心主任吴季委员也发言表示,“进一步加强由政府主导、有组织的定向基础研究”。 /p p   这几天,科技界的小组讨论中,“基础研究”一直都是热词。政府工作报告明确提出要强化基础研究和应用基础研究,更让委员们“激动”和“期待”。 /p p    strong 人才评价,从评“帽子”转为评“创新” /strong /p p   “在基础研究领域,出现了‘帽子’人才满天飞、原始创新乏力的尴尬局面。”在朱日祥看来,基础研究面临的众多问题中,人才评价体系是最亟待解决的。 /p p   更让他着急的是,最近几年,这个问题反而因为“双一流”带来的高校人才抢夺战而愈演愈烈。他表示,为了评上“双一流”,高校都在抢夺“帽子人才”,挖人的看重数量,被挖的看重待遇,这种乱象蔓延十分不利于基础研究的发展。 /p p   千人计划、青年千人计划、长江学者、优秀青年科学基金、国家杰出青年科学基金等正是被频繁提及的“帽子”。朱日祥提出,这些种类繁多的“帽子工程”扰乱了正常的学术生态,加剧了学术界的浮躁学风,不利于青年人才心无旁骛地做研究。 /p p   朱日祥认为,为了营造长效机制,国家应尽快建立以科学贡献量为核心的人才考核。他说,基础研究有很多难以预料的可能性,更要鼓励青年人才大胆探索创新。创新人才的培养不能靠大跃进,让优秀青年人才享受宽松的科研环境和探索过程才是关键。要实现这一目标,必须要把帽子品牌转向创新品牌。 /p p    strong 资金投入,从政府为主转为多元化 /strong /p p   基础研究的投入一直是各界关注的话题。政府工作报告中特别指出,要“启动一批科技创新重大项目,高标准建设国家实验室”,这让科学家们很振奋,但这背后需要大量资金投入。“钱从哪里来”一直是不少科研人员必须面对的问题。 /p p   一直以来,我国的基础研究以政府投入为主。基础研究投入多、周期长、回报慢且具有极大的不确定性,让企业和个人都望而却步。朱日祥表示,下一步应该加入一些资金投入的解决途径,比如制定相关政策,引导社会和民间资本进入基础研究,创新基础研究的结构,只有这样才有民族创新的能力。 /p p   也有委员表示,这个问题可以学习美国的基础研究投入体系,毕竟像盖茨基金会在癌症研究领域投入巨资的案例,曾经广为传播。 /p p   科技部政策法规与监督司司长贺德方也参加了当日的联组会,他表示,基础研究投入的问题,相关政策很快就会出台。下一步科技部将和地方政府建立联动投入机制,与此同时,还将在广泛调研基础上出台相关财税政策,引导企业和基金对基础研究进行投入。 /p p   就在两会召开前夕,国务院发布《关于全面加强基础科学研究的若干意见》,对许多基础研究管理中存在的“顽疾”都提出了解决方案。这让吴季对基础研究的未来充满期待,但他也表示,在强调自发性兴趣基础研究的同时,也要强调有组织的大型项目。吴季建议,加强有组织的定向基础研究。他希望,政府部门把眼光放得更长远。如果要实现科技强国,必须有科技前沿的成果,而这些成果大多是长线的。 /p p br/ /p
  • 云南省发布“十四五”新型基础设施建设规划,提出打造数字生态基础设施
    新型基础设施,是以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以信息网络为基础,面向高质量发展需要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。当前,我国已转向高质量发展阶段,网络强国、数字中国建设加快推进,以数字基础设施为代表的“新基建”正在蓬勃兴起,助力创新驱动发展战略,加快新旧动能转换,在扩大内需、稳投资、稳增长等方面发挥积极作用,拥有广阔发展空间。近日,云南省印发《云南省“十四五”新型基础设施建设规划》(以下简称《规划》),明确提出重点推进5G、工业互联网、物联网、人工智能、区块链等应用,以创新引领全省新型基础设施建设。《规划》提出发展目标为:数字政府基础设施服务能力显著提升,数字生态监测、治理效能大幅加强,全省数字化交通网、智慧应急体系基本建成。小编重点整理了《规划》中与数字生态基础设施建设相关的内容。加快建设信息基础设施,其中提出深入推进泛在感知体系建设,要围绕农业生产、工业制造、城市管理、生态监测等重点行业。全面发展融合基础设施,其中重点提出打造数字生态基础设施,具体内容如下:1)建设数字环保基础设施,运用无人机、地面自动监测等手段,加强生态环境监测网络建设,在州、市、县、区行政区域内以及国家级、省级重点工业园区内新建一批大气环境监测点、水质断面监测点、水质自动监测站、土壤环境质量监测点与辐射、声等环境监测点。打造生态环境大数据体系,推进生态环境保护决策科学化、智慧化。建设智慧自然资源基础设施,建立自然资源数据采集、管理、更新长效机制,构建全省统一的智慧自然资源大数据体系。整合、治理、完善现有时空数据资源,规范全省时空数据基准,建立全省自然资源与地理空间数据库,健全时空数据管理和更新维护机制。2)数字水利基础设施建设。综合运用地基水文水质监测等手段,构建雨情、水情、工情、水资源、水环境、水生态等水信息的感知网络。建设数字水利大数据中心,形成数据资产管理体系,建设智慧水利调度与监管、智慧防汛抗旱等系统,推动数据资源跨部门共享交换。3)构建数字林业基础设施。建设林草监测感知网络,提升监管实时性、准确性。依托中国林业大数据中心、中国林权交易(收储)中心,开展林草数据汇聚、整合、共建共享等工作,探索数据、信息资源的共建共享新机制,完善林草数据管理体系建设。《规划》在环境影响评价中,提到消除和减轻不利环境影响需要采取的措施,其中也重点强调了,加强跟踪监测评估,对可能受影响的重要生态环境敏感区和重要目标加强监测与保护,及时掌握环境变化,采取相应的对策措施。工程运行过程中,严格落实信息通信基础设施、大数据中心等运行管理相关标准要求,开展电子辐射、废渣废水废气等环境影响重要指标的动态监测,实时掌握环境影响情况,及时调整优化。
  • 盘点“国之重器”!“十四五”重大科技基础设施建设名单出炉
    重大科技基础设施是探索未知世界、发现自然规律、突破关键核心技术的国之重器,也是体现一个国家科技创新能力和综合国力的重要标志。国务院于2013年发布的《国家重大科技基础设施建设中长期规划2012-2030》提出,未来20年,以能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间和天文、工程技术等7个科学领域为重点,从预研、新建、推进和提升四个层面逐步完善重大科技基础设施体系;在可能发生革命性突破的方向,前瞻开展一批发展前景较好的探索预研工作,夯实设施建设的技术基础。“十三五”以来,我国大设施建设运行从以跟跑为主,逐步转到跟跑、并跑,有的已经实现了领跑,产生了一大批重大原创成果,催生了一批战略性产业技术。例如,通过上海光源实验手段,发现了外尔半金属,外尔费米子第一次展现在科学家面前;全超导托卡马克核聚变实验装置创造了101秒等离子体高约束持续放电、等离子体中心电子温度1亿度这样的世界纪录。进入“十四五”,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提到,支持北京、上海、粤港澳大湾区形成国际科技创新中心,建设北京怀柔、上海张江、大湾区、安徽合肥综合性国家科学中心,支持有条件的地方建设区域科技创新中心;在战略导向、应用支撑、前瞻引领、民生改善方面建设一批国家重大科技基础设施。“十四个五年规划和2035年远景目标纲要”提出建设名单1 战略导向型建设空间环境地基监测网、高精度地基授时系统、大型低速风洞、海底科学观测网、空间环境地面模拟装置、聚变堆主机关键系统综合研究设施等。2 应用支撑型建设高能同步辐射光源、高效低碳燃气轮机试验装置、超重力离心模拟与试验装置、加速器驱动嬗变研究装置、未来网络试验设施等。3 前瞻引领型建设硬X射线自由电子激光装置、高海拔宇宙线观测站、综合极端条件实验装置、极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施、精密重力测量研究设施、强流重离子加速器装置等。4 民生改善型建设转化医学研究设施、多模态跨尺度生物医学成像设施、模式动物表型与遗传研究设施、地震科学实验场、地球系统数值模拟器等。此外,仪器信息网注意到,各地积极响应国家号召,纷纷加快重大科技基础设施建设步伐,多省已在科技创新“十四五”规划中明确重大科技基础设施布局方向。如浙江提出,“十四五”时期加快推进智能计算、新一代工业互联网系统信息安全、重离子肿瘤精准治疗装置、多维超级感知、超高灵敏极弱磁场和惯性测量、社会治理大数据与模拟推演实验等重大科技基础设施(装置)建设,打造大科学装置集群。广东提出,围绕国家战略需求,以大湾区综合性国家科学中心建设为主要牵引,按照“学科集中、区域聚集”和“谋划一批、建设 一批、运行一批”的原则,聚焦信息、生命、材料、海洋、能源等重点学科领域,合理有序布局建设重大科技基础设施集群。河南提出,“十四五”期间新建优势农业种质资源库、国家园艺种质资源库、超短超强激光平台等7个重大科技基础设施,谋划建设“天蛛计划”应用分靶场,力争国家大科学装置在省内布局实现零的突破。各省份科技创新“十四五”规划中提出建设名单省份相关描述北京突破怀柔科学城。强化以物质为基础、以能源和生命为起步科学方向,深化院市合作,加快形成重大科技基础设施集群;加快推进现有重大科技基础设施和交叉研究平台建设,面对战略必争和补短板领域,预研和规划一批新的重大科技基础设施。上海加快推进硬X射线、上海光源二期、海底科学观测网、高效低碳燃气轮机等设施建设,推动钍基熔盐堆研究设施等重大科技基础设施落地上海。基本建成全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光子重大科技基础设施集群。支持上海交通大学附属瑞金医院转化医学国家重大科技基础设施加快发展。重庆加快推进分布式雷达天体成像测量仪验证试验场等重大科技基础设施及研发平台建设。集中力量推动超瞬态实验装置建设,加快研究论证、启动培育长江上游种质创制科学装置、长江模拟器、积声科学装置、无线能量传输与环境影响科学工程、中国自然人群生物资源库重庆中心、超大分布孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施、宏微纳跨尺度基标准与溯源科学装置、低重力科学研究基地、极端环境生命实验装置、强动载生物致伤模拟系统、多维态分子精密测量科学装置等后备项目。河北支持涿州国家模式动物表型与遗传研究重大科技基础设施建设,筹划布局氢冶金、先进材料、合成生物研究等以支撑实现碳达峰碳中和、新材料和新药研发为主要任务的重大科技基础设施。山西逐步推进12-14km的试验线建设,争取将高速飞行列车工程试验线列为国家重大科技基础设施。辽宁重大科技基础设施(争创):基于高亮度极紫外自由电子激光的前沿科技研究设施、未来工业互联网创新基础设施、高能射线多束源材料多维成像分析测试装置、超大型深部工程灾害物理模拟试验装置、海洋工程环境实验与模拟设施、智能制造重大科技设施群、特殊钢全生命周期研发测试平台。江苏提升未来网络试验设施、高效低碳燃气轮机试验装置建设水平,推进纳米真空互联综合实验装置、作物表型组学研究设施等建设,重点培育信息高铁综合试验装置、跨多介质复杂流体试验设施、极地环境与动荷载模拟设施、空间信息综合应用工程等重大平台。浙江加快建设超重力离心模拟与实验装置;推进智能计算、新一代工业互联网系统信息安全、重离子肿瘤精准治疗装置、多维超级感知、超高灵敏极弱磁场和惯性测量、社会治理大数据与模拟推演实验等重大科技基础设施(装置)建设。安徽全面提升拓展同步辐射、全超导托卡马克、稳态强磁场等大科学装置性能。建设聚变堆主机关键系统综合研究设施、雷电防护与试验研究重大试验设施、未来网络试验设施(合肥分中心)、高精度地基授时系统(合肥一级核心站)。推进合肥先进光源、空地一体量子精密测量实验设施、大气环境模拟系统等大科学装置开工建设。谋划聚变能紧凑燃烧等离子体装置(BEST)、G60高速磁悬浮通道合肥-芜湖试验工程。深化合肥、上海张江综合性国家科学中心“两心”同创。江西重点推进本草物质科学研究设施、轴承全生命周期研究评价设施、发酵工程基础设施、超高温材料基础设施、射电望远镜、超级计算、磁约束聚变与材料改性平台等重大科技基础设施建设。河南新建7个重大科技基础设施:优势农业种质资源库、国家园艺种质资源库、超短超强激光平台、交变高速加载足尺试验系统、量子信息技术基础支撑平台、智能医疗共享服务平台、智慧灌溉技术创新平台。谋划建设“天蛛计划”应用分靶场。湖北推进脉冲强磁场、精密重力测量、武汉生物安全(P4)实验室、作物表型组学、深部岩土工程扰动模拟、高端生物医学成像等重大科技基础设施优化提升或加快建设。统筹谋划磁约束氘氘聚变中子源、武汉光源、农业微生物、碳捕集利用与封存、沼山长基线原子观测等重大科技基础设施预研预制。加快超算中心、科技创新数据资源中心等新型基础设施建设。湖南升级国家超级计算长沙中心,建设国家IPv6应用创新研究院、中国南方区域域名解析研究中心。构建工程化基地、数据共用库、检测评价中心等基础设施。广东信息科学领域:推动国家超级计算广州中心、深圳中心扩容升级,加快建设未来网络实验装置(深圳)、鹏城云脑智能超级算力平台、珠海智能超算平台等。生命科学领域:加快建设国家基因库二期、合成生物研究重大科技基础设施、脑解析与脑模拟重大科技基础设施等,谋划建设人类细胞谱系装置、精准医学影像大设施等。材料科学领域:加快建设中国(东莞)散裂中子源二期,谋划建设先进阿秒激光设施、南方先进光源装置等。海洋科学领域:加快建设新型地球物理综合科学考察船、天然气水合物钻采船,谋划建设冷泉生态系统装置、极端海洋动态过程多尺度自主观测科考设备、海底科学观测网南海子网等。能源科学领域:加快建设强流重离子加速器、加速器驱动嬗变研究装置等。基础物理领域:加快建设江门中微子实验站等。航空航天领域:推进智能化动态宽域高超声速风洞建设。四川打造世界一流的先进核能、空气动力、生物医学、深地科学、天文观测等重大科技基础设施集群,建设科学数据和研究中心。加快建设高海拔宇宙线观测站、转化医学、大型低速风洞等国家重大科技基础设施。启动建设新型空间光学研究装置、超高速轨道交通试验平台等前沿引领创新平台。云南推进模式动物表型与遗传研究大科学设施建设,为医药研发、动物育种提供理论和技术支撑。建设景东120米全可动脉冲星射电望远镜,构建我国自主脉冲星时间体系核心装置;建设2米环形太阳望远镜,磁场测量精度达到国际4米太阳望远镜标准;建设云南省超算中心,支撑新材料、生物医药、数字经济等重点产业数字化转型和创新发展。陕西加快建设高精度地基授时系统、转化医学等国家重大科技基础设施。积极推进列入“十四五”国家重大科技基础设施专项规划的先进阿秒激光、电磁驱动聚变设施等项目前期工作。积极谋划二氧化碳捕集利用和封存、超精密跨尺度基标准与溯源、空天地海无人系统综合试验测试、超大规模复杂电磁特性模拟与表征、航空发动机及燃气轮机结构服役安全试验等重大科技基础设施项目。青海推进建设国家盐湖技术创新中心、天文大科学装置等重大科技平台和重大科技基础设施。广西加快建设“近海海床地基与工程结构系统安全创新平台”(海基一号),推动建设中国-东盟卫星应用中心等重大科技基础设施。
  • 国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见
    p   各省、自治区、直辖市人民政府,国务院各部委、各直属机构: /p p   强大的基础科学研究是建设世界科技强国的基石。当前,新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,科学探索加速演进,学科交叉融合更加紧密,一些基本科学问题孕育重大突破。世界主要发达国家普遍强化基础研究战略部署,全球科技竞争不断向基础研究前移。经过多年发展,我国基础科学研究取得长足进步,整体水平显著提高,国际影响力日益提升,支撑引领经济社会发展的作用不断增强。但与建设世界科技强国的要求相比,我国基础科学研究短板依然突出,数学等基础学科仍是最薄弱的环节,重大原创性成果缺乏,基础研究投入不足、结构不合理,顶尖人才和团队匮乏,评价激励制度亟待完善,企业重视不够,全社会支持基础研究的环境需要进一步优化。为进一步加强基础科学研究,大幅提升原始创新能力,夯实建设创新型国家和世界科技强国的基础,现提出以下意见。 /p p strong   一、总体要求 /strong /p p   (一)指导思想。 /p p   全面贯彻党的十九大精神,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,按照党中央、国务院决策部署,深入实施科教兴国战略、创新驱动发展战略,充分发挥科学技术作为第一生产力的作用,充分发挥创新作为引领发展第一动力的作用,瞄准世界科技前沿,强化基础研究,深化科技体制改革,促进基础研究与应用研究融通创新发展,着力实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破,全面提升创新能力,全面推进创新型国家和世界科技强国建设,为加快建设社会主义现代化强国、实现中华民族伟大复兴的中国梦提供强大支撑。 /p p   (二)基本原则。 /p p   遵循科学规律,坚持分类指导。尊重科学研究灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性的特点,营造有利于创新的环境和文化,鼓励科学家自由畅想、大胆假设、认真求证。推动自由探索和目标导向有机结合,自由探索类基础研究聚焦探索未知的科学问题,勇攀科学高峰 目标导向类基础研究紧密结合经济社会发展需求,加强战略领域前瞻部署。 /p p   突出原始创新,促进融通发展。把提升原始创新能力摆在更加突出位置,坚定创新自信,勇于挑战最前沿的科学问题,提出更多原创理论,作出更多原创发现。强化科教融合、军民融合和产学研深度融合,坚持需求牵引,促进基础研究、应用研究与产业化对接融通,推动不同行业和领域创新要素有效对接。 /p p   创新体制机制,增强创新活力。突出以人为导向,深化科研项目和经费管理改革,营造宽松科研环境,使科研人员潜心、长期从事基础研究。完善分类评价机制,调动科学家、科研院所、高校、企业等方面的积极性创造性。创新政府管理方式,引导企业加强基础研究,提升市场竞争力。 /p p   加强协同创新,扩大开放合作。适应大科学、大数据、互联网时代新要求,积极探索科研活动协同合作、众包众筹等新方式,破解科学难题、共享创新成果。坚持全球视野,创新人才培养机制,多方引才引智。主动融入全球创新网络,加强创新能力开放合作,打造国际合作新平台,共同应对全球关注的重大科学挑战。 /p p   强化稳定支持,优化投入结构。加大中央财政对基础研究的稳定支持力度,构建基础研究多元化投入机制,引导鼓励地方、企业和社会力量增加基础研究投入。建立稳定支持和竞争性支持相协调的投入机制,推动科学研究、人才培养与基地建设全面发展。 /p p   (三)发展目标。 /p p   到2020年,我国基础科学研究整体水平和国际影响力显著提升,在若干重要领域跻身世界先进行列,在科学前沿重要方向取得一批重大原创性科学成果,解决一批面向国家战略需求的前瞻性重大科学问题,支撑引领创新驱动发展的源头供给能力显著增强,为全面建成小康社会、进入创新型国家行列提供有力支撑。 /p p   到2035年,我国基础科学研究整体水平和国际影响力大幅跃升,在更多重要领域引领全球发展,产出一批对世界科技发展和人类文明进步有重要影响的原创性科学成果,为基本实现社会主义现代化、跻身创新型国家前列奠定坚实基础。 /p p   到本世纪中叶,把我国建设成为世界主要科学中心和创新高地,涌现出一批重大原创性科学成果和国际顶尖水平的科学大师,为建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国和世界科技强国提供强大的科学支撑。 /p p strong   二、完善基础研究布局 /strong /p p   (四)强化基础研究系统部署。坚持从教育抓起,潜心加强基础科学研究,对数学、物理等重点基础学科给予更多倾斜。完善学科布局,推动基础学科与应用学科均衡协调发展,鼓励开展跨学科研究,促进自然科学、人文社会科学等不同学科之间的交叉融合。加强基础前沿科学研究,围绕宇宙演化、物质结构、生命起源、脑与认知等开展探索,加强对量子科学、脑科学、合成生物学、空间科学、深海科学等重大科学问题的超前部署。加强应用基础研究,围绕经济社会发展和国家安全的重大需求,突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新,在农业、材料、能源、网络信息、制造与工程等领域和行业集中力量攻克一批重大科学问题。围绕改善民生和促进可持续发展的迫切需求,进一步加强资源环境、人口健康、新型城镇化、公共安全等领域基础科学研究。聚焦未来可能产生变革性技术的基础科学领域,强化重大原创性研究和前沿交叉研究。 /p p   (五)优化国家科技计划基础研究支持体系。发挥国家自然科学基金支持源头创新的重要作用,更加聚焦基础学科和前沿探索,支持人才和团队建设。加强国家科技重大专项与国家其他重大项目和重大工程的衔接,推动基础研究成果共享,发挥好基础研究的基石作用。拓展实施国家重大科技项目,加快实施量子通信与量子计算机、脑科学与类脑研究等“科技创新2030—重大项目”,推动对其他重大基础前沿和战略必争领域的前瞻部署。加快实施国家重点研发计划,聚焦国家重大战略任务,进一步加强基础研究前瞻部署,从基础前沿、重大关键共性技术到应用示范进行全链条创新设计、一体化组织实施。健全技术创新引导专项(基金)运行机制,引导地方、企业和社会力量加大对基础研究的支持。优化基地和人才专项布局,加快基础研究创新基地建设和能力提升,促进科技资源开放共享。 /p p   (六)优化基础研究区域布局。聚焦国家区域发展战略,创新引领率先实现东部地区优化发展,推动中西部地区走差异化和跨越式发展道路,构建各具特色的区域基础研究发展格局。支持北京、上海建设具有全球影响力的科技创新中心,推动粤港澳大湾区打造国际科技创新中心。加强北京怀柔、上海张江、安徽合肥等综合性国家科学中心建设,打造原始创新高地。充分发挥国家自主创新示范区、国家高新区作用,突出已有优势,强化东北和中西部地区基础研究布局,构建跨区域创新网络。 /p p   (七)推进国家重大科技基础设施建设。聚焦能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间天文、工程技术等领域,依托高校、科研院所等布局建设一批国家重大科技基础设施。鼓励和引导地方、社会力量投资建设重大科技基础设施,加快缓解设施供给不足问题。支持各类创新主体依托重大科技基础设施开展科学前沿问题研究,加快提升科学发现和原始创新能力,支撑重大科技突破。 /p p strong   三、建设高水平研究基地 /strong /p p   (八)布局建设国家实验室。聚焦国家目标和战略需求,在有望引领未来发展的战略制高点,统筹部署和建设突破型、引领型、平台型一体的国家实验室,给任务、给机制、给条件、给支持,激发其创新活力。选择最优秀的团队和最有优势的创新单元,整合全国创新资源,聚集国内外一流人才,探索建立符合大科学时代科研规律的科学研究组织形式。建立国家实验室稳定支持机制,开展具有重大引领作用的跨学科、大协同的创新攻关,打造体现国家意志、具有世界一流水平、引领发展的重要战略科技力量。 /p p   (九)加强基础研究创新基地建设。优化国家重点实验室布局,在前沿、新兴、交叉、边缘等学科以及布局薄弱学科,依托高校、科研院所和骨干企业等部署建设一批国家重点实验室和国防科技重点实验室,推进学科交叉国家研究中心建设。加强转制科研院所创新能力建设,引导有条件的转制科研院所更多聚焦科学前沿和应用基础研究,打造引领行业发展的原始创新高地。加强企业国家重点实验室建设,支持企业与高校、科研院所等共建研发机构和联合实验室,加强面向行业共性问题的应用基础研究。推进军民共建、省部共建和港澳国家重点实验室建设。加强国家野外科学观测研究站建设,提升野外观测研究示范能力。强化对科技创新基地的定期评估考核和调整,坚持能进能出,提升持续创新活力。 /p p strong   四、壮大基础研究人才队伍 /strong /p p   (十)培养造就具有国际水平的战略科技人才和科技领军人才。把握国际发展机遇,围绕国家重大需求,创新人才培养、引进、使用机制,更大力度推进实施国家“千人计划”、“万人计划”等高层次人才引进和培养计划,多方引才引智,广聚天下英才。在我国优势科研领域设立一批科学家工作室,培养一批具有前瞻性和国际眼光的战略科学家群体。建立健全人才流动机制,鼓励人才在高校、科研院所和企业之间合理流动。 /p p   (十一)加强中青年和后备科技人才培养。建立国际通行的访问学者制度,完善博士后制度,吸引国内外优秀青年博士在国内从事博士后研究。鼓励科研院所与高校加强协同创新和人才联合培养,加强基础研究后备科技人才队伍建设,支持具有发展潜力的中青年科学家开展探索性、原创性研究。 /p p   (十二)稳定高水平实验技术人才队伍。建立健全符合实验技术人才及其岗位特点的评价体系和激励机制,提高实验技术人才的地位和待遇。加大实验技术人才、专职工程技术人才和开放服务人才培养力度,优化科研队伍结构。加强实验技术人员培训,提升技术能力和水平。 /p p   (十三)建设高水平创新团队。发挥国家重大科技基础设施、国家重点实验室等研究基地的集聚作用,稳定支持一批优秀创新团队持续从事基础科学研究。聚焦科学前沿,支持高水平研究型大学和科研院所选择优势基础学科建设国家青年英才培养基地,组建跨学科、综合交叉的科研团队,加强协同合作。 /p p strong   五、提高基础研究国际化水平 /strong /p p   (十四)组织实施国际大科学计划和大科学工程。继续参与他国发起或多国发起的国际大科学计划和大科学工程,积极承担任务,深度参与运行管理,积累管理经验。立足我国现有基础条件,综合考虑潜在风险,编制我国牵头组织国际大科学计划和大科学工程规划,重点在我国相关优势特色领域选择具有合作潜力的若干项目进行培育,力争发起组织新的国际大科学计划和大科学工程。主动参与国际大科学计划和大科学工程相关规则的起草制定。 /p p   (十五)深化基础研究国际合作。加大国家科技计划开放力度,支持海外专家牵头或参与国家科技计划项目,吸引国际高端人才来华开展联合研究,加快提升我国基础科学研究水平和原始创新能力。落实“一带一路”科技创新行动计划,全面提升科技创新合作层次和水平,打造“一带一路”协同创新共同体。深化政府间科技合作,分类制定国别战略,建立国际创新合作平台,联合开展科学前沿问题研究。 /p p strong   六、优化基础研究发展机制和环境 /strong /p p   (十六)加强基础研究顶层设计和统筹协调。加强统筹规划,集中资源要素,瞄准世界科技发展前沿,突出原始创新。在国家科技计划(专项、基金等)管理部际联席会议机制下,成立基础研究战略咨询委员会,研判基础研究发展趋势,开展基础研究战略咨询,提出我国基础研究重大需求和工作部署建议。强化中央和地方、中央部门间协调,推进军民基础研究融合发展。结合国际一流科研机构、世界一流大学和一流学科建设,推进基础研究科教融合。 /p p   (十七)建立基础研究多元化投入机制。加大中央财政对基础研究的支持力度,完善对高校、科研院所、科学家的长期稳定支持机制。采取政府引导、税收杠杆等方式,落实研发费用加计扣除等政策,探索共建新型研发机构、联合资助、慈善捐赠等措施,激励企业和社会力量加大基础研究投入。探索实施中央和地方共同出资、共同组织国家重大基础研究任务的新机制。地方政府要结合本地区经济社会发展需要,加大对基础研究的支持力度。 /p p   (十八)进一步深化科研项目和经费管理改革。完善符合基础研究规律的项目组织、申报、评审与决策机制,遴选基础研究项目时更多注重对研究方向、人才团队及其创新能力的考察。简化基础研究项目任务书和预算书,落实法人单位和科研人员的经费使用自主权,使科研人员有充足时间心无旁骛地开展科学研究,让经费为人的创造性活动服务。探索直接委托国家科技创新基地承担国家科研任务的机制。 /p p   (十九)推动基础研究与应用研究融通。在重视原创性、颠覆性发明创造的基础上,大力推进智能制造、信息技术、现代农业、资源环境等重点领域应用技术创新,通过应用研究衔接原始创新与产业化。创新体制机制,推动基础研究、应用研究与产业化对接融通,促进科研院所、高校、企业、创客等各类创新主体协作融通,把国家重大科技项目等打造成为融通创新的重要载体。充分发挥企业特别是转制科研院所在产学研深度融合中的作用,推动基础研究和应用研究工程化,吸引国内外资金、技术,提升产业竞争力。适应互联网时代创新活动开源开放的新趋势,创新基础研究组织形式,探索开展基础研究众包众筹,举办多种形式的创新挑战赛,加强知识产权保护,建立集群思、汇众智、解难题的众创空间。 /p p   (二十)促进科技资源开放共享。加强国家科技资源共享服务平台建设和科学数据管理,统筹国家科技创新基地规划布局,推进国家科学数据中心、国家种质资源库、人类遗传资源和实验材料库(馆)建设,促进国防科技资源开放共享。面向重要基础科学问题和重大战略需求,加强基础性、公益性的自然本底数据、种质、标本等科技基础条件资源收集。完善国家科技报告制度,推动更多国家重大科技基础设施、科学数据和仪器设备向各类创新主体开放。强化新购大型科研仪器查重评议,建立健全科研设施与仪器开放共享管理机制和后补助机制。发挥创新券在促进科研设施与仪器开放共享方面的作用,强化法人单位开放共享的主体责任和义务。 /p p   (二十一)建立完善符合基础研究特点和规律的评价机制。开展基础研究差别化评价试点,针对不同高校、科研院所实行分类评价,制定相应标准和程序,完善以创新质量和学术贡献为核心的评价机制。自由探索类基础研究主要评价研究的原创性和学术贡献,探索长周期评价和国际同行评价 目标导向类基础研究主要评价解决重大科学问题的效能,加强过程评估,建立长效监管机制,提高创新效率。支持高校与科研院所自主布局基础研究,扩大高校与科研院所学术自主权和个人科研选题选择权。健全完善科技奖励等激励机制,提升科研人员荣誉感 建立鼓励创新、宽容失败的容错机制,鼓励科研人员大胆探索、挑战未知。 /p p   (二十二)加强科研诚信建设。坚持科学监督与诚信教育相结合,教育引导科研人员坚守学术诚信、恪守学术道德、完善学术人格、维护学术尊严。指导高校、科研院所等建立完善学术管理制度,对科研人员学术成长轨迹和学术水平进行跟踪评价,对重要学术成果发表加强审核和学术把关。抓紧制定对科研不端行为“零容忍”、树立正确科研评价导向的规定,加大对科研造假行为的打击力度,夯实我国科研诚信基础。 /p p   (二十三)推动科学普及,弘扬科学精神和创新文化。充分发挥基础研究对传播科学思想、弘扬科学精神和创新文化的重要作用,鼓励科学家面向社会公众普及科学知识。推动国家重点实验室等创新基地面向社会开展多种形式的科普活动。 /p p style=" text-align: right "   国务院 /p p style=" text-align: right "   2018年1月19日 /p
  • 2012年我国基础研究投入达498亿元
    量子反常霍尔效应、中微子振荡、诱导多功能干细胞&hellip &hellip 近一年来,我国基础研究领域高水平的成果频出。基础研究投入大、耗时长,许多成果还不能立即转化为社会生产力,但却是一个国家科技发展水平的风向标。改革开放35年来,我国基础研究水平上升明显,国际影响力显著提高,从一个方面体现了我国整体科研水平的巨大进步。   科技部部长万钢指出,经过多年积累,中国科技逐步从跟随者转变为并行者,在一些领域已有领跑能力。作为基础研究成果标志性的指标,SCI收录的中国科技论文数量快速增长,连续4年居世界第二位,且引用率也有大幅增长,一些重要的基础科学研究成果,引起国际科技界高度关注,在世界科学论坛上中国的话语权逐年提高。   据介绍,改革开放以来,我国的基础研究科技计划及管理不断调整和完善,基本适应了各个阶段科技发展的要求,反映了不同时期发展和改革的重点,相继设立了国家自然科学基金、组织实施攀登计划,国家重点基础研究发展计划(简称973计划)、重大科技研究计划,基础研究重大专项等等。形成了自由探索和国家目标相结合的基础研究计划布局,为经济社会发展和科技自身发展做出了重要贡献。   近年来,我国基础研究学科体系愈发完备,新兴学科和交叉学科得到更多重视,形成了较为合理、多层次的科研和学科布局。物理、数学、信息、生命等学科领域的交叉研究获得更多资助,各学科整体水平进步较大,部分学科进入世界前列。   在注重学科布局的同时,也注重基础科研设施的建设,中央财政投入大幅增长。自然科学基金、973计划经费快速增长,中国基础研究投入在2012年已经达到498.8亿元,5年间年均增长22.6%。国家重点实验室、国家重大科技基础设施和大科学工程等基础研究创新基地发展迅速,已成为我国基础研究、应用研究和公益性研究的骨干基地,在国家自主创新能力建设中发挥越来越重要的作用。   任何科研成果的取得都离不开人,改革开放以来,我国基础研究人才队伍不断壮大,不仅培养和造就了一批领军人才和优秀团队,也注重从海外吸引众多高层次创新人才,形成了一支规模适度、创新能力较强的基础研究队伍。   基础研究水平的提高,也为经济社会发展提供了更大的引领作用。我国载人航天、青藏铁路、南水北调等各项重大工程的巨大成功,都离不开基础研究的长期积累和多学科的综合交叉。在材料科学、信息科学、制造科学领域取得的前瞻性基础研究成果,推动了我国传统产业的升级换代和高新技术及新兴产业的发展。在能源科学、农业科学、生命科学、环境科学的深入研究以及对深海、深地、深空的认识不断深化,则为解决粮食安全、气候变化、资源短缺、生态脆弱等制约我国可持续发展的瓶颈问题奠定了重要的科学基础。
  • 中国散裂中子源:“国之重器”支撑基础研究
    11月28日一大早,中科院高能物理研究所(以下简称高能所)研究员李晓就走进了中国散裂中子源的办公室,开始了新一天的工作。李晓2005年进入高能所攻读研究生,2010年博士毕业留所工作。2014年初,他来到东莞松山湖,参与到中国散裂中子源的建设中,见证着这个“大国重器”的建设和运行。目前,中国散裂中子源一年开放机时超过5000小时,运行效率达到97%;自2018年对外开放以来,已完成8轮用户实验共800多项课题。通过聚焦“四个面向”,中国散裂中子源有力地支撑了我国的科技前沿研究和基础研究,为实现高水平科技自立自强作出了贡献。设备国产化率超过90%散裂中子源就像“超级显微镜”,是研究物质微观结构的理想探针,能够为我国材料科学、物理、化学化工、生命科学、资源环境和新能源等领域提供技术先进、功能强大的科研平台。我国早在本世纪初就开始谋划建设散裂中子源,并于2011年在东莞开工建设。李晓目前在高能所东莞研究部加速器技术部工作,研究领域是“粒子加速器”的高频技术。“粒子加速器”是利用电磁场将带电粒子加速至高能量的装置,对中国散裂中子源意义重大。走别人没有走过的路,自然会遇到不少“拦路虎”。遇到瓶颈之时,李晓和团队都会想到中国散裂中子源建设中的一些人和事——70多岁的中科院院士陈和生为推进中国散裂中子源建设,长期在北京和东莞两地奔波。面对技术封锁,陈和生掷地有声——“回国自己干”“国家急需这样的大科学装置,我们不管怎么辛苦,都要坚持”。散裂中子源科学中心主任陈延伟在东莞一扎就是16年,把最美好的青春年华奉献给了科技事业……中国散裂中子源历经多年的设计与预制研究,在工程建设尤其是关键技术攻关中,凝聚了几代科学家的心血和汗水。2018年,中国散裂中子源完成验收,成为我国首台、世界第4台脉冲式散裂中子源,设备国产化率超过90%,一举填补了我国在脉冲中子应用领域的空白。谱仪数量将增加到20台新起点,再出发。中国散裂中子源正在准备升级工程,未来的谱仪数量将增加到20台,覆盖广大用户各方面的研究领域,加速器打靶和靶站功率将从100千瓦提升到500千瓦,设备研究能力大幅度提升。近日,国内首台高功率高梯度磁合金加载腔在中国散裂中子源正式投入运行。高功率高梯度磁合金加载腔是中国散裂中子源二期工程中必须突破的关键技术。李晓团队经过近10年预研,从基础材料和基本工艺着手,在国产高功率高梯度磁合金加载腔的研制上取得重大成果,其中磁环最关键的技术指标,比目前国际上公开报道的最高性能指标提高约30%。“作为年轻的科技工作者,要发挥自己的主观能动性,要敢于挑战这个世界最前沿或是最先进的技术,同时要把自己的视野打开,更多地参与到国际最前沿的竞争里面去。”李晓说。目前,中国散裂中子源拥有一支500多人的科研和工程团队,平均年龄不到37岁,许多青年科研人员已担任系统负责人。党的二十大报告指出,以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战。陈延伟说:“党的二十大报告赋予了科技工作者新的历史使命,我们将强化科技自立自强的行动自觉,久久为功,扎根基础研究和应用基础研究,为全面建成社会主义现代化强国贡献力量。”
  • 谭久彬院士:高端精密装备精度测量基础理论与方法
    高端精密装备精度测量基础理论与方法谭久彬1 蒋庄德2 雒建斌3 叶 鑫4** 邾继贵5 刘小康6 刘 巍7 李宏伟4 谈宜东8 胡鹏程1 胡春光5 杨凌5 赖一楠4 苗鸿雁4 王岐东41. 哈尔滨工业大学 仪器科学与工程学院,哈尔滨 2. 西安交通大学 机械工程学院,西安3. 清华大学 机械工程系,北京4. 国家自然科学基金委员会 工程与材料科学部,北京 5. 天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 6. 重庆理工大学 机械工程学院,重庆 7. 大连理工大学 机械工程学院,大连8. 清华大学 精密仪器系,北京 摘要完整而精确的测量信息获取是装备设计优化、制造过程调控和服役状态保持的基础,是实现重大装备“上水平”“高性能”的内在要素。本文分析了我国高端精密装备精度测量基础理论发展所面临的重大需求挑战,总结了当前高端精密装备制造精度测量理论、方法与技术领域的主要进展,凝炼了该领域未来5~10年的重大关键科学问题,探讨了前沿研究方向和科学基金资助战略。关键词:精密测量;高端精密装备;可溯源;极限测量;多场耦合测量;半导体测量;大尺寸测量在以超精密光刻机、高端飞机舰船为代表的复杂战略性装备制造领域,多源、多维、多尺度的测量信息及其融合实现装备性能优化设计、部件精度检验匹配、制造过程精细调控、服役状态长期保持的核心技术,是实现重大装备“上水平”“高性能”的内在要素支撑。 高端装备性能指标逼近理论极限,结构极其复杂,尺寸更加极端,材料物化特性更加特殊,多物理场耦合效应更加显著,传统基于产品几何精度逐级分解单向传递的制造精度测量理论体系难以保证超高性能指标要求。一方面,几何制造精度对最终性能的影响非线性效应显著,在零件—部件—组件—整机高度相关的序列制造过程中,单个环节的精度失调失配都会耦合发散传递;为避免装备整体性能失控,必须具备大量程、高精度、高动态、全流程实时监控的测量能力,在整体系统层面进行精度协调优化,保障最终制造质量与性能;另一方面,为保证超高性能的稳定实现,必须最大限度消除内在应力,全面分析材料物性、几何结构、环境工况等要素变化及其相互影响,急需突破现有技术条件,通过多源、多维、多尺度测量信息获取,对制造过程进行全面控制,使整机装备运行于设计最优状态,从而保证最高性能表现[1-5]。在当前全球制造面临智能化升级,我国以超高精度光刻机、先进飞机船舶为代表的诸多核心装备普遍存在“卡脖子”现象的背景下,召集相关领域同行专家,为我国高端精密装备制造精度测量技术发展把脉选向、凝聚共识,研讨面向高端精密装备制造的高精度测量发展路线,尤为迫切重要。1 高端精密装备精度测量研究现状与挑战 当前高端装备制造已从传统机械、电子、光学等单一制造领域主导,发展为创新聚集、信息集成、智慧赋能的多领域综合复杂产业体系,涵盖从芯片等核心元件到高端飞机船舶等重大装备各个方面。高端装备最终能够实现的性能源于对每个环节精度的精细调控,源于对整体状态信息的充分获取,源于测量理论方法及技术设备的不断完善。探索建立面向复杂装备制造的测量理论、方法与技术,支撑多环节、多层次、高精度的精度匹配调控已经成为精密复杂装备制造中的重要基础问题,并聚焦于:极端条件下可直接溯源几何量超精密测量;多物理场耦合多约束精度调控;多源、多维、多尺度测量信息高性能传感;智能制造大场景精密测量方法等四个重要方面(图1)。图1 高端精密装备精度测量研究聚焦领域1.1 极端条件下可直接溯源几何量超精密测量 在高端精密装备制造领域,极端条件下的可直接溯源几何量超精密测量,贯穿了装备核心零部件制造、整机集成、在役工作、制品质量表征和工艺提升整个过程,是装备自身精度和装备线工艺质量调控不可或缺的核心技术基础。可溯源能力将超精密测量结果直接参考到国际计量基准,可为极限测量精度的稳定实现提供根本保证,最大限度提升装备性能和运行品质,是超精密测量技术的公认发展方向。 传统计量溯源体系建立在严格控制、环境稳定的实验室条件下,而高端精密装备制造及运行过程伴随高速运行、严苛环境等极端条件,对实现可直接溯源的几何量超精密测量提出严峻挑战。如在光刻机制造领域,基于干涉原理的超精密多轴测量可将测量结果溯源至光波长基准[6,7],对提高装备精度性能意义重大。下一代EUV光刻机线宽将达到1 nm,其核心部件——双工件台的运动速度超过1 m/s。为在高速运行条件下保证优于1 nm的超高定位精度,需要对工件台和曝光镜头进行高达22轴的冗余测量(图2a)。能满足ASML光刻机测量要求的高端超精密双频激光干涉仪只有美国Keysight、ZYGO等公司生产,“卡脖子”问题严重。尤其在下一代光刻机开发中,针对更高速、更多轴数的纳米精度测量问题,国内相关技术与装备尚需从光源系统、信号处理系统、光学元件和集成式干涉系统等方面展开全面深入研究[3, 9],追赶国际先进水平。 在航空航天特种装备领域,其高温、高压、高速、高真空等特殊使用环境也对超精密测量技术提出极高要求。如航空超高音速飞行器的新型复材的工作温度超过1600 ℃,准确测量复材热膨胀系数可为飞行器气动外形设计和全周期寿命评估提供重要依据(图2b)[10];对地观测用相机的地面装调和在轨工作环境条件完全不同,迫切需要适应真空、超低温且失重环境的在线原位超精密测量技术支持等[11,12]。我国在极端条件下精密测量方面的研究总体处于起步阶段,相关测量理论、技术装备和实验条件仍不完备,面对国内相关需求的急迫性和普遍性,开展可溯源的极限测量技术攻关,将具有重要战略意义和社会效益。图2 可溯源的极限测量典型应用场景1.2 多物理场耦合多约束精度调控 高端装备制造与服役环境更加恶劣,性能要求更加苛刻,智能化要求更加迫切。复杂恶劣环境下多物理场高精度感知技术、智能在线动态监测技术、测量可靠性与可溯源性已成为实现高端重大装备智能制造与高可靠服役的核心驱动技术和本领域前沿热点、难点问题。 国内外学者在多物理场智能感知方面的研究,聚焦于智能制造过程中的多物理场在位测量与重构方法[13]、多物理场动态监测与预测方法[14, 15]、典型构件制造工艺参数调控方法[16]等方向。在工业应用层面,波音、空客等航空公司已应用数字孪生技术初步实现了零构件制造中全局力位状态监测,但当前仍处于系统工程技术探索与优化阶段。我国在装备构件制造及服役过程中的多物理场感知领域亦开展了较深入研究,如在飞机机翼、发动机压缩盘等薄壁件制造中位移/应变/温度场动态监测与重构[17-19]、复材构件加工中多物理场多参量监测[20]、装备服役过程温度场、磁场全场感知与动态重构等方面[21],已形成了系列静/动态多物理场全场在线感知与重构方法,但尚未形成完备的理论与技术体系。面向高端装备制造及服役工况高温、强磁场、狭小空间等极端复杂化的发展新趋势,多参量测量及精度溯源、多物理量强耦合动态演变机制、多物理场全场状态与边界约束映射关系、工艺参数实时调控,以及航空高端装备制造及服役维护性能的高性能动态测量等方面的研究需求将更加迫切,未来需要重点关注复杂物理场耦合原位高精测试、智能制造中的多物理量测量与解耦等相关原理与技术(图3)。图3 复杂制造工况下多物理场智能感知测量需求1.3 多源、多维、多尺度测量信息高性能传感 半导体芯片产业是国民经济的关键基础,芯片制造已经上升为国家最紧急和最重要的战略任务之一。半导体芯片的制造是一项极其复杂的系统性工程,其制造质量高度依赖于高精度检测技术及设备的支持,检测技术呈现出多源、多维、多尺度、高性能感测等突出特点,研发难度大、综合要求高,相关高端仪器装备已成为我国重点“卡脖子”问题[22]。 在半导体芯片制造领域,台积电和三星已实现了5 nm制程大规模量产并正在开展3 nm制程试产,而国内目前14 nm以下制程尚未量产。同时,半导体芯片制程已经从二维向三维发展[23, 24],现有技术难以对具有高深宽比纳米结构的三维芯片进行准确测量,新型测量方法和相关设备的技术革新迫在眉睫[25-29]。从半导体芯片的发展趋势看,未来在工艺制程中,测量精度必然要求达到亚纳米量级。由于界面效应和尺度效应的影响,在加工过程中材料除了发生几何尺寸变化,还时常伴随着理化属性变化,使得在高功率、高频以及高速运行状态下,芯片热态参数的获取成为技术挑战[30,31]。半导体芯片测量技术及装备除了要求具备传统几何量测量能力,还需要具备热、磁、电等多物理场表征能力,亟需开展微观尺度下超越散粒噪声极限的多维/多物理场芯片原位测试技术及仪器研究,形成具有自主知识产权的半导体芯片核心测量方法和技术,解决三维半导体芯片中纳米结构多维多尺度测量难题(图4),推动新一代半导体芯片制造技术的发展,为我国在芯片领域实现“并跑”甚至“领跑”提供支持。图4 半导体芯片制造过程多源、多维、多尺度测量信息高性能传感需求1.4 智能制造大场景精密测量方法 航空航天大型复杂装备的超高性能必须依靠精确外形控制来实现,外形尺寸信息是控制制造过程、保证制造质量、提升产品性能的关键条件。目前,以激光跟踪仪为代表的球坐标单站测量仪器仍是该领域主流测量设备。以大飞机机身制造为例,通过一台或多台跟踪仪对大部件关键控制点坐标进行精准测量,为姿态分析、工装协同定位提供基础数据和决策依据,已成为机身数字化对接、总装等核心环节的标准工艺要求[32,33]。 作为数字化制造的发展进阶,智能制造将进一步由针对少量工艺控制点的坐标测量定位拓展为对人员、设备、物料、环境等多元实体外形、位姿及相互关系的全面、全程测量感知,测量需求表现出全局、并发、多源、动态、可重构、共融等全新特点[34,35]。大规模、多层次、实时持续的物理空间数据获取,特别是高精度空间几何量获取是实现复杂装备智能制造的前提和国内外相关研究的关注重点。虽然新型跟踪仪、激光雷达等通过绝对测距技术创新部分克服了传统跟踪仪遮挡导致断光的问题,提升了测量效率,但单站球坐标测量模式原理上只能实现单点空间坐标顺序测量,视角受限、功能单一,无法满足智能制造现场多目标、多自由度、快节拍的自动化测量需求[36,37]。以室内GPS、激光跟踪干涉仪为代表的多站整体测量设备采用空间角度、长度交会约束原理实现大尺度空间坐标测量,具有时间和空间基准统一的突出优势,但系统组成较为复杂,误差因素多,精度控制难度大,简化结构、控制成本、提升动态测量性能是其未来面临的技术挑战[38-42]。目前,上述高端仪器大部分处于欧、美、日少数厂商垄断生产状态,针对“工业4.0”等智能制造场景的预研布局也已启动。国内高校及研究机构虽已开展相关仪器研制,还需紧密把握全球智能制造升级机遇,面向下一代智能制造大场景新需求新特点,持续探索精密测量新体制、新方法、新技术,实现原理、技术、器件、装备系统性突破(图5),为我国制造业升级转型提供强有力的测量感知技术支撑。图5 智能制造大场景精密测量需求2 高端精密装备精度测量未来发展趋势预测2.1 极端条件下可直接溯源几何量超精密测量发展趋势 (1) 几何量超精密测量精度极限即将进入皮米尺度。当前主流光刻机中平面反射镜面型测量精度优于1 nm,下一代面型检测重复精度将达到10 pm,光刻机集成和长期在役工作中超精密运动部件的测量精度正从1 nm量级突破至0.1 nm量级;硅片光刻过程特征线宽测量精度也已进入原子尺度;空间引力波探测装备中镜片面型检测精度达到0.1 nm,相对位移测量精度达10 pm。面向高端装备核心零部件制造的皮米级超精密测量已成为下一阶段发展必然要求和重点攻关方向。 (2) 从静态/准静态测量向高速高效动态测量发展。超精密机床、光刻机等加工装备中,超精密运动目标的速度从0.1 m/s量级逐步提升到3 m/s以上;引力波探测中超精密位移测量对象,也将从地面的静止目标转变为4 m/s的准静态目标。随着上述动态测量技术和仪器的发展,相应的仪器计量校准装置也需从目前的完全静态计量测试升级到高速率动态计量测试。 (3) 从一维单参量离线测量转向多维复杂参量在线、在役测量。光刻机、超精密数控机床等先进装备多参量耦合、多轴运动加工的工作特性对传统机床基于单维多步测量的定期校准方式提出巨大挑战,迫切需要嵌入可直接溯源的7~22轴精密仪器进行在线在役测量。航空发动机叶片测量中,传统离线条件下测量低速转动叶片形状精度已无法满足研制需求,实际高速转动工作状态下对叶片形状进行在线在役的超精密测量成为亟待解决的问题。 (4) 从传统物理量/场精密测试到基于量子传感的超精密测试。先进制造技术与装备在制造过程中需要开展位置、姿态、压力等多维力学量的超精密感知,磁、温、电等多物理场的精确测量,即高性能高质量信息传感能力。未来亟需突破超高精度、超高分辨传感与溯源等关键技术,不仅需要通过技术和工艺创新,实现传统传感技术的微型化、精密化和智能化,更要开展基于量子信息调控的多场解耦方法与信息解算关键技术研究,研制核心传感器件与测试仪器,实现传感技术的跨越式发展。2.2 多物理场耦合测量与精度调控发展趋势 (1) 面向重大装备的复杂物理场耦合原位高精度测试。重大装备制造、服役过程伴随高温、高压、高转速、高冲击等复杂物理场强耦合作用,常规方法“测不了”“测不准”“难存活”。聚焦极端环境下感知机理与信号传输、多场环境因子耦合作用机制与抑制、多场耦合环境标定与量值溯源等科学问题,重点研究复杂物理场强耦合环境下传感测试新方法、环境因子作用模型及抑制/衰减方法、封装防护、可溯源测试与标校方法等,发展面向精密复杂测量体系的人工智能技术,通过智慧赋能解决复杂物理场耦合环境下超/跨量程、大动态范围、高精度测试难题,为原位高精测试开辟新思路。 (2) 面向高端装备制造的多物理量测量与解耦。高端装备关键部件制造过程待测参量呈多元、高动态、强耦合、表里兼顾等发展新趋势,传统测量方法难以满足。聚焦多物理场敏感机制与一体化传感解耦、多物理场全场状态与边界约束间映射、复杂多因素强耦合测量精度调控等科学问题,强调多源数据的有效集成,重点研究高端装备多参数测量多敏感功能柔性传感器、复杂环境下多物理场全场状态信息智能感知与估算、多参量关联演变下的工艺参数调控等,为保障高端装备制造性能提供理论支撑与技术基础。 (3) 微纳尺度形态性能多参数测量。微纳制造过程中材料形态、性能参数变化过程相互关联耦合,多参数同时观测是准确揭示制造过程内在规律机理的前提条件。聚焦高空间分辨力激光共焦显微成像、近场光学显微成像和原子力显微成像等原理,重点研究上述显微成像技术与散射光谱、LIBS光谱和质谱的高效、高分辨率联合测量方法,研究新型光谱/质谱信息高灵敏度探测机理与方法,实现微纳米制造中微纳尺度下力学、热学、光学等性能的多参数高分辨、高灵敏、高准确探测。2.3 多源、多维、多尺度测量信息高性能传感发展趋势 (1) 纳米/亚纳米量级高分辨率检测。随着半导体工艺结点的不断缩小,高分辨率检测技术面临空前挑战。比如:EUV掩模版检测分辨率需要达到原子级,等效检测分辨率达到10 nm以下。目前仅有德国Zeiss和日本LaserTech有商业化产品,我国在这方面尚无技术储备;前道晶圆检测方面,世界范围内10 nm以下节点的CD和缺陷在线检测技术仍未成熟。 (2) 三维复杂微纳结构精确检测。芯片制程正在从二维向三维发展。具有三维结构FinFET已经成为14 nm以下乃至5 nm工艺节点的主要结构,存储芯片也向具有大深宽比(80∶1)三维垂直结构的3D NAND发展,工艺难度随层数呈指数上升,必须对芯片三维结构进行精确测量,才能指导工艺优化并保证芯片功能。但现有检测设备仍难以对上述结构进行无损定量检测,极限特征尺度下的大深宽比芯片结构检测已经上升为世界性难题。 (3) 满足量产速度的高性能在线检测。量产速度决定生产成本。根据英特尔发布的需求数据,更大晶圆尺寸和更小工艺结点已成发展趋势,裸晶圆的量产速度需达到2~3分钟/片,这对检测设备的速度提出了更高的要求,极大地增加了研制难度。目前满足量产速度的在线检测方法在全球范围内仍处于研究探索阶段,高性能在线检测技术与设备将在半导体产业发挥至关重要的作用。2.4 智能制造大场景精密测量的现状与发展趋势 (1) 新型智能制造综合测量系统构建理论。面向智能制造过程超高精度、高动态、多模态、多尺度、多维度测量需求的全局信息测量感知是当前研究重点和难点。需要从底层理念创新入手,探索覆盖复杂智能制造大场景需求的综合测量新理论,解决统一空间、时间基准构建,多物理场耦合约束条件下的精度调控,面向生产场景的测量系统设计重构等基础原理问题,突破具备多目标绝对测距能力的新型可溯源光学定位、制造场景多模型精度分析及优化设计、制造环境因素实时监测与修正等关键技术,最终构建可服务智能制造大场景、全流程的多维、多层次、多任务可溯源高精度综合测量体系。 (2) 广域全局空间、时间基准统一测试方法。基于“测量场”概念构建全域整体测量系统可实现大场景空间基准统一,具有多任务、高精度、可扩展等独特优势,进一步完善多体、多自由度动态测量能力是相关技术能否融入智能制造的关键和重点。需要突破现有静态测量理论框架,探索融合时间—空间信息的高精度、可溯源动态测量新原理方法,研究整体网络精确时统、多观测量高速同步获取、时间—运动—空间信息联合建模表达及精度控制、溯源与补偿等系列关键技术,有效提升测量网络动态测量能力。 (3) 物理信息融合测量新原理。通过测量完成物理状态到信息数据的高质量转换,是建立物理信息融合,实现智能生产和精准服务的基础前提。还可预见,在全新物理信息融合环境下,高性能算力大为丰富、多元要素交互更为广泛、大数据记录更加完备,将为机械测试学科发展更高性能的新型感知测量理论提供前所未有的基础条件。面向未来物理信息融合制造环境的测量新原理将改变以往从“物理”到“信息”的单向传感模式,引入有限元分析模型、人工智能、大数据挖掘等先进信息手段与AR、VR新型交互模式,和现有物理传感方法形成映射联动,实现多源时空信息处理与物理实测手段相互补充,构建面向“人—机—环”共融的测量新模式,为进一步突破现有测量方法物理分辨率,拓展机械测试学科研究领域提供新的基础手段。3 未来5~10年高端精密装备精度测量发展目标及若干建议 针对以超精密光刻机、高端飞机舰船为代表的复杂战略性装备制造的“卡脖子”测量难题以及未来发展战略,通过顶层设计、集中力量、先期布局和协同攻关,在未来5~10年时间应实现以下突破: (1) 微纳特征结构(深)亚纳米级在位/动态测量方法及微环境误差传递与微环境超精密调控基础理论,多维高速高动态超精密测量方法与动态计量校准基础理论,量子精密测量与溯源方法; (2) 面向高端制造的微区形态性能多物理场多参数耦合机理、不确定度评估与量值溯源,光子—声子/自旋量子调控及其高精度传感与测量方法,以及传感器件与测试仪器; (3) 面向半导体制造的电磁波与物质相互作用的纳米量测新机理,泛薄膜体系跨尺度光学精密测量新原理,接触—非接触复合测量新模式,以及测量装备的校准与可溯源问题; (4) 面向智能制造的新型可溯源光学定位原理方法,融合惯性、时间信息的高性能全局测量网络动态测量方法,现场环境因素实时监测与修正方法,以及物理—信息融合测量新原理与方法。 建议着重围绕以下4个领域,通过关键技术攻关、前沿探索及多学科交叉深入开展原创性研究。 (1) 面向高端精密装备的核心零部件加工、集成及服役中的精密测量基础理论与复杂物理场耦合原位高精测试理论; (2) 面向高端制造与微纳精密制造的多物理量、多参数的形性测量基础理论; (3) 面向半导体制造的测量新原理,特别是超光学衍射分辨极限、高性能非破坏、智能质量检测等方面的测量基础理论; (4) 面向智能制造的测量基础理论,特别是综合测量系统构建方法,现场广域全局空间、时间基准统一测试新方法,物理信息融合测量新原理等。4 结 语 在当前国际形势深刻复杂变化的时代背景下,发展自主可控的高端精密装备精度测量技术及仪器,满足我国以超高精度光刻机、先进飞机船舶为代表的诸多核心装备制造急需,为中国制造在智能化升级中提供强有力支持,是历史赋予的重要使命。精密测量技术研究必须坚决贯彻“四个面向”的科研思想,深入高端装备一线,持续跟踪、预判高端精密装备精度测量基础理论最新动向,抽取真科学问题,深度解决挑战性问题;必须快速推进基础研究、技术突破及成果转化,与国家重点领域发展规划无缝衔接,实现对国家重大产业亟需的快速响应。同时,建议今后对高端精密装备精度测量基础理论持续高强度支持,推动重点突破,设立重大项目、重点项目群、或重大研究计划,资助“极端条件下可直接溯源几何量超精密测量方法”、“多物理场耦合测量与精度调控”、“多源、多维、多尺度测量信息高性能传感”、“智能制造大场景精密测量方法”等前沿领域,引领机械测试研究新方向,推动全国优势研究资源的协同攻关,实现“并跑”,甚至“领跑”,为全面支撑我国高端装备制造能力跨越式发展提供精密测量理论与技术保障。参 考 文 献(略)
  • 重点支持11个领域!广东省组织申报2023年度省基础与应用基础研究重大项目
    广东省科学技术厅关于组织申报2023年度广东省基础与应用基础研究重大项目的通知粤科函基字〔2022〕1324号各有关单位:为深入贯彻落实习近平总书记系列重要讲话精神,按照省委省政府关于全面加强基础研究的决策部署,围绕构建“基础研究+技术攻关+成果转化+科技金融+人才支撑”全过程创新生态链,以增强原始创新能力和产业技术源头供给为目标,根据我省基础研究十年“卓粤”计划有关要求,启动2023年度广东省基础与应用基础研究重大项目的组织申报工作,通知如下。一、总体要求广东省基础与应用基础研究重大项目组织实施遵循多元导向原则,即坚持需求导向,强化应用牵引,鼓励由科技界和产业界共同围绕广东经济社会发展重大需求凝练科学问题,催生重大技术创新;又坚持原创导向,紧扣国际前沿,加强前沿探索和“从0到1”的基础研究。项目旨在提升我省基础研究原始创新能力,凝聚和培养有国际影响力的基础学科人才,实现重大原创成果“点”的突破。二、支持方向瞄准世界科技前沿,强化原创导向,坚持需求牵引,重点支持半导体器件和集成电路、前沿基础新材料、新一代通信网络、未来计算、先进制造、合成生物学、干细胞与再生医学、绿色低碳能源、资源与环境、现代种业、数理与前沿交叉11个领域。申报人可登录“广东省科技业务管理阳光政务平台”,在预申报书填报页面查看各领域具体的资助研究方向(研究方向内容只供申报人作为申报参考使用,请注意保管,严禁转载发布)。三、项目类别项目分为“旗舰”、“基石”两类,“旗舰”项目拟支持10项左右,每项资助经费1000~2000万元,按实际需求申请预算;“基石”项目拟支持20项左右,每项资助经费为500万元。项目实施周期均为5年,资金分批次拨付。1.“旗舰”项目:支持领军科学家集中和整合优势科研资源,有组织的开展原创研究,力争产出一批国内领先、国际一流的重大原创成果。2.“基石”项目:支持从事基础研究的中青年学术带头人,在已有较好基础的前沿方向进一步开展系统性研究,取得一批原创性成果,推动若干重要领域取得突破。四、申报方式项目采用预申报制,通过预申报评审的项目,再组织正式填写申报书。预申报环节主要报送项目选题,包括科学问题陈述、主要研究内容、创新点、研究基础等内容,材料要求如下:(一)科学问题陈述。围绕广东经济社会发展中的重大需求,立足11个重点领域及主要研究方向,进一步凝练亟待解决的关键核心技术中的重大科学问题,提出明确的预期目标,内容不超过1000字。(二)主要研究内容。围绕重大科学问题的内涵和难点,阐述项目研究的思路、方法和重点,内容不超过1000字。(三)创新点。分析与国内外先进研究水平的对标情况,重点阐述项目前沿创新点,内容不超过1000字。(四)研究基础。围绕预期目标,重点阐述牵头申报单位的科研基础、团队基础、科研设施基础等,内容不超过1000字。五、申报条件要求(一)项目负责人及核心成员。1.“旗舰”项目负责人应具备以下条件:是本领域内有较深学术造诣和影响力,且仍活跃在科研一线的领军科学家;具有较强的宏观把握能力和大兵团作战组织能力;非企业牵头申报的项目负责人应有主持国家基础研究重大、重点项目或国外、港澳地区同级别以上基础研究项目经验,企业牵头申报的项目负责人应有从事基础研究的经历;申请当年1月1日未满60周岁[1962年1月1日(含)以后出生],中国科学院、中国工程院院士申请当年1月1日未满65周岁[1957年1月1日(含)以后出生]。2.“基石”项目负责人应具备以下条件:是本领域内具有持续发展潜力的中青年优秀学术带头人,有从事基础研究的经历,已形成较稳定的研究团队,在相关基础研究领域已取得突出成绩;申请当年1月1日未满45周岁[1977年1月1日(含)以后出生];具有高级专业技术职务(职称)。3.项目负责人应是广东省内登记注册的法人单位的全职聘用人员,能实质性承担项目的组织实施,可保证项目研究的主要时间和精力。4.核心成员不超过15人,以中青年科学家为主,具有高级专业技术职务(职称)或博士学位的人数不低于80%,牵头申报单位的全职核心成员比例应不低于1/3,杜绝出现不实质参与科研活动的知名科学家挂名的情况。5.“旗舰”、“基石”的项目负责人及核心成员不能重复。(二)申报单位。1.牵头申报单位应为项目负责人的受聘单位,是广东省内注册的高校、科研院所和企业等,具有独立法人资格,在申报领域具有显著优势,具备开展重大基础研究的条件,在项目实施中承担核心科研任务。2.牵头申报单位为企业的,应为科技领军企业,具备较强的国际竞争实力和自主创新能力,有开展基础与应用基础研究的意愿和保障能力,拥有省级及以上企业重点实验室或技术创新中心;2019~2021年年度R&D经费占营业收入比例不低于3%,且费用不低于1500万元。企业集团内具有独立法人资格的母公司或子公司,满足申报条件的均可牵头申报项目,但不得借用集团内非本公司资源,如核心技术所有权、科研人员、资产、业绩等进行申报。3.牵头申报单位及参与单位应有良好合作基础,在预申报时附上合作研究协议,明确资金分配、成果归属等情况,并将协议上传至“广东省科技业务管理阳光政务平台”(预申报阶段可不提供签章,待进入正式申报时需签章完整并与预申报文稿一致),数量合计不超过3家。鼓励联合港澳、国外一流团队共同申报(国外人员以个人身份参与项目申请,且须在“广东省科技业务管理阳光政务平台”中上传“境外人员知情同意函”的电子扫描件,模板在“附件清单”中下载)。鼓励已处于行业技术前沿的科技领军企业为解决发展的技术瓶颈提出需求、投入资金,联合高校、科研院所组建创新联合体共同申报项目。4.牵头申报单位原则上分配省级财政资金最大份额。企业牵头申报,自筹经费与申请资助的财政总经费比例不低于1:1;企业参与申报,须有自筹经费投入。(三)申报限制要求。申报单位应加强组织引导,充分考虑基地—团队—人才一体化布局,对项目负责人的申请资格和申请材料的真实性负责,确保推荐高水平的项目选题和科研团队,“旗舰”项目每个领域推荐不超过1项,合计推荐不超过5项;“基石”项目每个领域推荐不超过2项,合计推荐不超过10项。有以下情形之一者不得进行申报(以下所列“在研”项目指本次申报开始日前,项目验收申请书未在“广东省科技业务管理阳光政务平台”提交,或验收申请书已提交但未经项目承担单位审核通过的项目):1.项目负责人有逾期一年未验收的省科技计划项目;2.项目负责人在研主持的省科技计划项目数合计达3项(含)以上(平台类、普惠性政策类、后补助类项目除外);3.项目负责人有以下任意1项(含)以上在研主持项目:省基础与应用基础研究重大项目、省重点领域研发计划项目(项目获省财政支持总额度500万元及以上)、省级重大人才工程团队项目、省自然科学基金研究团队项目、省市联合基金粤港澳团队项目、NSFC—广东联合基金及国家自然科学基金区域创新发展联合基金(广东)集成项目;4.项目负责人已申报2023年度省自然科学基金卓越青年团队项目;5.项目负责人或申报单位在省级财政专项资金审计、检查过程中发现重大违规行为;6.同一项目通过变换课题名称等方式进行多头或重复申报(如在以往项目基础上提出的新项目,应在“预申报书—研究基础”中简明阐述二者的异同及发展关系);7.项目负责人或申报单位有尚在惩戒执行期内的科研严重失信行为记录或相关社会领域信用“黑名单”记录;8.项目负责人或申报单位有违背科研伦理道德及科研诚信的行为。六、其他事项申报单位按要求组织团队编写预申报材料,于2022年10月25日24:00前(系统将于2022年9月29日8:00开放申报填写),通过“广东省政务服务网”或“广东省科技业务管理阳光政务平台”(http://pro.gdstc.gd.gov.cn/egrantweb/)提交。申报单位按要求完成项目推荐后,需在系统上传由申报单位加盖公章的“推荐函”(推荐函模板可在“附件清单”中下载)。预申报阶段无需报送纸质材料,通过预申报的项目,再提交正式申报书、详细实施方案等材料,相关要求另行通知。预申报操作指引:项目负责人账号登录—申报管理—填写申请书—新增项目申请—基础与应用基础研究—广东省基础与应用基础研究重大项目预申报;单位管理员账号登录—申报管理—项目管理—审核申请书—进入审核广东省基础与应用基础研究重大项目预申报。七、联系方式(一)申报业务咨询。龙吟、王依莉,020-83163452、83163881(二) 阳光政务平台技术支持。联系电话:020-83163338广东省科学技术厅2022年9月24日
  • 基金委发布双碳目标下制氢储氢基础研究项目指南
    关于发布工程与材料科学部“双碳”专项项目(一)——“双碳目标下制氢储氢基础研究”项目指南的通知为推动面向国家“碳中和”战略目标的基础研究,国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)工程与材料科学部拟设立“双碳”专项项目(一)——“双碳目标下制氢储氢基础研究”,针对低碳/零碳制氢和地下大容量储氢的核心科学问题,开展多学科交叉研究,为发展制氢脱碳的能源系统、可再生能源制氢途径、高效地下储氢技术奠定理论基础,推动“双碳”目标下制氢储氢技术发展。一、科学目标本专项项目围绕化石燃料低能耗制氢、可再生能源制氢系统源荷波动自适应控制以及地下多孔储层高效储氢,从制氢与碳协同转化入手,探索化石燃料低能耗制氢的新原理和新方法,降低制氢脱碳能耗;探究可再生能源直流离网制氢系统可靠运行保护控制方法与高效变流机制,提高可再生能源制氢系统效率;揭示氢气在地下多孔储层中传质与输运机理和特性,提高地下储层储氢性能。二、资助方向(一)制氢与碳的协同转化。阐明化石能源制氢中燃料化学能源头捕集CO2的机理,提出化石燃料制氢脱碳的协同转化理论与减少不可逆损失的调控方法,进行制氢与脱碳耦合的机理与方法验证,大幅降低制氢及碳捕获能耗。(二)可再生能源离网制氢电能传输与变换。揭示波动性可再生能源直流离网制氢系统能量传输分配规律与直流网络中源-氢接口暂态电磁耦合机理,提出可再生能源直流离网制氢系统拓扑构建方法与快速协同保护控制机制,攻克可再生能源直流离网大规模制氢系统高效变流与可靠经济运行关键技术。(三)地下多孔储层中氢气输运与调控。阐明氢气与地下多孔储层流体多相多组分传质与输运机理,揭示不同地层深度和压力下氢气-地层流体-岩石-微生物的化学反应与流动传质耦合机制及损耗规律,提出地下多孔储层中氢气演化运移的预测方法与减小损耗的调控方法。三、资助期限和资助强度本专项项目资助期限3年,申请书中研究期限应填写“2023年1月1日-2025年12月31日”,平均资助强度约300万元/项,拟资助3~4项。四、申请要求及注意事项(一)申请资格。1. 具有承担基础研究课题的经历。2. 具有高级专业技术职务(职称)。在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。(二)限项规定。1. 本专项项目从申请开始直到自然科学基金委做出资助与否决定之前,不计入申请和承担总数范围,获资助后计入申请和承担总数范围。2. 申请人和主要参与者只能申请或参与申请1项本专项项目。3. 申请人同年只能申请1项专项项目中的研究项目。(三)申请注意事项。1. 申请人在填报申请书前,应当认真阅读本“专项项目指南”《国家自然科学基金专项项目管理办法》《2022年度国家自然科学基金项目指南》的相关内容,不符合项目指南、管理办法和相关要求的申请项目不予受理。2. 本专项的申请提交时间为2022年11月8日-11月11日16时,以国家自然科学基金网络信息系统(以下简称信息系统)提交时间为准,晚于截止时间提交的申请将不予受理。3. 申请人应登录信息系统https://grants.nsfc.gov.cn,按照撰写提纲及相关要求撰写申请书。没有信息系统账号的申请人请向依托单位基金管理联系人申请开户。4. 申请人在进入信息系统后中首先选择“在线申请”-“新增项目申请”-“申请普通科学部项目”。申请书中的资助类别选择“专项项目”,亚类说明选择“研究项目”,附注说明选择“科学部综合研究项目”。根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码(以E06或E07开头的申请代码),附注说明选择“科学部综合研究项目”。以上选择不准确或未进行选择的项目申请将不予受理。5. 本专项项目实行无纸化申请,申请人完成申请书撰写后,在线提交电子申请书及附件材料。依托单位只需在线确认电子申请书及附件材料,无须报送纸质申请书,但应对本单位申请人所提交申请材料的真实性和完整性进行认真审核。依托单位在截止时间前通过信息系统逐项确认并提交本单位电子申请书及附件材料;在截止时间后24小时内在线提交本单位项目申请清单。项目获批准后,依托单位将申请书的纸质签字盖章页装订在《资助项目计划书》最后,在规定的时间内按要求一并提交。签字盖章的信息应与信息系统中的电子申请书保持一致。6. 本专项每个项目的合作研究单位数合计不超过2个。五 、咨询联系方式1. 填报过程中遇到的技术问题,可联系自然科学基金委信息中心协助解决,联系电话:010-62317474。2. 其他问题,可咨询自然科学基金委工程与材料科学部,咨询电话:010-62327131,邮箱:guanyg@nsfc.gov.cn。
  • 科技工作今年聚焦重大基础和前沿科学任务
    1月12日讯 科技部网站今天发布了《关于落实创新驱动发展战略 加快科技改革发展的意见》(以下简称《意见》),《意见》明确了2015年科技工作的总体思路,强调要进一步发挥科技创新支撑引领作用,培育发现新增长点。   《意见》提出,今年将着重部署若干重大基础和前沿科学任务,抢占未来战略制高点,将重点加强脑科学、量子通信与量子计算等战略部署以及纳米、蛋白质、发育与生殖、全球气候变化、&ldquo 深空&rdquo &ldquo 深海&rdquo &ldquo 深地&rdquo &ldquo 深蓝&rdquo 等重大科学研究前瞻性布局。《意见》强调,在重大科技专项实施方面,着力攻克一批核心关键技术,研制一批重大战略产品,建设一批重大示范工程。 在解决经济社会发展突出问题方面,加强清洁能源、新能源汽车、信息网络、遥感与导航、生物等领域的部署和研发,实现关键部件技术突破,提高系统集成能力。   围绕现代制造企业管控、智能车间、高端成套工艺装备、制造基础共性技术、智能机器人、3D打印等内容进行重点部署,推动制造业智能化、绿色化、服务化发展。重点部署生物育种、农机装备、信息技术等重大关键技术攻关,大力实施粮食丰产、渤海粮仓等科技示范工程。   为了促进上述目标的完成,《意见》强调了进一步完善技术创新引导专项的市场导向实施机制,优化整合基地和人才专项,加强区域创新分类指导,推动区域协同发展,同时积极融入全球创新网络,拓展创新发展国际空间。
  • 中国基础研究投入年均增幅达16.9%
    中国科技部部长王志刚27日在北京表示,中国基础研究投入快速增长,年均增幅达到16.9%,基础研究占研发投入比重首次超过6%。  中国国务院新闻办公室27日在北京举行新闻发布会,介绍为全面建成小康社会提供强大科技支撑有关情况。王志刚在会上表示,中国基础研究水平大幅提升,化学、材料、物理等学科处在世界前列,取得了一批以量子通信、铁基超导、干细胞为代表的重大原创性科技成果。  王志刚指出,中国科技人才队伍不断发展壮大,2019年全社会研发人员总量达到712.93万人,是2015年的1.3倍。企业创新主体地位进一步增强,研发经费已占全国总额的76.4%,是科技投入的主体 技术合同及成交额占全国总额的91.5%,是技术输出的主体。  王志刚表示,中国涌现出一批创新型领军企业,科技型中小企业、高新技术企业均突破20万家。高校、科研院所创新活力进一步增强,2019年,3450家高校、科研院所签订技术合同近42万项,合同金额达到940亿元人民币。  科技部战略规划司司长许倞亦表示,经过多年努力,中国基础研究整体水平和国际影响力大幅提升。中国成为全球高质量科技论文第二大贡献国。在材料科学、化学、工程技术、数学、物理学等12个学科,中国高水平学术论文被引次数进入世界前两位。  许倞指出,中国持续推进建设了五百多家国家重点实验室,布局了13个国家应用数学研究中心,优化调整形成20个国家科学数据中心、31个国家生物种质和实验材料资源库、98个国家野外科学观测研究站,这些科研基础条件和基础设施建设,为国家科学研究奠定了很好的基础。  在引导有优势的地区创新发展方面,王志刚表示,中国积极推动区域创新高地建设,鼓励有条件的区域率先实现创新驱动,积极发挥21个国家自主创新示范区、169家国家高新区的辐射带动作用。高新区内,企业研发投入占全国企业总投入的50%,创造的GDP占全国的比重超过12%,人均劳动生产力是全社会的3倍,万元增加值综合能耗是全社会平均水平的2/3。
  • 国家系统布局未来20年重大科技基础设施建设
    国家发展和改革委员会同科技部等8部门编制的《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)》(简称《规划》),目前已经国务院批准印发。其中,包括加速器驱动嬗变研究装置、上海光源线站工程、中国南极天文台等16项重大科技基础设施建设,成为我国“十二五”时期的建设重点。据悉,该《规划》是我国历史上第一部系统部署国家重大科技基础设施中长期建设和发展的指导性文件。   据介绍,我国设施建设总体处于由局部突破迈向整体推进的关键时期。目前我国重大科技基础设施的规模、技术水平和国际影响力都已迈上新台阶,为下一步全面推进设施建设储备了丰厚的人才、技术基础和建设经验。但同时尚存在总体规模偏小、数量偏少,学科布局系统性不够,开放共享和高效利用水平仍需提高,管理体制机制亟待健全等问题。   国家发展和改革委员会有关负责人今天就《规划》答记者问时指出,在兼顾传统大科学装置领域与学科交叉及新兴学科发展需求、国际发展趋势与国内基础、学科发展与国家战略需求的基础上,《规划》明确,未来20年能源科学、生命科学、地球系统与环境科学、材料科学、粒子物理和核物理科学、空间和天文科学、工程技术科学领域7个科学领域重大科技设施发展的主要方向。   值得关注的是,“十二五”时期,在我国科技发展急需、具有相对优势和科技突破先兆显现的领域中,将优先安排16项重大科技基础设施建设。能源领域包括加速器驱动嬗变研究装置、高效低碳燃气轮机试验装置 生命领域包括转化医学研究设施、模式动物表型与遗传研究设施 地球系统与环境领域包括海底科学观测网、精密重力测量研究设施、地球系统数值模拟器 材料领域包括高能同步辐射光源验证装置、综合极端条件实验装置、上海光源线站工程 粒子物理与核物理领域包括强流重离子加速器、高海拔宇宙线观测站 空间和天文领域包括空间环境地面模拟装置、中国南极天文台 工程技术领域包括未来网络试验设施、大型低速风洞等。   该负责人介绍说,“十二五”时期的16项国家重大科技基础设施建成后,将在提升我国重大科技设施总体水平、提高我国科技前沿研发能力和推动新兴产业发展方面发挥积极的促进作用。一是促使我国重大科技基础设施总体技术水平进入国际先进行列,其中物质科学、核聚变、天文等领域的部分设施将跃居国际领先水平。如强流重离子加速器建成后,将成为国际上相同能区稳定核束流脉冲流强最高、脉冲功率最高、短寿命原子核质量测量精度最高的实验装置。二是将为我国空间、海洋等领域的部分前沿技术方向开展国际顶尖水平研究提供支持。如大型低速风洞将使流场品质达到甚至优于国际先进水平,实验模型能够准确模拟飞机实物,综合性能将达到世界先进水平。三是这些设施在建造和运行过程中将催生和衍生出大量新技术、新工艺和新装备,为培育战略性新兴产业和促进产业技术进步提供源源不断的强大动力。如未来网络试验设施在建造和利用过程中,需要高性能集成电路、量子通信、云计算等大量新兴技术的集成,将有力地促进相关技术水平的提升,带动相关产业的发展。   从国家重大科技基础设施建设的历程看,其从概念提出到付诸建设再到投入运行,往往需要历经十几年甚至数十年时间。美国每4年左右对科学装置规划进行修订,欧盟每两年对设施路线图进行一次更新。该负责人表示,考虑到当前科技和产业发展正孕育着新的突破,未来发展会不断产生新的需求,我国今后拟以5年为期对《规划》进行修订。   通知全文:   国务院关于印发国家重大科技基础设施建设   中长期规划(2012—2030年)的通知   国发〔2013〕8号   各省、自治区、直辖市人民政府,国务院各部委、各直属机构:   现将《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)》印发给你们,请认真贯彻执行。   国务院   2013年2月23日   (此件公开发布)   国家重大科技基础设施建设中长期规划   (2012—2030年)   重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学研究系统,是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的物质技术基础。当前,我国正处于建设创新型国家的关键时期,按照全国科技创新大会部署和深化科技体制改革要求,前瞻谋划和系统部署重大科技基础设施建设,进一步提高发展水平,对于增强我国原始创新能力、实现重点领域跨越、保障科技长远发展、实现从科技大国迈向科技强国的目标具有重要意义。为贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,明确未来20年我国重大科技基础设施发展方向和“十二五”时期建设重点,制定本规划。   一、规划基础和背景   新中国成立特别是改革开放以来,国家不断加大投入,我国重大科技基础设施规模持续增长,覆盖领域不断拓展,技术水平明显提升,综合效益日益显现。“十一五”时期,启动建设重大科技基础设施12项,验收设施10项,目前在建和运行设施总量达到32项。设施的建设和运行为科学前沿探索和国家重大科技任务开展提供了重要支撑,推动我国粒子物理、核物理、生命科学等领域部分前沿方向的科研水平进入国际先进行列。依托设施解决了一批关乎国计民生和国家安全的重大科技问题,在载人航天、资源勘探、防灾减灾和生物多样性保护等方面发挥着不可替代的作用。设施建设带动了大型超导、精密制造和测控、超高真空等一批高新技术发展,促进了相关产业技术水平提高 凝聚和培养了一批国内外顶尖科学家和研究团队,以及高水平工程技术和管理人才。此外,设施还在深化科技国际合作交流、提升全民科学素质、增强民族自信心等方面发挥了独特作用。在快速发展的同时,我国重大科技基础设施也存在一些问题:总体规模偏小、数量偏少,学科布局系统性、前瞻性不够,技术水平有待进一步提升,开放共享和高效利用水平仍需提高,管理体制机制亟待健全,工程技术和管理队伍建设需要加强等。   当今世界,科技发展正孕育着一系列革命性突破,发达国家和新兴工业化国家纷纷加大重大科技基础设施建设投入,扩大建设规模和覆盖领域,抢占未来科技发展制高点,我国重大科技基础设施建设面临机遇和挑战并存的新形势。   (一)科学前沿的革命性突破越来越依赖于重大科技基础设施的支撑能力。现代科学研究在微观、宏观、复杂性等方面不断深入,学科分化与交叉融合加快,科学研究目标日益综合。科学领域越来越多的研究活动需要大型研究设施的支撑,要求不断提高科技基础设施的单体规模和技术性能,强化相互协作,形成大型综合性设施群。进一步加强我国重大科技基础设施建设,有利于在新一轮科技革命中抢占先机、有所作为。   (二)技术创新和产业发展越来越需要重大科技基础设施提供强大动力。当前,科学研究与技术研发相互依托、协同突破的趋势日益明显,技术创新和产业振兴的步伐不断加快。重大科技基础设施的建设和运行,越来越注重科学探索和技术变革的融合,可以衍生大量新技术、新工艺和新装备,加快高新技术的孕育、转化和应用。我国在若干重要领域超前部署一批重大科技基础设施,有利于更好地促进产业技术进步、破解经济社会发展中的瓶颈性科学难题,对加快培育战略性新兴产业、实现经济发展方式转变、支撑经济社会发展具有重要意义。   (三)国际科技竞争合作越来越需要重大科技基础设施的牵引和依托。近年来,在事关国家核心利益的科技领域,主要国家在重大基础设施建设方面的竞争日趋激烈。同时,随着气候变化、生态保护、人口健康等全球性问题不断增多,在事关人类共同利益和长远发展的科技领域,由于建造设施资金投入、技术难度等超出单个国家的能力,联合共建与合作研究越来越成为发展重大科技基础设施的重要方式。加快提升我国重大科技基础设施的水平,适时在重要优势领域发起合作建设计划,有利于在国际科技竞争合作中赢得主动,不断提高我国科技国际影响力。   党的十八大明确提出实施创新驱动发展战略,强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。这对国家重大科技基础设施建设和运行赋予了新的使命和责任。面对新形势新任务,我国必须加快重大科技基础设施建设,进一步突出设施建设在我国总体发展战略中的基础性、前瞻性和战略性作用,加强与相关规划、计划的衔接,强化支撑服务功能 优化设施布局,提升技术水平,加强人才培养,形成较为完善的重大科技基础设施体系,促进自主创新能力提升,有力支撑创新型国家建设。   二、指导思想、建设原则和建设目标   (一)指导思想。   以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导,落实全国科技创新大会部署和深化科技体制改革、加快国家创新体系建设的要求,以提升原始创新能力和支撑重大科技突破为目标,以健全协同创新和开放共享机制为保障,布局新建与整合提升相结合、自主发展与国际合作相结合、设施建设与人才培养相结合,加大投入力度,加快建设完善重大科技基础设施体系,全面提升设施建设水平和运行效率,为我国科技长远发展和创新型国家建设提供有力支撑。   (二)建设原则。   一是着眼长远、服务大局。突出重大科技基础设施建设的战略性,既要瞄准探索未知世界和发现自然规律的科技发展前沿方向,又要结合国情,聚焦影响未来经济社会发展和国家安全的重大科技难题,衔接好科技重大专项等相关规划和计划,强化设施建设对国家重大战略的支撑作用。   二是科学谋划、系统布局。把握科学技术发展的总体趋势,有机衔接现有科技资源,统筹考虑学科领域布局,加强国际合作,全面系统谋划重大科技基础设施建设与发展,形成“探索一批、预研一批、建设一批、运行一批”的发展格局。   三是重点突破、实现跨越。分清轻重缓急,优先选择具有相对优势、科技发展急需或科技突破先兆已经显现的科学前沿和学科交叉领域,选准主攻方向,集中优势资源,加快重大科技基础设施建设,实现重点领域跨越发展。   四是创新机制、持续发展。将重大科技基础设施建设作为深化科技体制改革的重要抓手,针对重大科技基础设施的基础性、公益性特征,建立完善高效的投入机制、开放共享的运行机制、产学研用协同创新机制、科学协调的管理制度,提高设施建设和运行的科技效益,形成持续健康发展的良好局面。   (三)建设目标。   到2030年,基本建成布局完整、技术先进、运行高效、支撑有力的重大科技基础设施体系。传统大科学领域设施得到完善和提升,新兴领域设施建设布局较为完整,能够全面支撑前沿科技领域开展原创性研究 设施技术水平持续提高,一大批设施的技术指标居国际领先地位 设施共建、共管、共享的体制机制更加完善,运行和使用效率整体进入世界前列 设施科技效益和经济社会效益显著,取得一批有世界影响力的科研成果,催生一批具有变革性、能带动产业升级的高新技术 基本形成若干布局合理的世界级重大科技基础设施集群,设施整体国际影响力和地位显著提高。   “十二五”期末要实现以下目标:重大科技基础设施总体技术水平基本进入国际先进行列,物质科学、核聚变、天文等领域的部分设施达到国际领先水平。支撑科技发展的能力明显增强,凝聚一批世界优秀科研人才,部分前沿方向能开展国际顶尖水平的研究工作,事关经济社会发展的重大科技领域初步具备取得实质性突破的能力。投入运行和在建的重大科技基础设施总量接近50个,薄弱领域设施建设明显加强,优势方向进一步巩固和发展,初步建成若干在国际上有一定影响的重大科技基础设施集群,重大科技基础设施体系初具轮廓。以开放共享为核心的运行机制基本建立,符合设施自身特点与发展规律的管理制度初步形成,设施运行和使用效率整体达到国际先进水平。   三、总体部署   未来20年,瞄准科技前沿研究和国家重大战略需求,根据重大科技基础设施发展的国际趋势和国内基础,以能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间和天文、工程技术等7个科学领域为重点,从预研、新建、推进和提升四个层面逐步完善重大科技基础设施体系。在可能发生革命性突破的方向,前瞻开展一批发展前景较好的探索预研工作,夯实设施建设的技术基础 在2016—2030年期间适时启动建设一批科研意义重大、条件基本成熟的设施,强化未来科技持续发展的能力 在我国具有一定基础和优势的领域,在“十二五”期间建设一批科研急需、条件成熟的设施,强化科技持续发展的支撑能力 对已经启动但尚未完成建设任务的在建设施,加大工程管理和技术攻关力度,力争早日建成投入使用 对已经投入运行但仍有较大发展潜力的设施,进一步完善提升技术指标和综合性能,最大程度发挥其科学效益。   (一)能源科学领域。   以解决人类社会可持续利用能源的科学问题为目标,面向我国中长期核能源开发与安全运行、化石能源高效洁净利用与转化、可再生能源规模化利用等方向,以核能和高效化石能源研究设施建设为重点,注重新能源、新材料、网络技术相结合,逐步完善相关领域重大科技基础设施布局,为能源科学的新突破和节能减排技术变革提供支撑。   核能源方面。完善提升全超导托卡马克核聚变实验装置的性能,积极参与国际热核聚变实验堆计划,保持我国在磁约束核聚变研究领域的先进地位 建设长寿命高放核废料嬗变安全处置实验装置,攻克核裂变能安全洁净发展的技术瓶颈 适时启动高效安全聚变堆研究设施建设,加快聚变能走向实际应用进程。   化石能源方面。建设高效低碳燃气轮机试验装置,支撑相关领域重大基础理论研究,解决煤炭清洁利用和高效转换关键科技问题 探索预研二氧化碳捕获、利用和封存研究设施建设,为应对全球气候变化提供技术支撑。   可再生能源方面。针对风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等能量密度低、随机波动等问题,探索预研能量捕获、储能、转换、并网研究设施建设,促进可再生能源规模化高效利用。   (二)生命科学领域。   以探索生命奥秘和解决人类健康、农业可持续发展的重大科技问题为目标,面向综合解析复杂生命系统运动规律、生物学和医学基础研究向临床应用转化、种质资源保护开发与现代化育种等方向,重点建设以大型装置为核心、多种仪器设备集成的综合研究设施,完善规模数据资源为主的公益性服务设施,支撑生命科学向复杂宏观和微观两极发展并实现有机统一,突破生命健康、普惠医疗和生物育种中的重大科技瓶颈。   现代医学方面。建设转化医学研究设施,从分子、细胞、组织、个体等方面系统认识人类疾病发生、发展与转归的规律,促进生物医学基础研究成果快速转化为临床诊疗技术。   农业科学方面。建成国家农业生物安全科学中心,支撑农业危险性外来入侵生物、农业毁灭性高致害变异性生物和农业转基因生物安全的创新性理论、方法与防控新技术研究 建设模式动物研究设施,支撑表型及基因型关系、遗传信息高通量获取与工程转化、细胞和动物模型开发与应用等研究 适时启动农作物种质表型和基因、动物疫病、农业微生物研究设施建设,支撑我国农业生物技术和产业的持续发展及生物多样性保护。   生命科学前沿方面。建成蛋白质科学研究设施,支撑高通量、高精度、规模化的蛋白质制取与纯化、结构分析、功能研究 探索预研系统生物学研究设施及合成生物学研究设施建设,满足从复杂系统角度认识生物体的结构、行为和控制机理的需要,综合解析生物系统运动规律,破解改造和设计生命的科学问题。   生命科学研究基础支撑方面。适时启动大型成像和精密高效分析研究设施建设,满足生物学实时、原位研究和多维检测、分析、合成技术开发的需求 探索预研生物信息中心建设,为生命科学研究提供科学数据、种质资源、实验样本和材料等基础支撑。   (三)地球系统与环境科学领域。   以实现人类与自然和谐发展为目标,面向地球结构演化与变化过程、地壳物质组成和精细结构、地球系统各圈层间复杂作用及其耦合过程、太阳及其活动控制下各圈层的响应与耦合、人类活动影响环境的过程和机理等方向,重点建设海底观测、数值模拟和基准研究设施,逐步形成观测、探测和模拟相互补充的地球系统与环境科学研究体系。   现场探测与观测方面。建成海洋科学综合考察船,满足综合海洋环境观测、探测以及保真取样和现场分析需求 建成航空遥感系统,提高我国遥感信息技术与装备研发实验能力,为自然灾害和突发事件提供快速、实时、精确的遥感数据 建设海底科学观测网,为国家海洋安全、资源与能源开发、环境监测和灾害预警预报等研究提供支撑 适时启动地球系统科学航天航空遥感等技术监测、深海探测与调查、固体地球深部探测与动态监测、陆海地球环境观测等研究设施建设,实现多时空尺度全面长期连续监测与数据积累,逐步形成对地球系统的立体、动态监测分析能力。   基准系统建设方面。建设精密重力测量研究设施,获取高分辨率、高精度地球质量变化基础数据,支撑固体地球演化、海洋与气候变化动力学、水资源分布和地质灾害规律等研究,满足国家安全、资源勘探和防灾减灾的战略需求。适时启动包括地基基准、环境基准、深空基准等方面的基准系统建设。   数值和实验模拟方面。建设地球系统数值模拟装置,支撑气候变化、地球系统及各层圈过程模拟研究,认识地球环境过程基本规律,提高预测环境变化和重大灾害的能力。适时启动环境污染机理与变化研究模拟实验装置建设,支撑空气污染、流域水污染预测模型开发和气候变化模式研究,提高空气质量、流域水污染等预报预警能力。   (四)材料科学领域。   适应材料科学研究从经验摸索阶段到人工设计调控阶段转变的趋势,面向量子物质演生现象、纳米尺度量子结构、极端条件下材料物性与物质演变、重要工程材料服役性能等方向,以材料表征与调控、工程材料实验等为研究重点,布局和完善相关领域重大科技基础设施,推动材料科学技术向功能化、复合化、智能化、微型化及与环境相协调方向发展。   材料表征与调控方面。完善提升已有同步辐射光源,建成软X射线自由电子激光试验装置,建设高能同步辐射光源验证装置 探索预研硬X射线自由电子激光装置建设,适时启动高性能低能量同步辐射光源建设,满足以纳米空间分辨率、皮秒至飞秒时间分辨率、极高能量动量分辨率对材料多层次结构分析研究的需求,逐步形成布局合理的国家光源体系。建成散裂中子源和强磁场实验装置,建设极低温、超快、超高压极端条件研究设施,形成与大型同步辐射光源结合的格局,满足研究和发现新物态、新现象、新规律和创造新材料的需求。   工程材料实验方面。建成重大工程材料服役安全研究评价设施,支撑不同尺度及跨尺度的结构性能研究 探索预研超快光谱界面反应检测装置、极端和工业特殊服役环境模拟装置建设,支撑材料服役行为和规律研究 结合高能同步辐射光源,适时启动综合工程环境在线装置建设,支撑真实环境下工程材料实时、原位研究。   (五)粒子物理和核物理科学领域。   以揭示物质最小单元及其相互作用规律为目标,面向超越标准模型新粒子和新物理探索、暗物质和暗能量探测、中低能核物理与核天体物理研究等方向,建设相关大型研究设施,提高微观世界探索能力和自然界基本规律认知水平。   粒子物理方面。建设高能宇宙线研究设施,探索高能空间粒子起源和相关新物理前沿 适时启动用于中微子和其他高能粒子物理研究的非加速器实验设施建设,探索预研新型加速器实验设施建设。   核物理方面。建设高性能重离子束研究装置,使我国核物理基础研究在原子核层次上的整体水平进入国际先进行列 探索预研强流放射性束实验设施建设。   (六)空间和天文科学领域。   以揭示宇宙奥秘和解释物质运动规律为目标,面向宇宙天体起源及演化、太阳活动及对地球的影响、空间环境与物质作用等方向,按宇宙、星系、太阳系等不同空间尺度布局设施建设,提升我国天文观测研究能力、空间天气和灾害应对能力以及空间科学实验基础能力。   宇宙和天体物理方面。建成大口径射电望远镜,为宇宙大尺度结构及物理规律研究提供支撑 建设中国南极天文台,支撑暗物质、暗能量、宇宙起源、天体起源等前沿研究 探索预研先进多波段天文观测设施建设,逐步形成比较完善的天文观测及数据应用系统。   太阳及日地空间观测方面。建成空间环境地基监测网,揭示近地空间环境的时间和空间变化规律,并逐步形成覆盖更多重要区域的空间环境监测、预警能力 适时启动大型太阳观测研究设施建设,支撑太阳、行星际、磁层、电离层和中高层大气变化过程和规律研究,深化太阳变化及其对地球和人类影响的认识。   空间环境物质研究方面。建设空间环境与物质作用模拟装置,支撑近地空间环境与材料、元器件、结构、系统及生物体作用规律研究 探索预研空间微重力科学实验设施、南极气球站和引力波研究设施的建设,揭示空间微重力环境物质运动规律,提升我国深空探测、空间基础物理、空间利用等方面的研究能力。   (七)工程技术科学领域。   瞄准未来信息技术发展的基础和前沿、岩土地质体的动力特性及地质灾害过程等工程技术中的重大科技问题,以产生变革性技术为主要目标,以信息技术、岩土工程和空气动力学为研究重点,探索和逐步推进相关设施建设,为保障国家重点任务的实施、引领未来产业发展提供基础支撑。   信息技术方面。建设未来网络研究设施,解决未来网络和信息系统发展的科学技术问题,为未来网络技术发展提供试验验证支撑 适时启动新一代授时系统建设,支撑超精密时间频率技术开发,逐步形成高精度卫星授时系统和高精度地基授时系统共同发展的格局。   岩土工程方面。适时启动超重力模拟研究设施建设,揭示复杂岩土地质体的动力特性 探索预研大型地震模拟研究设施建设,开展地震动输入和工程地震灾害模拟研究 探索预研深部岩土工程研究设施建设,揭示深部岩体的力学特征。   空气动力学方面。建成多功能结冰风洞,支撑不同冰型和冰积累过程对飞行器空气动力特性的影响等研究 建设大型低速风洞,支撑气动噪声、流动分离与涡旋运动、流动控制、流固耦合、电磁空气动力学等研究 适时启动大型跨声速风洞、低温高雷诺数风洞、先进航空发动机研究设施建设,为我国航空航天、高速铁路建设等提供必要的研究试验手段。   四、“十二五”时期建设重点   “十二五”时期,在我国科技发展急需、具有相对优势和科技突破先兆显现的领域中,综合考虑科学目标、技术基础、科研需求和人才队伍等因素,优先安排16项重大科技基础设施建设。   (一)海底科学观测网。   海洋科学研究正经历着由海面短暂考察到内部长期观测的革命性变化,这将从根本上改变人类对海洋的认识。围绕实现全天候、综合性、长期连续实时观测海洋内部过程及其相互关系的科学目标,建设海底长期科学观测网,主要包括:基于光电缆的陆架
  • “从0到1”“从1到多”广东打造重大科技基础设施群
    7月22日,广东东莞松山湖科学城中子源路,中国散裂中子源的科研人员正在紧张地忙碌着。不久前,中国散裂中子源与英国散裂中子源续签了谅解备忘录,双方在联合实验室的基础上,将进一步加强先进强流质子加速器技术、高功率靶站技术、中子散射技术及应用研究等方面的合作交流。中国散裂中子源的建设意义特殊,它实现了广东在国家重大科技基础设施领域零的突破。以此为起点,广东推动重大科技基础设施实现了“从0到1”“从1到多”的跨越,一批国家重大科技基础设施先后落地建设。按“十四五”规划,广东将布局建设人类细胞谱系等5个设施,数量位居全国首位,助力粤港澳大湾区打造重大科技基础设施集群。①中国散裂中子源(新华社记者 刘大伟摄)②中国散裂中子源靶站(中国散裂中子源供图)③中国散裂中子源快循环同步加速器(中国散裂中子源供图)“安营扎寨”建设一批“国之重器”6月24日,江门中微子实验地下700米的实验大厅内,中心探测器不锈钢主结构最后一个拼装单元吊装合拢,标志着中心探测器不锈钢主结构安装工作顺利完成。江门中微子实验核心探测设备——中心探测器位于地下实验大厅内44米深的水池中央,其不锈钢主结构设计采用直径约41米的球形网壳结构形式。不锈钢主结构的合拢,意味着有机玻璃球现场安装即将开始。中心探测器结构中的有机玻璃球直径35.4米、壁厚120毫米、重600多吨,是世界上最大的单体有机玻璃结构。江门中微子实验位于广东省江门市,计划于2023年建成运行,以测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数为主要科学目标,还将进行其他多项科学前沿研究。如今,国家重大科技基础设施在广东多点开花。除了江门中微子实验外,一批“国之重器”也正在谋划、推进中。在广东惠州,加速器驱动嬗变研究装置和强流重离子加速器建设现场热火朝天;在广州,冷泉生态系统研究装置配套科研综合楼等正在有序建设中;在东莞,中国散裂中子源旁,由中建五局华南公司承建的南方光源研究测试平台项目已进入工程最后阶段,项目将围绕南方光源项目及相关技术,开展前瞻性和系统性研究工作… … 今年的广东省政府工作报告提出,要加快惠州强流重离子加速器、江门中微子实验建设,开工建设中国散裂中子源二期、人类细胞谱系,打造世界一流的重大科技基础设施群。“沿途下蛋”涌现优秀科技成果重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、引领技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学技术研究装置或系统。“中国散裂中子源就像‘超级显微镜’,是研究物质材料微观结构的理想探针,为我国材料科学技术、物理、化学化工、生命科学、资源环境和新能源等领域的研究提供了一个技术先进、功能强大的科研平台。”中国科学院院士、中国散裂中子源工程总指挥陈和生说。自2018年正式投入运行以来,中国散裂中子源共完成了来自国内外约700项用户课题研究,在国内外核心期刊发布文章百余篇,研究成果涵盖航空航天、磁性、量子、能源、合金、高分子、信息材料等前沿领域。“中国散裂中子源在东莞的成功建设,充分展示了广东省引进大科学装置、推动科技创新的决心和成就,吸引了国内许多一流的科研机构落户广东,共同建设大科学装置。”陈和生说。此外,依托中国散裂中子源,中国科学院高能物理研究所成功研制出我国首台自主研发的硼中子俘获治疗(BNCT)试验装置,为我国医用硼中子俘获治疗装置整机产业化奠定了技术基础。1月25日上午,位于广东惠州的强流重离子加速器和加速器驱动嬗变研究装置总部园区正式启用。中国科学院近代物理研究所副所长胡正国介绍,强流重离子加速器项目将成为国际上脉冲束流强度最高的重离子加速器装置;加速器驱动嬗变研究装置项目将成为国际上第一个加速器驱动次临界系统研究装置。依托这两个项目,中国科学院近代物理研究所和惠州市将在放射性同位素药物研制生产、重离子肿瘤治疗、重离子微孔膜应用、辐照育种等领域开展合作。“推动重大科技基础设施建设,将为前沿领域基础研究和应用基础研究提供重要支撑。”广东省发展改革委二级巡视员赖茂华向科技日报记者介绍,广东充分发挥重大科技基础设施在基础研究和应用基础研究中的重要作用,推动在前沿领域基础物理、信息、材料等领域涌现一批优秀科技成果。“搭桥铺路”联动湾区科技创新香港大学教授黄明欣长期从事材料研究,其研究需要散裂中子源的支撑。以前,黄明欣需向国外的散裂中子源申请机时,设计好实验步骤,然后把材料寄到国外。国外做好实验之后,再把数据传给黄明欣团队。2018年,广东东莞有了中国散裂中子源,这对黄明欣来说是个好消息。“在自家门口做实验,太方便了。”黄明欣说。利用中国散裂中子源的粉末衍射仪,黄明欣团队发现了强度高而且韧性好的“超级钢”微观机制,为改进这种钢的断裂、韧性和腐蚀性等问题提供了关键数据支撑。作为粤港澳大湾区首个国家重大科技基础设施,中国散裂中子源已成为粤港澳大湾区科技创新的“桥梁”。中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任王生介绍,该装置自2018年8月通过国家验收并投入正式运行以来,注册用户超过3800人,其中粤港澳大湾区的用户占1/4以上,吸引了许多创新研究落地粤港澳大湾区。此外,在广东省科技厅的支持下,中国散裂中子源科学中心还与东莞理工学院、香港城市大学、澳门大学共建了“粤港澳中子散射科学技术联合实验室”。记者梳理发现,在广东布局的国家重大科技基础设施,纷纷将目光瞄准了粤港澳大湾区。依托加速器驱动嬗变研究装置和强流重离子加速器,惠州将有望形成国际领先的核物理研究中心,助力粤港澳大湾区建设国际科技创新中心;冷泉生态系统研究装置的建设,将优化粤港澳大湾区大科学装置配置和科技布局,推动粤港澳大湾区科技创新… … 中国科学院南海海洋研究所副所长张长生表示,粤港澳大湾区具有独特的区位优势,汇聚了一批国家重大科技基础设施平台,集聚了国内顶尖科技创新人才。正是这些平台的支撑作用和科研人员之间的相互合作,不断推动粤港澳大湾区的科技创新迈上更高台阶。
  • 我国局部重大科研基础设施已显集群态势
    &ldquo 中科院承担的我国重大科技基础设施正在部分地区呈现出集群化态势。&rdquo 中国科学院条件保障与财务局相关负责人在18日科技日报举办的第八期科技新闻大讲堂上表示,重大科技基础设施的集群化在国际上是一个新态势,这一态势同样体现在我国的上海、合肥、北京等地区。   &ldquo 在一些发达国家,随着重大设施布局扩大,一个区域甚至一个单位出现了体量庞大的设施集群。&rdquo 该负责人说,重大科技基础设施强大的科技集聚能力,带来了科研组织模式的变革。以重大设施为依托,凝聚体量庞大、有组织、分工协作的科研团队,开展综合交叉的科研活动,变革了原有的科研范式,推动了科学技术的发展。同时,围绕设施集群不断产生的大量科研成果辐射和带动了地方(区域)经济社会的发展,极大地增强了这些地区乃至国家的竞争能力。   据悉,美国布鲁克海文国家实验室集中了同步光源、成像设施、相对论重离子对撞机、自由电子激光4个重大设施,而法国格勒诺布尔集中了同步光源、强磁场、中子反应堆等设施,均已成为国际著名的大型综合研究基地,格勒诺布尔还被誉为欧洲的&ldquo 硅谷&rdquo 。   &ldquo 集群化将产生区域效应,进而形成辐射效应。&rdquo 该负责人表示,这样的良好效应使得国际上对重大设施的投资规模愈发庞大,研究技术愈发复杂,国际合作愈发明显。   中科院是国家重大科技基础设施的主要承担单位,在国内重大基础设施分布中,仅北京地区就有正负电子对撞机、遥感卫星地面站、遥感飞机、航空遥感系统和子午工程等装置,集群化态势十分明显。此外,上海光源、神光高功率激光实验装置、蛋白质科学研究设施集中在上海,超导托卡马克、合肥同步辐射装置、强磁场实验装置集中在合肥。
  • 2012年我国基础研究投入将达324.5亿元
    3月5日,《科学》杂志发表题为《中国科学又一个丰收年》(Another Bumper Year for Chinese Science)的文章,关注了温家宝总理2012年政府工作报告中涉及对科研投入的部分。   文章引用政府工作报告中的数据称,2012年中央政府对科学技术的投入达2285.4亿元人民币,比去年增长12.4%。其中,对基础研究的投入为324.5亿元,同比增长26% 对985和211工程的投入增长24%。   基础研究经费将分配给国家自然科学基金委员会、部分国家重点实验室和研究所,具体如何分配,需等到“两会”之后。
  • 基础科学国际年强调促进可持续发展
    7月8日,2022年基础科学促进可持续发展国际年(以下简称基础科学国际年)在巴黎联合国教科文组织总部举行开幕式。中国科技部部长王志刚线上出席开幕式并在高级别圆桌会环节发言。中国科学院院长侯建国和多位院士专家为开幕式录制视频并连线参与。  根据2021年联合国第76届大会批准的决议,设立基础科学国际年旨在提高全球对基础科学重要性的认识、重视基础科学对实现可持续发展目标的价值和贡献,世界各国政府、学术界等定于2022年7月至2023年6月期间在全球各大洲举办形式多样的活动。8日的开幕式为为期一年的系列活动拉开序幕。  需要建立合理资助机制  在8日开幕式的高级别圆桌会议上,王志刚与6个国家的科技部部长、2位诺贝尔奖得主等共同讨论基础科学在决策中的作用,并作专题发言。王志刚表示,持续提升基础研究的效能,有效推动基础研究发展,要处理好两个关系:一是目标导向与自由探索的基础研究之间的关系;二是在资助方式上,稳定支持与竞争性支持的关系。  王志刚指出,基础研究注重新原理、新规律、新方法、新工艺的探索、发现、总结,难在研究方向的选择、真正属于基础研究的科学问题的提出和研判,包括同行之间形成共识,而往往政府要在非共识基础上形成资助的意见,这样的资助机制设计是困难的,本身就带有不确定性和未知性。这种资助机制还面临对不同学科、不同科学问题给予科研资助的统一性与个性化之间差异的挑战。  王志刚强调,科研活动的主体是科学家,科学家用自己的科研成果说话,如何达到科学家与自己的科研成果形成正向迭代、不断循环上升的良性过程,这也是政府资助基础研究的任务之一。  会后,王志刚与第77届联合国大会候任主席乔鲍克勒希在线会谈。双方就联合国框架下的多边科技创新合作等议题深入交换了意见,并一致强调科技在应对全球性挑战、实现可持续发展目标过程中应发挥更加重要的作用。   解决人类共性挑战的关键力量  中国科学院是基础科学国际年中国国内唯一指导委员会和咨询委员会双重委员单位,侯建国在致辞中表示,基础科学的重大成果往往能带来生产力的深刻变革和社会的巨大进步,当前人类社会面临的诸多共同挑战需要更多科技支撑,关注基础科学研究,就是关心人类未来发展。中国科学院真诚希望通过本次基础科学国际年活动,加强与全世界科学家的沟通与交流,与全球科技界携手共进,切实为基础科学促进全球可持续发展作出实质贡献。  中国科学院蒲慕明院士、姚檀栋院士及其他各国科学家参加了罗马俱乐部联席主席曼费拉兰费尔主持的“基础科学与可持续发展目标”圆桌讨论,他们从各自的研究领域分别阐述了基础科学与可持续发展目标间的关系,并指出基础科学是解决人类面临共性挑战的关键力量之一。  中国科学界全面参与  在开幕式当日,中国科学院在联合国教科文组织总部举办了成果展览,展示了包括“合成生物学研究”“两次青藏科考”“可持续发展大数据国际研究中心”“500米口径球面射电望远镜”“沙漠治理”“人工光合”“地学研究支撑矿产资源勘探和重大工程建设”等7项成果。此外,“聚变能研究”还将作为中国的代表性成果与其他国家的成果一起在联合国教科文组织集中展示一个月。  中国科学院将继续发挥基础科学国际年“中国节点”的作用,积极组织并参与各类相关活动,深化基础科学研究国际合作,推动中国更好地融入国际科技合作网络,提升中国和全球范围内基础科学研究对可持续发展的贡献和影响。  中国常驻联合国教科文组织代表杨进、科技部国际合作司司长戴钢、科技部资源配置与管理司司长解鑫、科技部基础研究司司长叶玉江、中科院国际合作局局长陈熙霖、中国联合国教科文组织全国委员会副秘书长崔莹等出席活动。
  • 基金委“十二五”将推进仪器基础研究
    国家自然科学基金委员会第六届委员会第四次全体会议于2011年3月23日在京举行。在开幕式上,国家自然科学基金委员会陈宜瑜主任以《突出战略导向营造创新环境 不断开创科学基金事业发展新局面》为题作了工作报告 孙家广副主任作《关于制定科学基金“十二五”发展规划的说明》 国家自然科学基金监督委员会朱道本主任作了监督委员会工作报告 国家发展和改革委员会高技术产业司綦成元司长、财政部教科文司赵路司长到会并讲话。全委会委员出席会议,监督委员会委员列席会议。国务院法制办、国务院研究室、教育部、科技部、人力资源与社会保障部、审计署、中科院、中国工程院、中国科协等部门的有关同志及国家自然科学基金委员会的工作人员参加了会议。开幕式由国家自然科学基金委员会副主任王杰主持。   本次会议的主要任务是,认真贯彻党的十七大、十七届三中、四中、五中全会精神,深入落实国家经济和社会发展 “十二五”规划纲要,总结2010年的工作,研究今后一段时期科学基金工作思路和今年主要任务。   陈宜瑜主任在总结2010年的工作时指出:2010年,科学基金工作紧紧围绕党和国家工作大局,认真贯彻落实中央决策部署。突出更加侧重基础、更加侧重前沿、更加侧重人才的战略导向,统筹部署研究项目、人才项目和环境条件项目资助格局,科学评审约11.9万份各类申请,择优资助了各类项目26580项,金额约96.53亿元,全面完成科学基金“十一五”规划目标任务,为提升国家自主创新能力做出了应有贡献。   一、在科学基金资助工作中完成了项目受理、评审和资助工作   在项目资助方面,面上项目资助13030项,金额45亿余元。重点项目资助436项,金额约9.7亿元。重大项目资助14项,金额1.4亿元 重大研究计划资助444项,金额约4.86亿元。各类联合基金资助195项,金额近1.68亿元。   在人才资助方面,一是持续扩大后备人才资助规模。青年科学基金资助8350项,比上年增长37.36%。二是稳步推进西部和少数民族等地区人才发展。地区科学基金资助1326项,比上年增长43.82%。三是促进创新拔尖人才成长。国家杰出青年科学基金适度提高资助规模,2010年资助198人,金额 3.88亿元。四是着力培育创新团队,2010年资助创新研究群体29个。五是重视女性科学家培养工作。实行同等条件下优先支持女性科研人员的评审政策,促进了女性高层次科技人才培养。   在推进国际(地区)合作方面,基金委与美国国立卫生院、联合国环境规划署、欧盟研究总司、南非国家研究基金会签署合作协议,国际合作网络不断拓展。与境外机构共同资助的合作研究计划超过20个,投入经费超过1亿元。2010年国际合作资助经费2.89亿元,比上年增长71.2%。外国青年学者研究基金资助80人,促进中外青年学者合作交流。   二、在科学基金管理工作中,探索性地开展了绩效管理的国际评估工作。   国际评估得到国务院领导同志高度重视和财政部大力支持。系统整理了科学基金25年资助管理数据资料,组织征集了资助成果和人才、推动学科发展、支撑国家需求等方面的评估案例555个,为评估提供了科学依据。国际评估专家针对科学基金战略定位、资助绩效、管理绩效、社会影响等开展了全面评估。   三、在筹划未来发展的工作中,认真研究和制定科学基金“十二五”规划。   加强研究集成,推进与中国科学院及中国工程院合作开展发展战略研究,增强规划的科学性 广泛征求国务院有关部门、部分依托单位、地方科技厅的意见和建议 加强专家咨询,提请两院院士大会对研究报告进行咨询,组织科学部专家咨询委员对规划进行审议,科学遴选了优先发展领域。   在谈到2011年及今后一段时期工作设想时,陈主任指出:2011年是“十二五”发展的开局之年。中央财政投入科学基金达到120亿元,比上年增长16%以上,做好今年的工作至关重要。在扎实做好日常工作的同时,突出以下要点:   1、全面启动实施科学基金“十二五”规划。准确把握“十二五”发展的指导思想,深入理解战略引导、统筹发展、完善机制、激励创新的总体思路。要牢牢把握发展目标,统筹实施原始创新、创新人才、开放合作、创新环境和卓越管理战略。要明确战略任务和专题部署,有效调动各方面积极性,有序推进、逐步落实资助创新研究、培育创新人才、推动学科发展等重点工作。   2、发扬改革精神,大力营造创新环境。创新环境建设对加快推进自主创新至关重要。我们将以创新资助管理为抓手,大力营造着眼长远、稳定支持、鼓励探索、宽容失败的良好环境,保障科学家安心、专心、潜心开展科学研究。一是科学调整资助模式。要防止和克服因“多头申请”等牵扯科研精力的现象,让科学家心无旁骛地探索创造。在深入调研基础上,将面上项目执行期从3年延长到4年,重点项目执行期从4年延长到5年,单项平均强度分别由2010年的34.7万元和221万元提高到60万元和300万元。二是重视变革性研究。逐步建立针对风险高、创新性强的研究项目的特殊评审机制,鼓励大胆探索。三是切实为科学家“减负”。要推进集约、简约、节约型管理,集成管理事项、统筹安排评审,优化管理程序、提供便捷服务,节省管理成本、勤俭办事办会,让科学家从疲于评审、忙于被评的事务中解脱出来。   3、着眼原始创新能力建设有效推进创新研究。突出更加侧重基础,推进学科发展。突出更加侧重前沿,加强重点部署。推进仪器基础研究,提升自主创新能力。科学筹划联合资助工作,有效发挥科学基金的导向作用。积极落实开放合作战略,构建以我为主的国际(地区)合作研究网络。   4、立足国家人才工作全局切实培育创新人才。基础科学人才培养基金资助要坚持促进基础研究与高等教育有机结合,激发大学生科学兴趣和创新意识。进一步加大青年基金资助力度,将单项平均资助强度提高到25万元,继续扩大资助规模,为基础研究提供源源不断的后继力量。积极扶植少数民族和西部地区人才成长,将地区科学基金单项平均资助强度提高到50万元。国家杰出青年科学基金要造就学术领军人物。创新研究群体基金资助要着力培养具有国际影响力、冲击世界科技前沿的杰出科学家和创新团队。   5、以绩效国际评估为契机不断完善科学基金管理机制。加强评估报告系统分析,不断深化对基础研究发展规律、创新人才成长规律和科学基金管理创新规律的认识,探索通过整体评估促进科学发展的长效机制,着力建设更具活力、更富效率、更加开放的中国特色科学基金制,推动实现“十二五”发展战略目标。   会议还提供了《关于2010年科学基金预算与资助计划执行情况及2011年预算与资助工作报告》供全委会委员审议。
  • 国家重大科技基础设施建设“十三五”规划印发
    p   为加快推动“十三五”时期国家重大科技基础设施的建设布局,进一步强化国家重大科技基础设施对经济社会发展、国家安全和科技进步的支撑保障作用,国家发展改革委会同教育部、科技部、财政部、科学院、工程院、自然科学基金会、国防科工局和中央军委装备发展部联合编制并印发了《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》。 /p p   规划提出,到2020 年,重大科技基础设施建设和运行总体技术水平进入国际先进行列,运行和使用效率整体达到国际先进水平,一批设施的技术指标居国际领先地位 薄弱领域设施建设明显加强,优势方向进一步巩固和发展,支撑前沿科技领域开展原创性研究的能力显著增强。基本建成若干具有国际影响力的综合性国家科学中心,形成以开放共享为核心的运行机制,建立起符合设施自身特点与发展规律的管理制度。设施整体国际影响力和地位显著提高,为我国进入创新型国家行列提供有力支撑,为进入创新型国家前列和建设世界科技强国奠定坚实基础。 /p p   ——投入运行和在建设施总量55 个左右,基本覆盖重点学科领域和事关科技长远发展的关键领域。 /p p   ——依托设施开展一批国际顶尖水平的研究工作,取得一批重大原创成果,有力推动重要学科领域实现跨越发展。 /p p   ——通过设施建设,衍生出一批新技术、新工艺和新装备,催生出一批颠覆性技术和战略性产品。 /p p   ——通过设施高效运行,攻克一批产业关键核心技术,突破一批创新发展的瓶颈性科技难题。 /p p   ——依托设施凝聚一批全球顶尖科技人才,开展一批国际重大科技合作计划,显著提升我国科技国际影响力。 /p p   ——初步建成若干综合性国家科学中心,使其成为原始创新和重大产业关键技术突破的源头,成为具有重要国际影响力的创新基础平台。 /p p   聚焦“十三五”时期的重点任务,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求,以能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间和天文、工程技术等7 个科学领域为重点,从启动建设、筹备论证、探索预研、完善提升四个层面,推动国家重大科技基础设施布局建设和发展,形成循序渐进、滚动实施、动态调整、持续发展的良好局面。统筹布局综合性国家科学中心建设,打造具有世界先进水平的重大科技基础设施群。进一步完善体制机制,形成支持设施持续发展的良好政策环境。 /p p   “十三五”期间,优先项目包括:空间环境地基监测网(子午工程二期),大型光学红外望远镜,极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施,大型地震工程模拟研究设施,聚变堆主机关键系统综合研究设施,高能同步辐射光源,硬X 射线自由电子激光装置,多模态跨尺度生物医学成像设施,超重力离心模拟与实验装置,高精度地基授时系统。 /p p style=" line-height: 16px "   附件: img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201701/ueattachment/24f65188-e0b3-4798-97c9-f4f81626f37e.pdf" 《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》.pdf /a /p p br/ /p
  • 王贻芳院士:我国重大科技基础设施的现状和未来发展
    一、重大科技基础设施的内涵及分类国家重大科技基础设施,有时也称大科学装置,是指为提升探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革的能力,由国家统筹布局,依托高水平创新主体建设,面向社会开放共享的大型复杂科学研究装置或系统,是为高水平研究活动提供长期运行服务、具有较大国际影响力的国家公共设施。按照不同的用途,重大科技基础设施一般分为以下三类:第一类是专用设施,这是为特定学科领域的重大科学技术目标而建设的研究装置,如北京正负电子对撞机、超导托卡马克核聚变实验装置、高海拔宇宙线观测站、“中国天眼”、武汉国家生物安全实验室等。专用设施有明确具体的科学目标,追求国际基础科学研究的最前沿,依托设施开展的研究内容、科学用户群体也比较特定、集中。第二类是公共实验平台,这类设施主要为多学科领域的基础研究、应用研究提供支撑性平台,例如上海光源、中国散裂中子源、强磁场实验装置等。这类装置为多个领域的不特定大量用户提供实验平台和测试手段,为相关基础科学研究及其应用提供关键支撑,追求满足用户需求,服务全面完整。第三类是公益基础设施,主要为经济建设、国家安全和社会发展提供基础数据和信息服务,属于非营利性、社会公益性设施,如中国遥感卫星地面站、长短波授时系统、 西南野生生物种质资源库等,追求满足国家和公众需求。重大科技基础设施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,其设计、研制及相关技术和工艺具有综合性、复杂性、先进性,有时具有唯一性,知识创新和科学成果产出丰硕,技术溢出、人才集聚效益非常显著,因此往往成为国家创新高地的核心要素。同时,它也不同于一般的科研仪器中心或者平台,是需要自行设计研制专用的设备,体量大、投资大、能力强、技术复杂先进、生命周期长,具有明确的科学目标,体现了国家意志,反映了国家需求,是“国之重器”、“科技利器”,需要国家统筹规划、统一布局、统一建设、统筹运行与开放。重大科技基础设施也代表着国家的形象,是国家科技实力、经济实力乃至软实力的重要标志。1969年,美国费米实验室申请建造质子主环加速器,实验室主任罗伯特威尔逊在国会被询问建设该加速器对国防的作用。他回答说,“做这件事,不仅对基础研究有极其重要的意义,而且可以使这个国家更值得被保卫”。二、国际重大科技基础设施的发展态势国际上,重大科技基础设施建设起源于二战时期的美国,至今已有八十多年的历史。长期以来,欧美日等主要发达国家和新兴经济体都高度重视重大科技基础设施的建设与发展,将其视作本国科技的核心竞争力,持续加大投资力度,加强设施建设和战略布局,保持、培育和发展领先优势。美国在高能物理、核物理、天文、能源、纳米科技、生态环境、信息科技等领域布局了一批性能领先的大型设施,主要由能源部、国家科学基金会等部门进行资助和管理,据统计目前有60个左右,如先进光子源及其升级(APS,1996年运行,2022年完成升级)、激光引力波天文台及其多次升级(LIGO,2002年运行,2015年完成升级)、先进地震学设施(SAGE,2014年运行)、韦伯太空望远镜(JWST,2021年发射)、大型综合巡天望远镜(LSST,计划2022年运行)、深地中微子实验(DUNE,计划2026年建成)等,取得了发现引力波等一系列重大科学成果和相关核心技术的突破,在美国科技创新、国家安全和经济社会可持续发展等方面发挥了重要作用,巩固了其世界头号科技强国的地位。欧洲以英国、法国、德国等为代表,在能源、生命、资源环境、材料、空间、天文、粒子物理与核物理、工程技术等领域也布局建设了数量众多的研究设施。据不完全统计,英国约有40多个,德国约有60多个,法国有将近60个。除此之外,为了整合资源,提高整体竞争力,欧盟国家还联合建设了一批国际领先的大型研究设施,如欧洲同步辐射装置(ESRF,1994年运行,2015年完成升级,新升级今年完成)、大型强子对撞机(LHC,2008年运行,正在升级)、甚大巡天望远镜(VST,2011年运行)、欧洲自由电子激光(EXFEL,2017年运行)、欧洲散裂中子源(ESS,计划2025年运行)等,取得了发现希格斯粒子等一系列重大科学成果,发明了WWW网页技术,催生了互联网经济。这些设施不仅保持了欧洲在相关领域的科技领先优势,而且促进了全球经济社会发展,促进了欧洲国家之间的和平与合作,提高了技术市场的占有率,为欧洲在全球供应链、产业链中占据高位赢得了主动。三、我国重大科技基础设施建设发展历程我国重大科技基础设施建设起步于上世纪60年代,六十多年来,走过了从无到有、从小到大、从跟踪模仿到自主创新的艰难历程。目前,设施技术水平和性能不断提升,学科领域和地域布局不断优化,从一个侧面反映出我国科学技术事业发展的巨大进步和成就。下面从四个发展时期进行介绍。(一)上世纪五、六十年代的萌芽期新中国成立后,我国于1956年12月颁布了第一个科技发展规划——《1956—1967年科学技术发展远景规划纲要》。在这一规划指导下,围绕“两弹一星”的研制,国家布局建设了一些研究设施,如点火中子源、实验性重水反应堆、材料试验堆、粒子加速器等。这些虽然还不能算作“大科学装置”,但是重大科技基础设施的萌芽。上世纪六十年代,我国科学界开始酝酿基础研究设施,在国家计委等部门的支持下,部署并启动了高能加速器、短波授时、2.16米天文望远镜等装置的预先研究工作。在此基础上六十年代建设的长短波授时台,可以说是我国第一个大科学装置。(二)上世纪七、八十年代的成长期改革开放后,以经济建设为中心使国家对科学技术的需求急剧增加。邓小平同志在全国科学大会上提出“科学技术是生产力”的战略思想,我国进入了“科学的春天”。1979年1月,小平同志访美与卡特总统在华盛顿签订了《中美政府间科学技术合作协定》,并据此签订了高能物理等领域的34项合作议定书或备忘录。1983年12月,小平同志亲自批准建设北京正负电子对撞机,中央书记处决定将其列入国家重点工程。1984年10月7日,该项目在中科院高能物理研究所破土动工,小平同志亲临现场为工程奠基。1988年10月24日,小平同志又亲自出席了对撞机建成典礼。两次出席一个项目的奠基与建成,足见小平同志对国家重大科技基础设施的高度重视和亲切关怀。也正是在这次建成典礼上,他发表了影响深远的重要讲话:“过去也好,今天也好,将来也好,中国必须发展自己的高科技,在世界高科技领域占有一席之地。”北京正负电子对撞机的建成是我国重大科技基础设施建设的重要里程碑。这一时期,在国家计委的支持下,中国遥感卫星地面站、串列加速器、合肥同步辐射装置、东方红2号海洋综合调查船等设施相继建成,设施建设开始向多学科领域扩展。(三)上世纪九十年代以后的发展期九十年代以后,我国经济建设快速发展,国家提出科教兴国发展战略。在国家计委支持下,郭守敬望远镜、超导托卡马克核聚变实验装置、中国地壳运动观测网络等新一批设施项目启动建设。“十一五”之后,国家把重大科技基础设施建设作为提升创新能力的重要举措,形成了按五年规划推进建设的制度。“十一五”期间,散裂中子源开工建设,2018年通过国家验收,投入运行使用。这是世界第四台散裂中子源,填补了国内脉冲中子源的空白。更为大家熟知的“中国天眼”,也在“十一五”开工建设。通过多项自主创新,中科院国家天文台建成了目前世界最大单口径(500米)、也是最灵敏的射电天文望远镜。在这一阶段,在国家发展改革委支持下,强磁场实验装置、结冰风洞等设施也相继开工建设,设施建设和开放共享水平大幅提升,科研产出能力不断提高。上海光源的高水平建成,标志着我国进入国际一流水平的同步辐射光源俱乐部。(四)十八大以来的快速发展期党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央深入研判国内外发展形势,全面分析国际科技创新竞争态势,从把创新作为引领发展的第一动力到把高水平科技自立自强作为国家发展的战略支撑,从建设创新型国家到建设世界科技强国,从“三个面向”到“四个面向”,习近平总书记对科技创新提出一系列新思想、新观点、新论断和新要求,亲自谋划、部署和推动一系列重大战略举措,我国科技创新事业取得许多新的历史性成就。习近平总书记非常关心国家重大科技基础设施建设。2013年,他作为总书记视察科教单位,第一站就选择了我们高能物理研究所的北京正负电子对撞机。也就是在这次视察时,他对中科院提出了“四个率先”的目标要求。2016年9月,总书记为“天眼”落成启用发来贺信,要求高水平管理和运行好这一重大科学基础设施,早出成果、多出成果、出好成果、出大成果。这不仅是对“天眼”提出的要求,也是对所有重大科技基础设施提出的要求。2021年2月,总书记还在贵阳亲切会见项目负责人和科研骨干,视频连线装置现场,亲切慰问科研人员,听取建设历程、技术创新、科研成果、国际合作等情况介绍,指出“天眼”是国之重器,实现了我国在前沿科学领域的重大原创突破。这一阶段,我国对重大科技基础设施进行了前瞻部署和系统布局,投入力度持续加大。在国家发展改革委的规划组织和投资支持下,“十二五”期间,我国启动建设了高海拔宇宙线观测站、高效低碳燃气轮机试验装置等15项重大科技基础设施;“十三五”期间,在基础科学、能源、地球系统与环境、空间和天文以及部分多学科交叉领域,启动建设了高能同步辐射光源、硬X射线自由电子激光装置等9项设施。这两个五年计划,累计项目数接近此前建设总数。根据国家发展改革委的规划,“十四五”期间,拟新建20个左右国家重大科技基础设施,在数量和质量上有新的跃升。我国重大科技基础设施建设迎来了实现历史性跨越的快速发展期。目前,我国在建和运行的重大科技基础设施项目总量达57个,部分设施综合水平迈入全球“第一方阵”。中科院是我国重大科技基础设施建设的最早发起者,也是设施建设和运行的主要力量,一代又一代科学家和工程技术人员,为此付出了长期艰苦的努力,做出了许多重大卓越的贡献。目前,共承担建设和运行重大科技基础设施30余项,超过全国的一半。中科院与国内科教界广泛合作,开展规划和建设,已建成运行的设施更面向国内外开放,吸引广大科研人员充分利用设施开展科学研究。在包括重大科技基础设施在内的大型科研设施和仪器设备开放共享方面,在财政部、科技部组织的评估中,中科院长期在全国科教单位中排名第一。当然,高校和其他有关科研单位也承担了很多重大科技基础设施建设任务,同样做出了重要贡献。四、我国重大科技基础设施建设运行成效几十年来,在国家有关部门的统一部署下,我国重大科技基础设施布局逐步完善、运行更加高效、产出更加丰硕,对促进我国科学技术事业发展起到了巨大的支撑作用,为解决国家发展中遇到的关键瓶颈问题做出了突出贡献,其技术溢出也显著促进了经济社会发展,并依托设施逐步形成了一批在国际上有重要影响的国家科技创新中心和人才高地。主要成效可以概括为以下几个方面:(一)原创性引领性科技成果的策源地重大科技基础设施为开展基础研究和应用研究提供了重要平台,推动我国粒子物理、凝聚态物理、天文、空间科学、生命科学等领域部分前沿方向的科研水平迅速进入国际先进行列。2011年以来,依托重大科技基础设施产生的成果就有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。总计29项成果入选年度“中国十大科技进展新闻”或“中国科学十大进展”,占上榜成果的13.2%。一些成果更是在国际上产生了重大影响力。例如,大亚湾反应堆中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并精确测量到其振荡几率。该结果是对自然界最基本物理参数的测量,对未来中微子物理的发展方向起着决定性作用。高海拔宇宙线观测站在银河系内发现大量超高能宇宙加速器,并记录到最高1.4拍电子伏伽马光子,这是人类观测到的最高能量光子,突破了人类对银河系粒子加速的传统认知,开启了“超高能伽马天文”的时代,为破解“宇宙线起源和加速”这一世纪之谜奠定了基础。快速射电暴起源是当今天体物理领域最前沿的科学问题之一,我国科学家利用“慧眼”卫星精准定位了快速射电暴对应的x射线天体,利用“中国天眼”第一次捕捉到了快速射电暴多样化的偏振信息,揭示了快速射电暴的来源和辐射机制之谜。超导托卡马克核聚变实验装置实现了可重复的1.2亿度101秒等离子体运行,再次创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录,标志着我国在稳态高参数磁约束聚变研究领域引领国际前沿。(二)解决国家重大战略科技问题的主平台重大科技基础设施在解决重点领域和战略产品“卡脖子”问题等方面发挥了重要作用,推动解决了一批关键核心技术、引领带动了相关产业发展。众所周知,航空发动机核心部件——叶片的服役寿命,一直是制约我国航空领域发展的“卡脖子”问题,过去一直缺乏合适的检测手段,因中子不带电、穿透性强,可以在叶片等大型部件的内部结构和应力探测方面发挥独特优势。通过中国散裂中子源,科研人员首次获得了多种型号发动机的高温合金叶片、单晶叶片、3D打印叶片在不同工艺、不同服役状况下的内部应力数据,填补了国内深层高精度应力测试与评价的空白,支撑解决国产叶片的材料设计、制备和加工工艺。2020年初,新冠肺炎疫情暴发之初,武汉国家生物安全实验室,也就是我们通常说的武汉P4实验室,在世界上首次检测出新冠病毒全基因组序列,首次分离出病毒毒株,为全球科学家开展药物、疫苗、诊断研究提供了重要基础。同时,该实验室在新冠病毒病原鉴定、快速检测、抗病毒药物筛选、疫苗研制等重要工作中也做了很多非常重要的工作,为抗击新冠肺炎做出了不可替代的贡献。(三)推动战略性高技术发展的新引擎重大科技基础设施技术溢出效应大幅提升,催生一批新技术、新产品,成为促进战略性新兴产业的科技创新驱动力,为国民经济和社会发展提供了科技支撑。比如,我国第二代中微子实验——江门中微子实验的核心部件叫做光电倍增管,之前几乎全部由日本公司垄断,对中国科学家来说自主生产这一核心器件,在十几年前还只是一个大胆的设想。2008年,中科院高能所提出全新设计方案,2011年联合北方夜视等国内企业组成产学研合作组,成功研制出20英寸微通道板型光电倍增管,综合性能达到国际先进水平,打破了国际垄断。2020年,15000只国产20英寸光电倍增管生产完成,将使用在江门中微子实验中。仅这一项,就比采购国外设备节省数亿元。该产品也成为“高海拔宇宙线观测站”的核心部件,让观测设备更加“耳聪目明”。再比如,癌症是当今社会对人类生命健康威胁最大的疾病之一。中科院近代物理所依托兰州重离子研究装置,于2021年实现我国首台医用重离子加速器——碳离子治疗系统的成功应用,使人类向攻克癌症又迈进了一步。这标志着我国成为全球第四个拥有自主研发重离子治疗系统和临床应用能力的国家,实现我国在大型医疗设备研制方面的历史性突破。(四)打造国家创新高地的强内核近年来,有关部门将重大科技基础设施作为国家创新高地建设的核心内容,加快推动北京、上海、粤港澳大湾区科技创新中心建设。特别是依托设施集群,建设上海张江、安徽合肥、北京怀柔和粤港澳综合性国家科学中心。这一战略举措不仅加快了重大科技基础设施的建设,也显著提升了这些国家创新高地的科技实力和创新能力。据不完全统计,“十二五”和“十三五”期间规划布局的24个装置中有15个项目整体或部分在综合性国家科学中心集聚,涉及总投资300多亿元。同时,重大科技基础设施有很强的外部辐射效应,不仅能显著提升所在区域的科技实力和创新能力,而且有利于提升所在区域的人才环境和形象,吸引大批高端人才和企业,持续支撑和促进地方经济社会发展。比如,散裂中子源落户广东东莞,显著改善了当地的人才环境,促进了高端产业落户,对东莞及大湾区的产业转型升级和经济发展起到了积极作用。正因为如此,许多地方党委政府都非常重视争取设施落户,对设施建设和运行给予大力支持。借此机会,我们也向有关地方的领导表示衷心感谢!(五)引才聚才和推动高水平创新合作的新高地重大科技基础设施在建设和运行过程中,集聚和培养了一大批懂科学、懂技术、懂工程、懂管理的领军人才,建成后还依托设施吸引大批高水平国内外人才开展科学研究和科技合作。以落户东莞的中国散裂中子源为例,中科院高能物理所在当地集聚和培养了一支400多人的高水平工程和科研团队及大批青年学生,包括有着丰富设施建设与开放运行经验的战略科学家,以及在专业领域颇有建树的学科领军人才和蓬勃奋进的青年科学家。散裂中子源的高度开放共享,也吸引了大批国内外的用户,包括科学家和工程技术人员开展科学研究和技术攻关。据统计,2018年以来,散裂中子源注册用户超过2600人(包括国外用户40余人),共完成600余项课题,有力推动了我国中子散射应用和关键技术的重大发展。五、我国重大科技基础设施建设的差距和不足在充分肯定成绩的同时,我们也清醒地认识到,由于我国的设施建设起步相对较晚,技术储备和人才队伍尚有不足,科技水平和产出效率还需提高,管理体制机制有待优化,对更高水平原始创新和核心技术产出的支撑作用亟待提升,整体水平与建设科技强国和高水平自立自强的目标要求还有较大差距。(一)世界领先、甚至独创独有的设施还不多当前,国际科技竞争空前激烈,世界科技强国经过长期积累,已经拥有相当规模、有重要影响力的重大科技基础设施。我国的重大科技基础设施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西方发达国家为主。近年来,我国陆续建设了“天眼”、全超导托卡马克聚变反应堆、高海拔宇宙线观测站、高能同步辐射光源、江门中微子实验等一批处于国际领先水平的设施。但总的来说,具备原创科学思想和科学设计、世界领先甚至独创独有的重大科技基础设施数量还很少;关键技术的源头主要来源于国外,性能指标还常常有差距。面对科学前沿研究不断向超微观、超宏观、超复杂方向发展的趋势,我们尤其需要加强战略研究,瞄准世界一流,高水平、高起点、有重点地选择建造一批国际领先的重大科技基础设施,以点带面,逐步实现从“占有一席之地”、到重点突破、再到引领创新的战略目标。(二)依托设施的建制化研究有待加强建设高水平、引领型的重大科技基础设施固然重要,但是运行好、使用好这些设施,发挥最大效益也很重要。我国重大科技基础设施不断推进开放共享,吸引了大批高水平用户开展科研工作,但我们也发现在公共实验平台类的设施上,科研用户自发申请使用设施,围绕国家紧迫的战略需求、开展定向性科学问题牵引的建制化研究不多,从而制约了依托设施开展高水平科学研究、产出重大原创成果、解决关键核心技术问题的能力。(三)依托设施的国际合作程度不够重大科技基础设施是国际合作的重要平台。我国重大科技基础设施在国际合作上还存在不足。一方面,我国主持的本土项目国际合作比重较低,且大部分停留在一般性的交流合作上,缺少实质性的外方经费投入和人员、技术贡献,导致我国专用研究设施国际领先性、国际影响和重大成果产出不足。另一方面,我国也较少实质性地、有显示度地参加别国的项目,国际影响不足,不易达到国际领先水平,也影响我们吸引国外投入参与本土项目。当前,美西方少数国家对我国的科技遏制和封锁持续升级,加上新冠肺炎疫情的影响,国际科技合作面临严峻挑战。重大科技基础设施在突破封锁、吸引合作,特别是开展科学家之间的科研合作、互通有无、进行深度科技交流合作上,具有独特优势,可以发挥更大的作用。六、我国经济社会发展和科技自立自强的新形势、新要求“十四五”是开启全面建设社会主义现代化国家新征程的第一个五年。作为国家创新体系的重要组成部分,我国重大科技基础设施建设发展面临着新的形势和要求。从新科技革命的历史机遇来看。现阶段我国建设科技强国的进程正好与知识经济演进中正在产生并日渐加速的新一轮科技革命相伴。科学研究的发展不断向广度拓展、向深度进军,多学科交叉融合汇聚日益频繁,重大创新突破需要依赖科学仪器来拓展人类的感知能力,必须依靠精度更高、功能更强的仪器设备,直至大科学装置。这就对装置的能力和水平提出了更高要求。从深刻复杂多变的国际形势来看。设施建设集科学技术、工业制造、材料加工、人才队伍优势于一体,代表了一个国家的综合科技实力。因此,各国都将设施的发展作为提升国家核心竞争力的重要举措,加强部署并大力实施。国家发展的激烈竞争也使设施的竞争日益激烈,在重大科技基础设施领域既要合作,也有竞争,各种困难交织,对我国设施的建设和未来发展提出了新的挑战。从我国加快建设科技强国战略目标来看。以习近平同志为核心的党中央高度重视科技事业,确立了加快建设科技强国、实现高水平科技自立自强的战略目标。这就要求我国重大科技基础设施发展要加速,只有加速才能实现从跟跑、并跑向领跑的转变,才能为原始创新和关键技术攻关提供更强力的支撑。新时代赋予新使命,内外因素叠加,对我国的设施建设提出了更高、更急迫的要求——要尽快建成布局完备、技术领先、运行高效、创新有力、综合效应显著的国家重大科技基础设施体系,设施建设水平、运行服务能力和重大成果产出要实现国际引领,以全面支撑原始创新能力提升、战略高技术研发、产业创新发展、区域创新高地建设,实现跻身创新型国家前列和世界科技强国的目标。七、几点思考和建议(三)加强高水平国际合作,发起国际大科学计划重大科技基础设施一直是国际科技合作的重点领域,世界上很多设施本身就是国际大科学计划和大科学工程的产物。我国的设施建设也是如此,一些关键技术从国外引进或国内外合作研发,不少关键器件从国外进口,一些本土项目获得国际参与与贡献。2021年3月,“中国天眼”正式向全球开放,征集观测申请,共收到15个国家31份申请,14个国家的27份申请获得批准,并于2021年8月启动科学观测。这为世界注入了中国力量和中国贡献,充分彰显了中国科学家与国际科学界携手合作的理念。江门中微子实验获得国际实物贡献约3000万欧元,占比15%左右,共有境外16个国家和地区约300多位科学家参加。我们要坚定开放合作,围绕重大科技基础设施的建设和运行,努力拓展合作范围、方式和渠道。要在项目遴选、评估、建设上有更多的国际参与和贡献,同时积极参加国际项目,广交朋友,培养人才,扩大影响,争取国际支持。希望有更多的重大科技基础设施开展高水平国际科技合作,也希望国家围绕建设高水平重大科技基础设施,选取有重大影响的“硬科技”项目,尽快发起实施若干国际大科学计划和大科学工程。重大科技基础设施肩负着支撑科技强国建设的重要使命。我们相信,在党中央、国务院领导下,在国家有关部门的组织和支持下,我国将形成布局完备、技术领先、运行高效、创新有力、成果产出显著的国家重大科技基础设施体系,为建设世界科技强国、高水平实现科技自立自强做出更大的贡献。
  • 环境微生物学之兴有赖基础创新
    环境微生物学可用于解决水污染。   给水体投以除碳(有机碳)、除氮菌株,正成为一项消除水体富营养化的可行技术措施 给土壤添加除油(矿物油)菌株,已成为一项成熟的修复油污土壤的技术措施……经过20余年的发展,以微生物手段治理污染环境,已从环境微生物学的专著和教材上,逐渐走到环境修复应用中来。   然而,对比这一领域的发达国家,我国生物修复技术的有效利用还有待进一步突破。中科院微生物所副所长、微生物所学术委员会副主任刘双江指出:“他们的技术研究手段、监测手段比我们多,评估评价机制相对成熟。环境修复作为一个系统性的大工程,要靠环境微生物学科的发展 而环境微生物学科的发展,有赖于该学科基础的开拓和创新。”   呼吁建立环境微生物资源共享库   环境修复微生物菌剂的培养和筛选,是环境微生物学发展的第一关。刘双江把菌种选育工作比作“技术+运气”共同作用的结晶:“从一个环境中提取最有效的菌种,需要不小的工作量,需要一定的技术,还需要有一定的运气。”   刘双江指出,目前研究用菌株有两个获得途径:一是通过在专门的实验室进行菌种筛选,另一个靠的则是共享。“环境微生物基础研究本就有获取环境微生物资源的属性。”他呼吁建立类似于“环境微生物菌种库”的微生物资源库,通过一定的共享机制,有条件地满足科研需要。   中国科学院微生物研究所在微生物资源共享方面并不吝啬。刘双江说:“一些大学、研究机构借用我们的菌种去做小试等研究,一般人家说要,我们就给了。”他希望在明确权利和责任的共享机制下,能有更多的单位参与到资源库的建立中。   科技部也就环境微生物资源建库的建立作着尝试和努力。目前,中科院微生物所、南京农业大学、中科院成都生物所、农业部成都沼科所、广东省微生物所等单位收集、筛选了几千株环境微生物菌种资源,可以降解不同污染物,特别是可以降解农药、多氯联苯、高分子量多环芳烃、氯代芳烃、硝基芳烃、染料等持久性有机污染物(POPs),为研发生产环境修复菌剂,提供了宝贵的微生物资源。   探究降解机理:知然后善用   “我们利用微生物降解污染物,至少要知道它有没有彻底降解?微生物的中间产物有没有毒性?不光要能修复,还要能说出为什么,至少要让公众对这种技术放心。”刘双江认为,对微生物在环境中降解机理的研究,是认知环境生物技术的“必经之路”。   刘双江说,随着研究技术的不断发展,研究降解机理的新技术、新方法也层出不穷,这些帮助人们对微生物降解了解得更多更深入。“比方说微生物对某些有机物的降解,以前我们仅仅知道对它的降解途径是从A到B,从B到C。现在利用新技术,我们就可以知道从A到B的过程中酶是怎么催化的,是哪个基因起的作用,怎么改良能够提高效率。”   刘双江目前正在进行微生物趋化的研究,探究微生物对目标物质的远离和趋近机理。这项研究可能将会促进微生物对污染物的“主动进攻”。   另外,面对越来越多复合污染的威胁,更需要彻底搞清微生物的代谢机理。刘双江指出,对复合污染物的处理,有时需要多种微生物共同作用,有时需要微生物和动植物修复技术联用。多种生物的生长、代谢影响着它们的共存环境,了解各种微生物的降解机制,才能根据不同微生物的生存生产需求,人为地创造更适宜的条件,使它们共存共赢。   希望研究成果用到实处   如今,环境微生物学在生物修复、资源利用、废水处理等应用方面正发挥巨大作用,显示了它具有无可比拟的生产潜力。   据环境微生物专业委员会报告称,污染物降解菌在环境治理工程中有其不可替代的独特作用,它在污染物降解的专一性、降解活性的强度和持久性方面,比以往的生化处理工艺占有更多优势。我国环境微生物学工作者在石油、印染废水等持久性潜在有机污染物(POPs)的微生物处理方面成果丰硕 生物制革、生物制浆和生物漂白等清洁生产新工艺已进入中试阶段 填埋场的垃圾渗滤液的处理也取得重大进展。   “中国经济的快速发展,最大的成本是资源消耗和环境污染。”刘双江指出,现阶段国家倡导“绿色经济”、“零污染排放”、“美丽国家”,正是认清了环境问题的严峻性。诸如微生物手段等绿色环保技术和工艺,应该越来越多地参与到企业中去,国家也应在经济政策上给予更多支持。   另外,政府应将环境保护理念在经济建设中扎根。刘双江认为,政府可以采用各种手段,倡导环境保护,推进环保产业的发展。   “环境微生物学的基础研究正在蓬勃开展,许多技术已取得了长足进步。我们也都希望这些研究成果能够用到实处。”刘双江说。
  • “基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项获批盘点!
    2023年3月,科技部发布了“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项2023年度项目拟支持项目,科学仪器领域涉及到高端通用科学仪器工程化及应用开发(55项)和核心关键部件开发与应用(48项)。近日,科技部公布2023年度国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项第一批项目立项结果,华纳创新、屹东光学、明石微纳等多家仪器公司上榜。1、 “高灵敏度臭氧层消耗物质连续检测分析仪”“高灵敏度臭氧层消耗物质连续检测分析仪”项目由华纳创新(北京)科技有限公司作为项目牵头单位,复旦大学姚波老师作为项目负责人,项目执行期限为2023年12月至2026年11月,项目总经费2100万元(其中中央财政经费1000万元)。该项目下设5个课题,分别涉及高灵敏度高精度臭氧层消耗物质连续检测方法研究和样机研制、高灵敏度高精度臭氧层消耗物质连续检测分析仪整机工程化和产业化、高灵敏度臭氧层消耗物质快速质谱分析仪研制与产业化、臭氧层消耗物质标样研制和量值传递技术研究、高灵敏度臭氧层消耗物质连续检测分析仪的应用示范。项目参与单位包括复旦大学、北京大学、苏州安益谱精密仪器有限公司、四川发展环境科学技术研究院有限公司、杭州谱育科技发展有限公司、生态环境部华南环境科学研究所、中国计量科学研究院、中国环境监测总站、中国气象局气象探测中心,囊括了国内在ODS和含氟温室气体相关领域开展研究、开发、监测、应用、标校的顶尖团队。2、 “场发射扫描电子显微镜”“场发射扫描电子显微镜”项目由屹东光学技术(苏州)有限公司牵头申报,联合申报单位还包括中国科学院物理研究所,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,北京芯愿景软件技术股份有限公司。3、 “低功耗低噪声超快抗辐射三维沟槽电极硅探测器芯片的研发与应用”“低功耗低噪声超快抗辐射三维沟槽电极硅探测器芯片的研发与应用”项目由明石创新(烟台)微纳传感技术研究院有限公司牵头,鲁东大学、中国科学院微电子研究所、西北工业大学等高校科研单位联合共同承担。该项目主要任务是开发低功耗低噪声超快半导体探测器,可用于X射线能谱仪和X射线自由电子激光等高端科研仪器。项目将突破三维电极深反应离子深刻蚀、三维多源离子注入与扩散掺杂等芯片制作技术及低噪前置放大技术难题,实现新型三维沟槽电极探测器研制及自主产业化。4、“超高速数据网络测试仪”超高速数据网络测试仪(项目编号:2023YFF0717600)项目由北京信而泰科技股份有限公司牵头申报。该项目主要针对大型数据中心、高速骨干网络和云计算的高端路由器及高端三层交换机等通信设备的测试需求,突破800Gbs大规模流量仿真、大规模流量统计、高精度时钟同步、全线速捕获和多协议仿真等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的超高速数据网络测试仪产品,开发相关软件及数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在数据中心、高速骨干网络和云计算等领域的应用。5、“多模成像引导腔内脉冲电场消融系统关键技术研发与产业化及推广应用”西安交通大学吕毅教授牵头申报的“多模成像引导腔内脉冲电场消融系统关键技术研发与产业化及推广应用(项目编号:2023YFF0713700)”获得立项,该项目总预算2400万元,其中中央财政专项资金1200万元,项目实施周期为3年。本项目由西安交通大学牵头,包含中国科学院深圳先进技术研究院、苏州茵络医疗器械有限公司、深圳高性能医疗器械国家研究院有限公司、江西远赛医疗科技有限公司、深圳皓影医疗科技有限公司、海军军医大学第一附属医院(长海医院)、上海市第六人民医院以及西安交通大学第一附属医院等8家单位。本项目针对现有脉冲电场消融设备无法实现脉冲电场能量生物效应可视化、能量递送装置适用范围有限、科学研究应用深度和广度不足等问题,研发多模成像引导腔内脉冲电场消融系统,围绕基础理论、关键技术、产业转化和推广应用等面临的主要问题,通过产、学、研、用协同攻关,提高原理样机工程化水平,实现核心部件国产化,形成批量生产能力,拓展科学仪器应用深度与广度。同时,推动科研模式和研究思路的转变,围绕消化道肿瘤、2型糖尿病和慢性阻塞性肺部疾病等3类重大慢性非传染性疾病所面临的关键科学问题与技术问题,开展疾病发生发展机制研究和诊疗技术探索,产出高水平研究成果。“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项的总体目标是加强我国基础科研条件保障能力建设,着力提升科研试剂、实验动物、科学数据等科研手段以及方法工具自主研发与创新能力;围绕国家基础研究与科技创新重大战略需求,以关键核心部件国产化为突破口,重点支持高端科学仪器工程化研制与应用开发,研制可靠、耐用、好用、用户愿意用的高端科学仪器,切实提升我国科学仪器自主创新能力和装备水平,促进产业升级发展,支撑创新驱动发展战略实施。
  • 我国基础科学研究论文数量翻番 化学高被引论文居榜首
    p   与2007年~2011年相比,中国在2012年~2016年的SCI(科学引文索引)论文数量从62.2万篇增加至124.5万篇,排在美国之后,居世界第2位。日前,记者从中科院文献情报中心获悉,近5年中国科研发展迅猛,国际公认的科研评价工具SCI引文数据库见证了中国科研规模的成倍增长。 /p p   同期,中国在基于SCI数据库设计的含金量更高的统计指标数据库——ESI(基础科学指标库)评价体系中前进更快:近5年入围ESI高被引论文的数量约为上个5年的2.5倍,此外,在最近一期ESI热点论文榜(2015年~2016年)中,中国的占比为26.7%。 /p p   教育部科技发展中心主任李志民是我国最早接触ESI的研究人员之一,他向中国青年报· 中青在线记者感慨道:“1996年我第一次看到ESI纸本报告时,中国大陆只有3位科学家入围‘高被引作者’,2006年也仅有7位,而这个数字到2016年变成了170多位!” /p p    strong 化学、工程、材料成中国科研布局重点 /strong /p p   ESI收录了22个主要学科的科研成果,中科院文献情报中心首席计量科学家杨立英研究员的团队发现,在过去5年中,中国发表高被引论文最多的学科依次是化学、工程和材料。中国在这些领域的科研成果产出量分别都超过了美国。 /p p   这些研究领域与改善普通人的生活息息相关。比如,电话线网速只能达到512K/秒,但现在光纤网速以TB计算,这就是材料技术带来的变革。未来,如果人类想用上高效又安全的抗癌药物,至少有赖于科学家在化学领域有重大突破 如果想给电动汽车装上更可靠的电池,就需要深耕化学和物理等学科。 /p p   杨立英认为,科技发展是分阶段的,“我们需要先搞清楚自然界的基本物质规律,再力求运用这些规律去改善人们的生活”。 /p p   现阶段中国重点布局化学、工程和材料领域的基础研究,可以说是在为下一步改善人们的生活打基础。同时,她也建议学科布局提高学科结构的均衡程度,这将促进学科之间的融会贯通和知识交流,有利于解决复杂的科学问题。 /p p    strong 中国ESI重要成果产出效率略高于世界平均水平 /strong /p p   作为世界科技领域的后发国家,中国基础研究已经取得了诸多令人振奋的成绩。杨立英说:“此时此刻,中国科研界更需要冷静分析前进中的问题,对科研的发展水平进行准确把握和明确定位。” /p p   学界认为,ESI高被引论文、热点论文等重要成果占一国全部论文的份额,可以大体揭示出该国重要成果产出的效率。 /p p   2012年~2016年,在中国科研领域产出的所有论文中,入选ESI高被引论文库的成果占比为1.12%,略高于世界平均水平1%。而中国入选2015年~2016年度的最新一期热点论文榜的数量占该年度我国产出论文总量的0.1%,与世界均值齐平。 /p p   杨立英认为,尽管中国的高质量科技成果产出率仍与一些跑在科技前沿的发达国家存在差距,但这个差距正因我国科研人员的奋起直追而缩小。 /p p    strong 为科技竞技场上的中国队加油 /strong /p p   “科技增长是一个很复杂的过程,这需要来自社会各界的力量。”杨立英相信,一串串令人骄傲的数据背后有许多人在付出努力。 /p p   毋庸置疑,科研单元在推进中国基础研究进步中发挥了重要作用。中国每年的论文总数中,高校、科研机构和企业的贡献比例约为43:13:1,其中有部分论文由不同的科研单元共同完成。因此,高校是从事基础研究的最主要力量。 /p p   “高校的科研成果突出,是整个社会积累了30多年的结果。”李志民和《中国高校科技》杂志总编辑马海泉都提出了这个观点。 /p p   从国家发展战略层面看,马海泉认为,改革开放让中国意识到对科技创新的渴求,就此迎来了“科学的春天”。此后,从1995年提出“科教兴国战略”到党的十八大报告强调指出“科技创新是提升社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置”,让创新融入中国的社会文化,都是在为中国的科技发展铺路。 /p p   从政策层面看,李志民相信中国国力的增强是科技进步的有力支撑,科技经费投入大幅度增长为科技发展带来利好。全国科技经费投入统计公报显示,2007年至2015年的全国研究与试验发展经费投入大幅度增长,从3710.2亿元上升至14169.9亿元。 /p p   “国力增强了,更多的人才选择回国发展,同时实验室建设的条件也得到改善,这也为科技进步带来了巨大的影响。” 李志民说。 /p p   而从实际操作层面看,各类科研单元都在寻求自己的科技创新之道。清华大学、浙江大学、中国科学院大学、北京大学、上海交通大学等高校都在ESI论文库中占有一席之地。 /p p   此外,根据2017年9月ESI官方网站的最新数据,中国科学院大学的化学和材料学、清华大学的工程学和材料学,以及上海交通大学和哈尔滨工业大学的工程学的研究成果还入围了ESI数据库中“排名前万分之一”的论文。 /p p   事实上,在高校以外还有一个不容忽视的机构——中国科学院。在过去5年中,仅中科院一家发表的ESI高被引论文,就占到中国高被引论文总数的22.9%。 /p
  • 开展地方科技基础条件资源调查的通知
    国家科技基础条件平台中心关于开展地方科技基础条件资源调查工作的通知 国科发计[2009]151号 各省、自治区、直辖市科技厅(委、局)、财政厅(局),新疆生产建设兵团科技局、财务局:   为了贯彻党的十七大精神,深入学习实践科学发展观,加强科技基础能力建设,提高科技资源管理和利用水平,支撑科技创新和管理决策,依据《中华人民共和国科学技术进步法》,科技部、财政部于2008年3月启动了国家科技基础条件资源调查(以下简称“资源调查”)工作,并率先在中央级科研院所和高等院校开展了试点调查。经过一年努力,基本上摸清了有关中央级科研院所和高等院校的资源情况,取得了积极成效。   地方科技基础条件资源是国家科技资源的重要组成部分。按照“总体部署、分步实施、试点带动、长远发展”的原则,科技部、财政部决定在2008年工作基础上,启动地方资源调查工作。现将有关事项通知如下:   一、调查的主要目的   基本摸清地方所属科研院所和高校主要科技基础条件资源现状及利用情况,建立地方科技基础条件资源数据库,形成中央和地方资源调查工作联动机制,构建国家科技基础条件资源管理信息和决策支持系统,推动地方科技资源的科学化和精细化管理,促进地区科技资源共享和优化配置,提高科技资源的使用效益。   二、调查的范围和内容   调查的主要对象是各省、自治区、直辖市、计划单列市、新疆生产建设兵团和副省级城市所属科研院所和高校(涉密单位及相关信息除外)。调查内容是:   (一)单台(件、套)原值在50万元以上的大型科学仪器(各地可根据需要适当下调设备原值下限)基本信息及利用情况。   (二)研究实验基地及其科技基础条件的基本信息(本次调查所涉及研究实验基地专指经省部级及以上政府部门批准或认定并依托法人单位建立或设立的从事各类科技活动的机构,包括重点实验室、工程中心、分析测试中心、大型科研设施、生物安全实验室、野外台站等)。   (三)植物、动物、微生物种质资源及其保存机构(设施)的基本信息和利用情况。   地市级科研院所和高校是否纳入调查范围由各地自主确定。   调查的标准时点是2008年12月31日,时期资料为2008年度。   三、调查的组织和实施   资源调查涉及范围广,技术要求高,工作任务重。各地区要按照“全国统一领导,各地分级负责,部门分工协作,各方共同参与”的原则,认真做好宣传动员和组织实施工作。各地科技厅(委、局)和财政厅(局)要加强组织和领导,明确工作机构,落实工作责任,保障工作经费,将资源调查作为一项长期的基础性工作予以扎实推进,确保在今年调查的基础上,以后逐年实现数据更新。   为了统一技术标准规范,实现信息互联互通,提高工作效率,本次调查通过“科技基础条件资源调查管理信息系统” (以下简称“资源调查系统”)进行网上填报、审核和数据汇交。资源调查系统由各地区资源调查工作机构按照科技部、财政部制定的技术规范和要求自行部署。   科技部、财政部委托国家科技基础条件平台中心(以下简称“平台中心”)承担业务联络、技术支持和资源调查数据库建设等任务,向各地统一提供资源调查系统。平台中心将于4月下旬就数据采集、填报和审核等事项对各省级技术支撑人员进行集中培训(具体培训安排另行通知)。   各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团科技厅(委、局)请于2009年8月15日前将调查数据通过信息管理系统汇交至平台中心。   联系单位:国家科技基础条件平台中心   联 系 人:鞠维刚 高鲁鹏   联系电话:010-58881161 58881465   通讯地址:北京市海淀区复兴路乙15号   邮政编码:100862   电子邮箱:juwg@most.cn,gaolp@most.cn   科学技术部 财政部   二〇〇九年四月八日 相关链接: 上海市科委、财政局:将于近期开展上海市科技基础条件资源调查工作 根据国家科技部、财政部于2009年4月联合发布的《关于开展地方科技基础条件资源调查工作的通知》(国科发计[2009]151号),为深入贯彻党的十七大精神,认真落实《上海中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,进一步掌握我市科技基础条件资源状况,为我市科技基础条件平台建设提供决策参考,市科委、市财政局将于近期组织开展本市科技基础条件资源调查(以下简称“资源调查”)工作,本次工作的调查范围、内容、方式以及组织分工、实施进度等书面通知将于近日正式发送至有关单位。 联系单位:上海市研发公共服务平台管理中心 联 系 人:刘慧伟 王小林 联系电话:021-54065073 54065250 通讯地址:上海市钦州路100号 邮政编码:200235 电子邮箱:hwliu@sgst.cn;xlwang@sgst.cn 相关附件: 附件1:上海市科技基础条件资源调查工作人员及工作单位名单 附件2:上海市重点科技基础条件资源调查表 附件3:上海市生物种质资源调查表
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