光源装置

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。

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”。

在建党102周年之际，中国科学技术大学承担的大科学装置——合肥先进光源（Hefei Advanced Light Facility，简称HALF）近日获得初步设计概算的国家批复，正式进入建设阶段。6月26日上午，HALF开工誓师大会在国家同步辐射实验室举行。中国科学技术大学副校长傅尧首先宣读了HALF初步设计概算批复文件及工程指挥部成员、总体和系统负责人任命名单。中国科学技术大学党委书记舒歌群为HALF工程总指挥封东来院士及指挥部其他成员和工程总监颁发聘书；党委常务副书记蒋一为工程总体负责人和质量总监颁发聘书。随后，封东来与储存环、注入器、光束线站、公共设施等四个总体主任签署任务书，正式下达了工程任务。特邀嘉宾何多慧院士代表第一代“追光者”致辞。他说，中国科学技术大学是我国同步辐射和自由电子激光事业的发源地，如今又承担了合肥先进光源的建设任务。他勉励大家紧密团结、努力奋斗，早日建成具有国际领先水平的第四代同步辐射光源。

中国新建于北京怀柔科学城的大科学装置——高能同步辐射光源(HEPS)28日正式安装首台科研设备电子枪，为其提供技术研发与测试支撑能力的先进光源技术研发与测试平台(PAPS)，当天也在科学城同步转入试运行。　　高能同步辐射光源由中国科学院高能物理研究所(中科院高能所)承担建设，是中国“十三五”重大科技基础设施项目之一，建成后将成为中国第一台高能量同步辐射光源、世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一，为基础科学和工程科学等领域原创性、突破性创新研究提供重要支撑平台。　　中科院高能所表示，高能同步辐射光源首台科研设备安装标志着该工程正式进入设备安装阶段，首台安装的加速器设备电子枪，位于高能同步辐射光源直线加速器端头，是加速电子产生的源头，采用全国产技术，自主设计、国内加工。　　电子枪由枪体、陶瓷桶、防晕环、阴栅组件四大部件构成，其中阴栅组件是电子枪的关键“卡脖子”部件。中科院高能所提前布局，通过多年技术攻关，克服诸多困难，解决了阴极发射以及微米级栅网编制、变形和焊接等难题，基本实现了阴栅组件的国产化。　　高能同步辐射光源也是中科院、北京市共建的怀柔科学城核心装置，由国家发展改革委立项支持并于2019年6月开工建设，建设周期6.5年。截至2021年6月底，其建安工程约完成总工程量的70%，磁铁、电源等设备完成样机试制，进入批量加工阶段，束流位置测量电子学、像素阵列探测器研制取得阶段性进展。预计2022年初，各建筑单体全部交付使用，高能同步辐射光源将全面转入设备安装阶段。　　当日，作为第一个通过工艺验收、转入试运行的北京市首批交叉研究平台项目，先进光源技术研发与测试平台同步启动试运行，其超导高频及低温、精密磁铁测量、X射线光学检测等设备开机运转。这既为高能同步辐射光源建设测试和技术研发提供更好支撑，也将为后续其他平台验收起到很好带头作用，标志着北京怀柔综合性国家科学中心已由建设为主转向建设与运行并重的关键阶段。　　先进光源技术研发与测试平台由北京市发展改革委立项支持，项目位于高能同步辐射光源对面。该项目创新采取中科院高能所、怀柔科学城公司“双主体”建设模式，开展前瞻性和系统性的研究，解决高能同步辐射光源建设所需的超导高频及低温、精密磁铁测量、探测器技术研发测试、X射线光学检测等一系列关键技术，为先进光源建设、运行及后续发展提供有力的技术支撑。　　先进光源技术研发与测试平台于2017年5月启动建设，建设周期4年，本月中旬已顺利通过工艺测试验收，高质量实现项目建设目标。目前，先进光源技术研发与测试平台已取得多项成果，尤其是在1.3G赫兹(Hz)9腔室超导腔研制方面达到国际领先水平。　　据了解，高能同步辐射光源、先进光源技术研发与测试平台等所在的北京怀柔科学城，当前正全力推进科学设施建设运行，不断推动综合性国家科学中心建设取得新突破，“十三五”时期布局的29个科学设施平台已全部开工，科技创新的集聚效应和溢出效应正持续显现。

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近日，中国科学院高能物理研究所研制的国内首台超导扭摆磁铁在合肥通过专家组测试验收。至此，高能同步辐射光源验证装置（HEPS-TF）插入件系统的研究工作顺利完成，同时标志着HEPS-TF工程完成全部工艺和设备研制任务。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " HEPS-TF插入件系统的研究内容主要包括低温永磁波荡器（CPMU）样机、超导扭摆磁铁（SCW）及其磁场测量系统的研制。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " CPMU是备受推崇的先进波荡器，它将是高能同步辐射光源（HEPS）的主流插入件类型之一。该种波荡器集成复杂、精密度高，目前世界研制成功的仅有十几台。高能所研制的CPMU创造了国内周期长度最短的纪录，仅为13.5mm，低温下的峰值磁场达到0.96T。CPMU的研制技术跨度大，集成了磁铁、机械、控制、低温、真空、磁测等多个子系统。研究团队众志成城，克服了重重困难，在真空密封的狭小空间内实现了高稳定度、高精度、高重复性的磁场测量，于7月25日在北京通过了测试验收，为HEPS的CPMU量产积累了宝贵的经验。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " SCW是插入件技术重要的发展方向之一。HEPS-TF插入件系统超导3W1扭摆磁铁研究的目标除了掌握超导插入件的关键技术之外，还希望将研制成功的SCW安装到北京同步辐射装置上，替代现有的永磁3W1扭摆磁铁。超导3W1扭摆磁铁包括32个主线圈和4个校正线圈，在68mm超大磁极气隙的条件下，实现2.6T的峰值磁场，其技术指标达到了国际先进水平。超导3W1扭摆磁铁涉及磁铁物理、机械真空、低温、电源、控制、失超保护、磁场测量等多个技术领域，研制难度极大。来自7个专业组的40多人组成了一支年轻的研究团队，他们在攻关中锐意进取，凝聚集体智慧，克服了由于研究基础薄弱、研制周期短带来的一系列难题。最终测试结果表明超导3W1扭摆磁铁的各项指标均达到验收要求，磁场的一次积分、二次积分等关键参数远优于验收指标。超导3W1扭摆磁铁是我国自行研制成功的第一台超导插入件磁铁，填补了国内在该技术领域的空白。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " CPMU和SCW的研制成功，标志着高能所掌握了两种先进插入件的关键技术和核心工艺，实现了重要的技术跨越。 br/ /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/e53fb35a-789e-4091-8be3-94e8e546eeb4.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 低温波永磁荡器正在进行低温磁场性能测试 br/ /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/88214317-715e-40b4-b4ed-03ef8569c3be.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 低温永磁波荡器主真空室内部 br/ /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/7696f313-af50-42c8-a736-bfb5ebb7011f.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 超导3W1扭摆磁铁低温水平测试 br/ /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/032f917e-2aa7-4a37-941d-3ba300bc2ce0.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 超导3W1扭摆磁铁测试专家组在测试现场 /p

在庆祝中国共产党百年华诞之际，由国家发改委立项支持、中科院高能物理研究所承建的高能同步辐射光源（HEPS）首台科研设备于6月28日上午安装，为其提供技术研发与测试支撑能力的先进光源技术研发与测试平台（PAPS）启动试运行。其中，中科科仪控股公司中科科美研制的直线式劳埃透镜镀膜装置及纳米聚焦镜镀膜装置也于同一天正式投入使用。直线式劳埃透镜镀制装置及纳米聚焦镜镀制装置可实现各类高能物理装置聚焦镜、单色镜、劳埃镜、纳米聚焦镜等膜层制备。在两装置研制过程中，中科科美突破了多项先进制造技术：精密加工制造技术，实现大型真空腔室及复杂运动系统精密加工与装配、减震及超洁净等严苛设计指标；大型真空系统超高真空获得技术，实现结构复杂、内部零部件放气量大的大型真空腔室系统极限真空度达到10-6Pa；高精度直线运动控制技术，实现长距离导轨运行平行度达到微米量级、运动系统速率稳定性控制在千万之一以内；复杂镀膜工艺技术，实现高精度纳米量级万层镀膜工艺，膜厚精度控制在0.1纳米以内。经相关主管部门和院所专家委员会现场测试，高精密镀膜装置结构设计合理、制造工艺先进、主要性能指标达到国际同类产品水平，填补了该领域内多项国内技术空白。直线式劳埃透镜镀制装置HEPS是国家“十三五”重大科技基础设施项目之一，该项目于2019年6月29日开工建设，建设周期6.5年。建成时，HEPS将成为中国第一台高能量同步辐射光源之一，为基础科学和工程科学领域原创性、突破性创新研究提供重要支撑平台。中科科仪控股公司中科科美凭借在真空系统集成领域深厚的专业技术积淀、强大的整体方案解决能力和一站式服务能力参与到该项目中，为国家重大科技基础设施项目实施和技术攻关贡献了力量。

据红星新闻报道，全国人大代表、四川省工商联副主席，四川启阳汽车集团有限公司董事长王麒提交了《关于支持成都科学城加快布局建设天府（国家）实验室的建议》，建言聚焦空天科技、生命科学、先进核能、电子信息等关键领域推动国家实验室集中布局成都科学城，突破一批‘卡脖子’技术问题。王麒 （图源 红星新闻）其中，王麒建议国家发改委、科技部优先在成都科学城布局建设大科学装置、国家级大科学工程。“支持数千瓦极紫外自由电子激光光源及光刻验证装置、电磁驱动聚变大科学装置、超高速低真空磁浮交通及动模研究平台、超高通量多功能堆研究设施、跨尺度矢量光场时空调控验证装置布局成都科学城并纳入国家‘十四五’重大科技基础设施建设规划，打造更多抢占制高点的川版‘国之重器’，建设国际一流重大科技基础设施集群。”据了解，成都科学城科技创新项目重点项目“数千瓦极紫外自由电子激光光源及光刻验证装置”由中国工程物理研究院第十研究所承担，总投资约41亿元，拟通过“数千瓦极紫外自由电子激光光源及光刻验证装置”，建立大功率极紫外光源，通过光刻光源预处理系统及光刻验证系统，验证自由电子激光用于光刻的各种关键物理及工程问题，完成10nm节点光刻演示验证，建立首台千瓦极紫外光刻工程测试样机，为我国掌握大规模极紫外光刻（EUV）生产能力、突破芯片制造“卡脖子”问题提供条件。项目拟于2021年启动建设，2026年底完成验收。目前，极紫外光源是制约我国EUV光刻机的关键部分。而国内各种EUV光源的研究也在逐步进行中。而目前我国EUV光源受制于功率限制，无法应用于工业量产，而工业生产至少需要达到250W功率，ASML实验室已经达到了1kW的EUV光源功率。

2023年11月10日，北京光学学会与北京工业大学科协、北京工业大学理学部、北京市科学技术协会创新服务中心等单位在中国科技会堂联合主办“超强激光源助力怀柔高端科研装置发展院士专家圆桌论坛。北京怀柔仪器和传感器公司受邀参会。 为具体贯彻北京市科协引导高端智力资源为重点区域及行业高科技企业发展出谋划策的精神，此次论坛邀请北 京光学学会理事长、中科院理化技术研究所研究员许祖彦院士、中国光学光电子行业协会名誉理事长、中国电科集团公司第十一研究所首席专家周寿桓院士、北京科技社团中心副主任李纯鸣、北京市科学技术协会创新服务中心王妮娜部长、北京光学学会常务副理事长、北京工业大学副校长翟天瑞教授、北京大学电子信息工程学院张志刚教授等多位业内知名专家出席并致辞。 此次论坛包括三个特邀报告和一个圆桌对话环节，论坛特邀报告环节由大会执行主席北京交通大学延凤平教授主持。中国工程院许祖彦院士做了《深紫外激光仪器》的报告，系统介绍了深紫外前沿科学装备的发展及在国家重大专项的支持下，我国在紫外科学装备研制领域的成果。中国电子科技集团公司第十一研究所眭晓林研究员代周寿桓院士做了《基于光频调制的动目标指示（MTI）激光雷达》的报告，介绍为了解决动目标指示（MTI）激光雷达出现的盲距和距离模糊问题，对激光测距发射波形、本振波形以及解算方法进行的研究。 北京怀柔仪器和传感器有限公司总工程师刘海锋《激光技术与光学仪器在大科学装置中的应用机遇与挑战》报告，全面介绍了怀柔科学城和怀柔大科学装置布局，超强激光与加速科学、超快激光、激光时空测量、生物医学成像、地球数值模拟等大科学装置对激光技术和光学仪器的需求，及面临的重大机遇和挑战，刘海锋总工程师向全国的专家学者、企业家、在校生发出邀请，欢迎大家莅临怀柔共享怀柔科学城大装置资源和发展机遇，共同建设北京怀柔综合性国家科学中心和北京国际科技创新中心。 圆桌对话环节由北京大学张志刚教授主持。中科院半导体研究所全固态光源实验室主任林学春研究员、中科院物理研究所滕浩研究员、北京工业大学科协秘书长、北京工业大学科学技术发展院闫健卓副院长、北京工业大学怀柔科教融汇基地筹建办公室吴奇副主任、大恒星图（北京）激光技术有限公司杨帅帅总经理、北京光学学会常务副秘书长万玉红教授作为特邀嘉宾发言。各位专家围绕怀柔大科学装置的建设与运营、超强激光技术如何助力怀柔大科学装置发展、怀柔科学园区科研合作、科技创新、科技成果转化模式等问题进行了探讨。在张志刚教授风趣幽默的主持下，大恒星图杨帅帅总经理分享了来怀柔“图”什么的思考，在怀柔科研创业的美好经历和成绩，同时对园区运营单位给予的贴心帮助和专业服务表达衷心感谢。刘海锋总工程师还细心解答了张志刚教授关于怀柔区轨道交通规划、怀柔区人才政策、多模态跨尺度生物医学成像装置进展、太瓦激光器产业化前景等问题，为来怀工作科研、创新创业的人士提供了专业指导，广泛引起了在场专家、企业家来怀柔调研考察的热情。 在京高校、科研院所、怀柔科学城科技企业等各领域专家、嘉宾60余人现场参加此次圆桌论坛，相关领域专家学者逾万人通过蔻享学术线上直播参与本论坛。与会人员论坛期间与报告人展开了积极的讨论、探讨合作意向，受益匪浅。本次院士专家圆桌论坛为与会者提供了一个了解科学前沿、展示研究成果、推进产学研用合作的高水平交流平台，为激光技术助力怀柔科学城发展注入了新鲜的活力。北京怀柔综合性国家科学中心 怀柔科学城是北京加强全国科技创新中心建设主平台“三城一区”之一，规划范围约100.9平方公里，以怀柔区为主，并拓展到密云区的部分地区。战略定位是世界级原始创新承载区，是国家发展改革委、科技部联合批复的北京怀柔综合性国家科学中心的集中承载地，综合性国家科学中心是怀柔科学城的显著特色和明显标志。主要围绕物质科学、信息与智能科学、空间科学、生命科学、地球系统科学五大科学方向，力争实现率先突破。重点推进“五个一批”，即：建成一批国家重大科技基础设施和交叉研究平台；吸引一批科学家、科技领军人才、青年科技人才和创新创业团队；集聚一批高水平的科研院所、高等学校、创新型企业；开展一批基础研究、前沿交叉、战略高技术和颠覆性技术等科技创新活动；产出一批具有世界领先水平的科技成果，提高我国在基础前沿和交叉科学领域的原始创新能力和科技综合实力。北京怀柔仪器和传感器有限公司：北京怀柔仪器和传感器有限公司是怀柔区高端仪器装备和传感器产业研究与产业发展国有平台公司，未来将持续围绕北京怀柔综合性国家科学中心建设，聚焦高端仪器装备和传感器等硬科技领域，以“科创平台+科技服务+基金投资”为核心业务及抓手，提供专业化研究与咨询服务、专业化中试平台服务，应用场景构建服务等，引导高端仪器和传感器产业领域的技术、人才、资本、服务等创新要素聚集，打造产业发展创新生态。

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。

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

p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/113dd848-00a1-4627-99bc-cf9daef10e9c.jpg" title=" 20181126513598550.jpg" alt=" 20181126513598550.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 大连光源项目负责人、中科院院士杨学明 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 今年，由自然科学基金委资助、中国科学院大连化学物理研究所和上海应用物理研究所联合研制的“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”（即“大连光源”一期项目）通过专家验收，进入正式运行阶段。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该项目负责人、中科院大连化学物理研究所研究员、中科院院士杨学明指出，项目通过验收以后，光源装置运行情况良好，吸引了众多国内知名科学家团队前来寻求合作。对大气化学中性团簇、地下水和冰川样品测年、发动机燃烧过程中复杂机理等能源化学相关领域重大科学问题的研究，即将在这里展开。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这是自然科学基金委国家重大仪器专项资助的第一个经费过亿项目。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 最近，“大连光源”迎来了首个国际用户，英国皇家学会院士、英国布里斯托大学教授Mike Ashfold带领团队前来开展星际化学相关实验数据采集。“这是一个非常独特的科学实验研究装置，具有很好的性能。”Mike Ashfold评价说。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科学目标驱动 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 随着科学发展，许多重要自然现象本质上都是原子和分子过程，这已经成为科学界的共识。那么，研究这些过程涉及的原子和分子反应机制，便成为科学家关注的重大前沿问题。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 类比人眼通过可见光反射看到物体，那么，用什么样的光才能“看到”原子和分子的变化过程呢？从事物理化学研究的杨学明一直受困于反应中间体的探测难题。当时，他意识到，一定要发展新的科学仪器，才有希望继续深入推动物理化学的发展。为此，杨学明找到中科院上海应用物理研究所所长赵振堂。双方一拍即合：这是我国打造新一代光源的绝佳契机。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 接受媒体采访时，赵振堂曾表示，大连光源是以解决能源化学领域重大科技问题为驱动，由上海应物所按照科学家团队的需要“定向研制”的。此前，光源装置基本都是先建好装置，然后再去寻找用户，看它能为谁的研究提供服务。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科学家们把目光集中在“极紫外光”上。在整个光谱中，极紫外光是一段能量极高的紫外光，一个光子所具备的能量就足以电离一个原子或分子而又不会把分子打碎。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 杨学明说：“这正是探测物质的分子、原子和外壳层电子结构最重要的区域，对探索物质化学转化的本质具有重要意义。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 一年多来，科研人员对水分子在极紫外波段的光解动力学开展了研究，发现了罕见的三体解离过程和高振转分布的产物，有望帮助人类理解星际中这类物质的产生和能级分布。同时，结合红外光谱技术获得水分子的团簇结构信息，研究人员还深入解析了水中氢键构成，对理解空气中水分子的聚集过程（即雾的形成过程）具有重要意义。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 最近，德国哥廷根大学教授兼马普研究所所长Alec Wodtke已经在德国获得200万欧元资金，计划在大连光源建立表面化学研究实验站，有望深入揭示分子与表面之间的化学反应及传能机理，推动新催化机理的产生。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 联合团队首次携手 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2011年，由杨学明、赵振堂、王东等科学家领导的大连化物所和上海应物所联合研发团队，提出在我国率先建设基于国际上新一代极紫外高增益自由电子激光综合实验装置的计划。很快，经过中国科学院推荐申请和层层严格评审，该项目于2012年获得自然科学基金委立项资助，专项经费1.033亿元。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2014年10月，“大连光源”正式在大连长兴岛开工建设。项目启动后，联合研发团队仅用了两年时间，就完成了基建工程以及主体光源装置研制。2016年9月24日22点50分，超过300兆伏能量的高品质电子束流依次通过自由电子激光放大器的全部元件，第一束极紫外光从总长18米的波荡器阵列发出。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “大连光源”成为我国第一台大型自由电子激光科学研究用户装置，也是当今世界上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 杨学明介绍，它可以工作在飞秒或皮秒脉冲模式，每一个激光脉冲可产生超过140万亿个光子，单脉冲亮度是世界上所有极紫外光源中最亮的，波长可在整个极紫外区域连续可调，具有完全的相干特性。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这些指标构成了“大连光源”在极紫外波段最亮的“闪光灯”和超快的“快门”，帮助科学家在研究化学反应动力学时，捕捉到分子、原子在化学反应中的动态影像，给分子原子“拍电影”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 在科研人员看来，打破研究所之间的藩篱，让不同学科真正交叉融合，集各家之长来建大科学装置，是投入产出比最小、效率最高的一种方式。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 对于大连光源，时任中国科学院副院长王恩哥给予了极高的评价：“大连光源是中科院乃至我国又一项具有极高显示度的重大科技成果。装置中90%的仪器设备均由我国自主研发，标志着我国在这一领域占据了世界领先地位，为我国未来发展更新一代的高重复频率极紫外自由电子激光打下了坚实的基础。” /p

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。

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。

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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

大科学装置（large scale scientific facility）是人类发现自然规律、探索未知世界、实现技术变革的大型设施，是取得重大科学突破的保障之一。在中国，大科学装置也常被称为“国家重大科技基础设施”。大科学装置具有推进多学科综合交叉发展、突破高新技术瓶颈的强大支撑能力，是国之重器、科技利器。大科学装置具有明确的科学目标，建设时间长、体量大、投资大，产出是科学知识和技术成果，而不是直接的经济效益。按照不同的应用目的，大科学装置可以被分为专用研究装置、公共实验平台和公益基础设施3种类型。大科学装置已经成为衡量一个国家科技实力和综合国力的重要标志，是维护国家安全、促进经济社会可持续发展必不可少的重要基础设施。中国大科学装置发展基本情况中国大科学装置经历了从无到有、从小到大、从学习模仿到自主创新的过程（图1），在提高国家自主创新能力方面占据重要地位。20世纪80年代，中国以北京正负电子对撞机（BEPC）为标志开始了大科学装置建设的新阶段。之后以中国科学院为主导，陆续建设了一批大科学装置，对促进科技事业和其他各项事业发展起到了积极作用。目前，中国在建和运行的重大科技基础设施项目总量已达57个，数量位居全球前列。中国大科学装置在不同时期呈现出了不同的发展特点。图1 中国大科学装置发展历程1）萌芽期（1949年至改革开放前）。1949年之后，国家主要围绕“两弹一星”的研制工作，布局建设了一些如材料试验堆、点火中子源等研究设施。这些设施虽然不能完全称之为大科学装置，却是大科学装置的萌芽。2）起步期（20世纪80年代初至2000年）。这一阶段布局了10余个大科学装置，主要集中在高能物理学、光学、遥感科学等领域，且主要用于公益科技和专用研究。区域分布上主要以北京地区为主，依托单位基本为中国科学院各个院所。总体来说，此时期大科学装置布局不均衡，发展内容不够全面。3）发展期（2001—2010年）。这一阶段大科学装置呈现出均衡发展趋势，区域分布由北京为主扩展到了中国东部。其中“十一五”期间设施数量呈跨越式增长，共部署了散裂中子源、强磁场等12项大科学装置，覆盖了环境科学、地球科学、粒子物理与核物理、天文学、生命科学等领域，总投资超过60亿元。4）追赶期（2011至现在）。这一阶段中国对大科学装置进行了前瞻部署和系统布局，投入力度持续加大。中国的大科学装置建设无论从数量，还是从投入金额来看，都呈现逐年增加的趋势。在国家发展和改革委员会的规划组织和投资支持下，“十二五”期间，中国启动建设了地球系统数值模拟装置（Earth System Numerical Simulation Facility）、高海拔宇宙线观测站（LHAASO）、高效低碳燃气轮机试验装置等16项重大科技基础设施，总投资超过了100亿元“。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，按照“成熟一项、启动一项”的原则，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。“十四五”期间，中国拟新建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。党的十八大以来中国大科学装置建设发展特点党的十八大以来，中国大力实施创新驱动发展战略，在大科学装置建设上多点发力。围绕战略导向、前瞻引领、应用支撑、民生改善等方面建设一批大科学装置。北京怀柔高能同步辐射光源（High Energy Photon Source，HEPS）已完成全部土建结构施工；合肥聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）园区已经启用；稳态强磁场、500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，FAST）、散裂中子源等一批“国之重器”陆续建成使用；“慧眼”“悟空”“墨子”等科学实验卫星成功发射，“奋斗者”号全海深载人潜水器成功挑战马里亚纳海沟等。总之，近10年来，中国大科学装置建设持续推进，正在加速实现从跟跑、并跑向领跑的转变，为原始创新和关键技术攻关提供更强力的支撑。01 统筹规划、政策支持力度不断加大党的十八大以来，为促进大科学装置健康发展，党中央、国务院及省市等机构不断出台相关政策，从国家层面、省市层面进行战略部署。《国家创新驱动发展战略纲要》《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012—2030年）》《国家重大科技基础设施“十三五”规划》《国家重大科技基础设施管理办法》等政策文件均强调要以大科学装置为核心，打造高端引领的创新增长极，并对中国大科学装置的布局、投资、建设和管理进行了阐述，有效地推动了大科学装置建设与发展。“十四五”时期，《“十四五”国家科技创新规划》明确了“十四五”大科学装置建设重点。北京、上海、安徽作为综合性国家科学中心所在地，围绕科技前沿和国家重大战略需求，在各自的“十四五”规划中明确提出要加强大科学设施布局，跨区域整合创新资源，形成大科学装置集群。《粤港澳大湾区发展规划纲要》提出，大湾区深入实施创新驱动发展战略，深化粤港澳创新合作，加快推进大湾区重大科技基础设施建设。在这些规划、政策的推动下，中国大科学装置规模不断增长，综合效应日益显现。02 世界级大科学装置集群初步成型大科学装置集群在技术突破、科学研究和支撑经济社会发展等方面具有一定优势。北京、上海、合肥、粤港澳等地依托建设综合性国家科学中心，初步形成集群化态势、具有一定国际影响力的大科学装置集群。北京怀柔综合性国家科学中心距核心城区相对较远，重点聚焦基础研究；上海张江综合性国家科学中心紧邻上海市中心，重点推动小而精的应用转化；合肥综合性国家科学中心集中布局一批大科学装置集群和交叉前沿研究平台，侧重于科学发现；粤港澳大湾区综合科学中心依靠深圳、广州、东莞、香港等多点城市构建大科学装置集群。1）怀柔是北京地区大科学装置最为密集的区域。北京怀柔综合性国家科学中心自获批建设以来，在空间科学、物质科学、能源科学等领域布局建设了5个大科学装置（表1），同时集聚了一批前沿交叉研究平台、科教基础设施、重大产业技术开发平台，初步形成了促进重大原始创新成果产出的战略高地。落户于这里的5个大科学装置中，有的抢先“开跑”，也有的正在加速建设。地球系统数值模拟装置、综合极端条件实验装置已投入运行；多模态跨尺度生物医学成像设施工程已于2022年11月竣工；子午工程二期在2023年建设“收官”；高能同步辐射光源预计2025年完成装置建设。这些大科学装置将为北京国际科技创新中心建设提供重要支撑。表1 北京怀柔综合性国家科学中心大装置基本情况2）上海张江基本建成光子大科学装置集群。上海以张江实验室为依托，以重大任务实施、重大平台建设为牵引，先后建设了上海光源一期、国家蛋白质科学研究（上海）设施、硬X射线自由电子激光装置、软X射线自由电子激光装置等一批大科学设施，覆盖了生命科学、光子科学、能源科学、海洋科学等领域。据《2021上海科技进步报告》显示，截至2021年底，上海在建、在用的大科学设施已达到14个，其中已运行的有8个、在建的有6个（表2）。经过多年建设发展，上海张江初步形成了全球光科技领域规模大、种类全、功能强的光子大科学装置集群，为建设张江综合性国家科学中心，实现上海建设具有全球影响力的科技创新中心目标奠定了坚实基础。表2 上海运行、在建设施基本情况3）安徽合肥着力打造世界一流的大科学装置集中区。为更好推进合肥综合性国家科学中心建设，合肥在滨湖科学城布局建设了大科学装置集中区，布局建设8个大科学装置。截至2022年，安徽合肥已建成同步辐射装置、全超导托卡马克、稳态强磁场装置3个大科学装置。2017年9月，稳态强磁场实验装置通过国家验收，标志着中国成为继美国、法国、荷兰、日本之后第5个拥有稳态强磁场的国家。2022年3月，合肥第4个大科学装置——聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）园区正式交付启用（表3）。大科学装置是合肥综合性国家科学中心的重要基石，以大科学装置为基础，提高原始创新能力，支撑综合性国家科学中心高质量发展，打造有国际影响力的创新之都指日可待。表3 合肥运行、在建设施基本情况4）粤港澳大湾区依靠产业发展构建大科学装置集群。加快布局建设大科学装置，是建设粤港澳大湾区综合性国家科学中心科技和产业创新高地的必然选择。粤港澳大湾区综合性国家科学中心的核心大科学装置——中国散裂中子源于2018年8月通过验收工作。作为继英国、美国、日本散裂中子源之后的世界第4台脉冲式散裂中子源，它的建成改变了以往中国科学家只能到国外散裂中子源上申请实验机时的历史。目前，深圳正在规划建设大科学装置集群，加快布局“高精尖”实验室。光明科学城规划建设提速，材料基因组、合成生物研究、脑解析与脑模拟等方面的大科学装置加快建设（表4）。这些重要的大科学装置，未来将为粤港澳大湾区产业升级提供重要保障。表4 大湾区部分设施基本情况03 自主创新设计能力不断增强“十二五”以来，中国大科学装置设计建造由以前的跟跑为主，逐步转到跟跑、并跑的局面，许多装置自主创新设计能力不断增强。从20世纪80年代末，依托于北京正负电子对撞机的第一代同步辐射光源，到安徽合肥光源（第二代）、上海同步辐射光源（第三代），再到北京怀柔高能同步辐射光源（第四代），大装置分辨率、亮度等性能不断提高。同时，怀柔同步辐射光源采用了研究团队自主研制的新型X射线像素阵列探测器样机，实现了加速器、光束线等多个关键技术的创新。北京怀柔的地球系统数值模拟装置是中国研制成功的首个具有自主知识产权的地球系统模拟大科学装置。被誉为“中国天眼”的FAST是世界上最大和最灵敏的单口径射电望远镜，且具有中国自主知识产权。被誉为“人造太阳”的合肥全超导托卡马克核聚变实验装置是中国自行设计研制的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置。04 集聚人才的“磁石效应”日益凸显人是科技创新中最关键的因素。大科学装置在培养和凝聚人才、促进国际科技合作方面能够发挥独特作用。例如，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场中心为王俊峰、张欣、王文超等“哈佛八剑客”提供了施展才华的舞台；上海光源不仅吸引集聚了世界顶尖科学家，也培育了大量经验丰富的大科学装置建设和运营工作人员，支撑着中国光子科学的创新发展。大科学装置在建设和运行过程中，集聚和培养了一大批懂科学、懂工程、懂技术、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。以中国散裂中子源为例，中国科学院高能物理研究所在东莞集聚和培养了一支有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。05 开放共享程度有所增加大科学装置作为推动科技创新的重要平台，具有开放性、国际化特点，其不仅能够向世界展示中国科技水平与经济实力，同时也能够促进全球科学家与中国的合作交流。中国大科学装置正向世界敞开怀抱。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。北京怀柔综合性国家科学中心的综合极端条件实验装置首批5个实验站进入开放运行阶段，2022年1月起正式面向中外用户开放预约使用，截至2022年2月已收到来自国内外团队的50余份申请。江门中微子实验获得国际实物贡献约3000万欧元，共有境外16个国家和地区约300多位科学家参加。自2007年超导托卡马克核聚变实验装置正式投入运行以来，中国科学院等离子体物理研究所已与30多个国家的近100多个研究机构建立了广泛而深入的合作伙伴关系，近年来多次帮助国际合作伙伴建造聚变研究部件。这些都充分表达了中国国际科技合作开放包容的积极态度。高水平的科研成果不断涌现01 突破一批关键核心技术党的十八大以来，中国在大科学装置建设上持续发力，也催生出一批世界级成果，覆盖能源、物理、材料、生命科学等多个前沿交叉和高科技研发领域，提升了基础前沿研究水平和自主创新能力。“中国天眼”实现了跟踪、漂移扫描、运动中扫描等多种观测模式，于2018年4月首次发现距地球约4000光年的毫秒脉冲星。2017年，全超导托卡马克核聚变实验装置首次实现了稳定的101.2s稳态长脉冲高约束等离子体运行，创造了新的世界纪录。2022年5月，中国“墨子号”实现1200km地表量子态传输新纪录，抢占了量子科技创新的制高点。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，该结果对中微子物理的未来发展方向起着决定性作用。02 产生一批高水平项目和研究成果截至2021年底，上海光源一期累计提供实验机时388649h，用户累计发表SCI论文近8000篇。国家蛋白质科学研究（上海）设施全年为用户提供科研机时8.27万h，用户发表SCI论文445篇。截至2021年9月，合肥稳态强磁场实验装置共运行了45万多h，依托装置开展了近2700项课题研究、发表学术论文1700余篇，其中一区期刊论文404篇、Nature Index期刊文章接近400篇，推动了中国稳态强磁场下前沿科学研究。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，用户单位及完成课题数逐年增加，自建成投入使用以来，全球注册用户超过3400人，完成课题600多项，有力推动了中国中子散射应用和关键技术的重大发展。03 催生一批新成果和新应用大科学装置产生了一大批重大原创成果，催生了一批战略性产业技术。通过建设若干重大科技成果概念验证中心和中试平台，推动大科学装置衍生技术就地交易、就地转化、就地应用，促进“国之重器”走进日常生活。“中国天眼”在建造过程中突破了很多技术瓶颈，如抗疲劳索网技术在港珠澳大桥工程建设中得到了应用。依托合肥稳态强磁场装置取得了超预期的转化成果，包括催生出多个国家I类创新靶向药物，授权发明专利30余项，孵化出高科技企业4家。国家蛋白质科学研究（上海）设施解析了新冠肺炎病毒结构，有效助力疫情防控和疫苗研发。上海光源助力破解新冠肺炎病毒关键蛋白结构，为抗病毒药物研制提供了必要的基础数据。总之，中国大科学装置正以越来越多世界级创新成果，显示着“国之重器”的巨大能量。中国大科学装置建设发展过程中存在的问题及建议01 现存问题近年来，中国大科学装置在推进科技强国建设、打造战略科技力量中发挥了重要作用，取得了一系列原始创新成果，但因中国大科学装置建设起步较晚，与美国、德国等世界先进国家相比，在建设、管理等方面仍有一定差距，主要存在以下问题。1）后续经费投入仍需充分考虑。大科学装置建成后，还有后续巨大的运营成本，在运行过程中每年仍需要大量的投入，如运行费用、科研费用和改进发展费用等。例如，兰州重离子加速器国家累计投资逾10亿元，每年还需1.1亿元用于运行和维护更新。散裂中子源每年投入进行设备维护，保障运行和开放的经费达到设备建设经费的10%~20%。发达国家经验显示，对于大科学装置后续的科研投入尤其是人员经费，大多要占建设经费的10%~50%。总体来看，中国基础研究投入只占研发经费的5%，而大科学装置建设经费仅占基础研究经费投入的约5%，对比美国这2个数据分别是15%和10%。可见中国大科学装置建设经费投入与发达国家还有一定差距。2）关键部件的自主创新需进一步加强。中国目前在役大科学装置技术水平总体上以跟踪为主，支撑大科学装置建设的很多相关设备从国外采购，关键设备与工艺技术对国外产品依赖严重，存在卡脖子风险。以北京怀柔综合性国家科学中心多模态跨尺度生物医学成像设施为例，设施有价值12亿的仪器装备，其中30%由改造升级而来，30%由中国自主研发制造，其余40%来自国外购买。3）开放合作共享还不足。中国大科学装置建设主要是采取自行建设，建成后依托设施参与国际合作的模式。从国际合作来看，中国在运行的大科学装置中，由国内外共同参与重大科技项目建设的大科学装置占比不足10%，以自身大科学装置为基础参与国际科技项目合作的大科学装置占比约30%。而且在国际形势较为复杂的背景下，大科学装置国际合作和人才引进存在一定困难。02 建议统筹推进大科学装置布局建设，充分发挥大科学装置促进科技创新的重要作用是建设科技强国的必然要求。利用大装置解决国家战略需求中的前瞻性、基础性和战略性问题，突破“卡脖子”技术，是实现高水平科技自立自强，把创新发展主动权牢牢掌握在自己手中的重要举措。面对以上问题，结合中国大科学装置建设、发展的实际情况，提出以下几方面建议。1）拓展大科学装置经费投入来源。据统计，过去10年，大科学装置投资建设基本稳定在每5年160亿元左右，平均每年约32亿元，而且这些费用往往不包括研究经费、人员费、配套经费等。应遵循全生命周期管理理念，在大科学装置申报论证阶段就充分考虑到大科学装置维护、更新和提升所需的资金。明晰国家和地方权责，协调地方政府和社会力量共同参与大科学装置的建设。在中国科学院与国家自然科学基金委员会联合设立“大科学装置科学研究联合基金”支持基础研究的基础上，由企业和政府共同出资设立设施后期保障基金，参与企业在使用设备时可优先考虑或降低收费标准等。2）建立技术联盟，解决大科学装置关键技术卡脖子风险。以大装置常用的仪器仪表为例，目前中国高端仪器仪表产品等的关键核心零部件基本依赖进口，仪器仪表整机厂家存在着核心技术“空心化”问题。高端科研仪器设备市场基本由美国、欧洲、日本的企业控制。美国《化学与工程新闻》杂志公布的2018年度全球仪器公司TOP20排位榜中，有8家是美国公司，7家来自欧洲，5家为日本公司。为降低大科学装置核心零部件对国外产品的依赖度，鼓励具有专项技术的高科技企业、科研院所与高校形成大科学装置技术研发联盟，对相关技术联合攻关，突破大科学装置相关工艺与装备技术难点，实现器件自主研发和国产化。3）利用大科学装置开展更多国际合作。在大科学装置建设运行中，面向国外开放，引入国际合作者，依托这些设施开展联合研究、人员交流、人才培养等，提升中国国际科技合作水平。充分考虑国际科技安全，加强以中国为主的大科学装置的国际合作。同时积极参与国际大科学装置项目，积累建设管理、运行和维护经验等。结论大科学装置的出现是科学发展的必然趋势，大科学装置本身也是科技自立自强必备的科技基础设施。面向未来，需前瞻性谋划和系统性布局一些重大的大科学装置，不断夯实国家科技创新的平台基础。依托大科学装置，推动中国在基础研究和原创性、引领性科技攻关方面取得更多、更大的突破，助力实现科技强国的伟大梦想。

5月16日，南方光源研究测试平台项目850W@4.5K国产氦制冷机在项目现场调试成功，测试结果表明其关键技术指标均优于合同规定的验收指标。大型氦制冷机涉及的设备多，工艺复杂，施工难度大。项目组克服了设备组装、调试的困难以及疫情的影响，坚守岗位，稳步推进，4月初成功产出液氦。近一个月的制冷功率测试过程中，持续24小时运行工况下，制冷机稳定提供850W@4.5K冷量。此外，项目组还完成了液化率测试和混合工况测试等。氦制冷机是南方光源研究测试平台的关键设备之一，该套氦制冷机设备的调试成功，为实现超导腔在2K温区的垂直测试和水平测试提供了有力的技术保障和支持。大型氦制冷机在国内外各种大科学装置上都有广泛的应用，但相关产品一直依赖进口。本次研制的国产850W@4.5K氦制冷机依托南方光源研究测试平台开展，其成功调试表明项目实现了关键核心设备的国产化突破，并为未来相关大型氦制冷机的研制积累了宝贵的经验，为氦制冷机研发的自主创新能力提升和产业化提供了有力的技术保证。相关调试工作，由高能所东莞研究部中子科学部低温组何昆、丁美莹、李娜、叶斌、蔡毅杰、曹菁以及中科富海团队完成。氦制冷机4.5K的制冷量液化率测试曲线

作者：严涛 来源：中国科学报“大科学装置决定着人类在某一个或多个领域的前沿研究上取得突破的能力，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、科学研究的‘航空母舰’以及‘航母战斗群’。”在11月3日举办的2023全球硬科技创新大会“光子产业发展暨硬科技成果转化论坛”上，中国工程院院士赵振堂多次强调大科学装置的重要性。在赵振堂看来，大科学装置与大科学研究密不可分。美国科学家温伯格于上世纪五十年代提出“大科学概念”，强调以火箭、加速器和反应堆为标志的大型科研项目；美国科学家赖斯在“大科学概念”提出几年后出版了《小科学，大科学》一书，认为第二次世界大战前的科学属于小科学，人类社会从“二战”开始进入“大科学时代”，特征是强调科学研究的总体社会规模。大科学研究是有众多科学家参与的高度组织化的知识生产活动，目标宏大，特别是投入规模大、多学科综合交叉、依赖于大型或复杂的研究设施。由此诞生大科学工程。大科学工程是基于科学并为了科学而建造大型科研装置的工程活动，有时它本身就是大科学的一个组成部分。大科学工程既有明确的科学目标，又有明确的工程技术指标，具有双重性。大科学工程既有集成创新、也有理论概念、设计方法、装置技术和实验技术创新，是一个不断冲击学科前沿和技术极限的发展过程。大科学工程建造的科研装置就是大科学装置。大科学装置指的是为提升探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革的能力，通过国家统筹布局，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，是长期为高水平研究活动提供服务、具有较大国际影响力的国家公共设施。它的主要特点是科学技术意义重大，影响面广且长远，建设规模和耗资大，建设时间长；技术综合、复杂，需要研制大量非标设备，具有工程与科研的双重性；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、不断地发展和持续的科学活动才能实现预定的科学技术目标；从立项、建设到利用的全过程，大科学装置都表现出很强的开放共享和国际化的特色。大科学装置对科技发展具有巨大的支撑作用，为诸多学科前沿研究及其交叉研究提供先进的实验平台，促进学科发展，集聚和培养高水平科技人才，将助力科研生态建设，提升国际科技合作的层次和水平。大科学装置已经成为国家科技能力的重要标志，将带动国家高新技术的发展和综合集成，是众多高新技术的源泉和高新技术产业的摇篮。在这些大科学装置中，光子大科学装置是人类探索物质世界一种最重要的工具。光子大科学装置主要有同步辐射光源与自由电子激光等多种类型。这些加速器X射线光源可形象地看作是由高品质的“巨型X光机”和“超级显微镜”组成的，它们以其高亮度、高准直性、波长可调、高相干性和短脉冲等不可替代的优点，成为了支撑众多学科前沿基础研究与高新技术研发不可或缺的实验手段。加速器光源集群结合了同步辐射光源和自由电子激光。同步辐射光源的应用领域很广泛，包括先进材料、石油化工、消费产品、工业材料和能源与环境等多个领域。X射线自由电子激光对化学反应超快过程的理解和控制将加快下一代清洁能源技术的发展；对促进新型药物研制、可再生能源的研究、材料电磁特性和纳米结构的观测等方面有重要的推动作用，将帮助人类理解聚变反应和星球本质。以上海光源为例，经过一期及后续工程建设，上海光源现有34条光束线和46个实验站投入运行，已成为目前我国服务用户最多、成果产出率最高的大科学装置。上海光源开放运行以来，已服务遍布全国700多家单位约3900个课题组的4万多名用户，在生命、能源、材料、物理和化学等诸多领域，产出了一批重大成果。上海光源支撑了入选“中国十大科技进展新闻”“中国科学十大进展”“国家自然科学奖一等奖”“国家科学技术进步奖二等奖”等的一系列科研成果产出。上海光源在催化材料研发、单原子催化、纳米限域催化、生物大分子结构解析和新药物研发、高性能材料研发、合金凝固黑箱问题破解、助力石墨烯走向产业自主创新和加速器技术进步与国产化等方面发挥了重要作用。大科学装置可有力支撑前沿研究、技术创新和产业研发取得突破，对技术进步和产业发展乃至人才集聚与培育有重要的带动作用。

正在中国共产党历史展览馆举行的“不忘初心 牢记使命”中国共产党历史展览，史诗般展现中国共产党团结带领中国人民铸就百年辉煌的壮阔历程。在中国共产党历史展览馆的陈列区中，有一台北京正负电子对撞机的模型。建于上世纪80年代末的北京正负电子对撞机是我国首个大科学装置，它的建成使我国在世界高能物理研究领域占有了一席之地。　　如今，一座位于北京怀柔科学城的高能同步辐射光源正在拔地而起，这座大科学装置将填补我国高能区同步辐射装置的空白，为国家重大科技任务开展、基础前沿科学等领域的研究提供先进的试验平台和技术支撑。　　总台央视记者 褚尔嘉：在我旁边这里展示的就是北京正负电子对撞机的模型，建成于1988年的北京正负电子对撞机是继两弹一星之后，我国在高科技领域取得的又一突破性成就。　　北京正负电子对撞机的整体形状类似于一个球拍，球拍把是约200米长的直线加速器，球拍面则是周长240米的储存环加速器。这座体积庞大的科学装置深藏在中科院高能物理研究所地下六米深的隧道中，接近光速运行的正负电子在这里每秒上亿次进行着对撞，不断探索着物质构成的奥秘。　　对撞机的建造涉及十多个门类的高新技术，在当时我国经济和科技并不发达的情况下，全国几百家单位、上万名科技人员参与研制工作，最终在技术上实现了重大突破，90%以上部件由我国自主设计制造。1988年10月16日，北京正负电子对撞机正式实现正负电子对撞，并在之后的短短几年内在20亿到50亿电子伏特这一能区取得一系列重要科学发现。　　中科院院士、粒子物理学家 陈和生：这是我们国家第一台大科学装置。它的意义非常重大，因为是我们国家自己建设国际上最先进的高能物理的实验装置。从一开始就决定是一机两用，就是说既做高能物理实验，又要作(为)同步辐射光源。　　北京正负电子对撞机开启了我国建设大科学装置的序幕，而要想保持它的技术在国际上处于领先地位，就需要对其不断进行升级。2004年到2008年，我国科学家对北京正负电子对撞机进行了重大改造。改造后，由原先的单环对撞机变成了双环对撞机，设备的亮度大幅提升，数据的获取量提高了两个数量级，性能处于相同能区的国际领先地位。同时北京正负电子对撞机在加速器上积累的技术和人才，为之后建设的大科学装置上海光源、中国散裂中子源等奠定了基础。前沿科学的研究从来就没有止境，当国家确立建设科学强国的目标后，迫切需要建设一个新的光源。正是在这?背景下，高能同步辐射光源在北京怀柔破土动工。　　总台央视记者 褚尔嘉：我现在就是在北京怀柔科学城高能同步辐射光源的配套科研平台。我所在的这间实验室正在进行的是未来将安装到光源中的一个核心光学部件的检测工作。屏幕上现在显示的就是这个光学元件表面的一个检测的结果，它的结果显示，高能同步辐射光源的配套科研平台对光学原件加工检测的能力可以达到世界一流的亚纳米水平。　　中科院高能物理研究所研究员 李明：实际上它是一个大型的光学仪器，非常尖端的光学仪器。除了要有尖端的加速器技术之外，我们也要研发尖端的光学和探测技术。亚纳米这样的一个精度，相当于，如果把这个尺度放大到从北京到上海这样的距离上的话，那精度要在1个毫米这样一个精度。　　高能同步辐射光源的建设目前正在稳步进行，今年6月初，直线加速器隧道已经交付使用，与光源主体配套的先进光源技术研发与测试平台在近日也通过了专家测试验收。　　高能同步辐射光源项目总指挥 潘卫民：这个平台验收将对光源的建设起到一个很大的支撑作用。光源有很多磁铁，有很多一些设备，在我们这个平台先测试好以后，才有可能安全地、万无一失地装到隧道里，很快地调试成功，投入使用。　　高能同步辐射光源预计将在2025年底建成并投入使用，建成后其电子束流能量将达到60亿电子伏特，电子束流的水平自然发射度小于60皮米弧度，亮度比最强的X光管高大约12个量级，这种高强度的光源将使科学家观察和研究的时间大大缩短，过去要花费几个星期时间来做的实验，将来几分钟就可以完成。　　高能同步辐射光源项目总指挥 潘卫民：未来建成后，我们的高能同步辐射光源至少要比第三代光源亮度要提高一个亮级以上。可以对我国能源方面，在环境方面，在生物医药方面，在人民健康方面都有很大的支撑作用。　　从中国第一台大科学装置北京正负电子对撞机，到最新启用的地球系统数值模拟装置，一系列重大科技基础设施的建设，不断提升着我国的基础研究和原始创新能力，为建设世界科技强国，实现高水平科技自立自强提供了有力支撑。　　科技部战略规划司司长 许倞：我们国家科技发展已经由过去的一些点的突破逐步向系统整体推进来进行这样一个转变。在这个过程当中，我们更加需要我们中国自己在中国的本土上有更多原创的东西。

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。

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

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。

记者从中国科学院上海应用物理研究所获悉，经过多年技术积累和艰苦努力，上海深紫外自由电子激光装置(SDUV-FEL)实验取得重大进展，我国自由电子激光实验研究步入世界先进行列。 　　自由电子激光是激光家族的一个新成员，被国际上公认为新一代光源，有着重要的应用前景。高增益自由电子激光在亮度、相干性和时间结构上，都大大优于第三代同步辐射光源，是国际上竞相发展的新一代大科学装置。 　　自由电子激光的工作模式主要有“自放大自发辐射(SASE)”和“高增益谐波产生(HGHG)”两种。其中，“高增益谐波产生(HGHG)”工作模式需要短脉冲激光和高品质电子束流的精确相互作用，技术比较复杂，但是性能较“自放大自发辐射(SASE)”工作模式更好。 　　经过多年的技术积累和艰苦努力，上海深紫外自由电子激光装置于2010年12月中旬成功进行了高增益谐波产生自由电子激光放大与饱和的实验，这是上海深紫外自由电子激光装置成功进行了自放大自发辐射实验和外种子自由电子激光调制实验之后，所取得的又一重大进展。 　　目前，我国已成为继美国之后世界上第二个实现高增益谐波产生自由电子激光放大与饱和的国家，这表明我国已经基本掌握了相关主要关键技术，为我国未来的X射线自由电子激光大科学装置的发展奠定了坚实基础。 　　中国科学院上海应用物理研究所是我国大科学装置“上海光源”的建设和运行单位。“上海光源”是目前世界上性能最好的第三代中能同步辐射光源之一。目前，中科院上海应用物理研究所正积极开展自由电子激光新一代大科学装置的预研。

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《瞭望》文章：大科学装置渐入佳境 　　随着国家投入的增长、条块分割的打破，大科学装置对中国原创科技能力的提升，更加令人期待 　　文/《瞭望》新闻周刊记者孙英兰 　　年初，从兰州传来喜讯：中国科学院近代物理所与兰州军区总医院和甘肃省肿瘤医院合作，利用国家大科学装置——兰州重离子加速器提供的100MeV/u的碳离子束，对浅层肿瘤病人进行了临床治疗试验。 　　目前患者的肿瘤已完全消失或明显缩小，而且均无明显局部及全身不良反应，也未发现复发和转移病灶。截至目前，治疗病人总数已达82例。 　　同时，近代物理所辐射生物效应研究组还对肿瘤发生的机理进行了动物实验研究，首次从多个生物学通路证实了杂合基因在肿瘤发生过程中的关键性作用，丰富了对肿瘤发生机理的认识。 　　业界专家表示，癌症已成为威胁人类生命的头号杀手，但治愈率极低。近代物理所的临床试验，无疑为肿瘤的诊治提供了新的方法和路径，为肿瘤病人带来生的希望。 　　近代物理所“重离子治癌临床试验”因此入选“影响兰州十大事件”。“兰州重离子加速器冷却储存环建成投入运行”和“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)落成”——两个事关中科院的大科学装置项目的消息还同时入选“2008年度中国基础研究十大新闻”。 　　中国科学院院士、中国科学院常务副院长白春礼告诉《瞭望》新闻周刊，很多重大的科学发现、技术发明，包括技术的带动，都有赖于一些大的科学装置提供的基础，大科学装置的建设，无疑会极大地促进我国原始创新能力的提升。 　　成为国家基础设施的重要部分 　　“大科学装置是国家为解决重大科技前沿、国家战略需求中的战略性、基础性和前瞻性科技问题、谋求重大突破而投资建设的大型研究设施，是国家基础设施的重要组成部分。大科学装置的建设和运行本身也体现了科学进步和技术创新。”在2月17日举行的“大科学装置联合基金签约仪式”结束后，白春礼向本刊记者强调。 　　据了解，大科学装置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，来实现重要科学技术目标。大型设施是为满足现代科学研究所需的能量极高、密度极大、时间极短、强度极高等极限研究条件而产生的，它为人类提供了探索自然奥秘极限的能力，使科学研究有可能在微观化、宏观化、复杂化等方面不断深入，从而取得重要发现。 　　白春礼告诉本刊记者，20世纪科学发展的一个重要特征是重大科技基础设施的出现。重大科技基础设施是科技发展的重要基础条件，是国家科技水平和综合实力的重要体现。发达国家高度重视重大科技基础设施和依托于它的科学研究，并给予大力支持，一些发展中国家也根据各自的国情提出自己的发展计划，积极建设重大科技基础设施。 　　“随着全球竞争的日趋激烈，加强创新能力建设成为世界各国提高国际竞争力的重要国策。我国确立了建设创新型国家的发展战略，而大科学装置在创新能力的提升中占据重要地位。”白春礼认为，人类探索自然世界必须借助科学仪器，大科学装置已成为现代科学研究诸多领域取得突破的必要条件，“随着科学技术的发展，人类对物质结构的认识是从一开始看到身边的各种物质逐步深入到细胞、分子、原子和原子核深层次，这些原子内部结构与运动的信息只有借助大科学装置才能获得，而这些信息是众多学科前沿研究的基础。” 　　我国最早开始重大科技基础设施建设是在新中国成立初期，在“两弹一星”计划带动下进行的。“文革”时期，虽然国内科学研究受到极大损害，但重大科技基础设施建设在中央的直接关怀下仍然在孕育着新的发展。改革开放以来，我国对重大科技基础设施的投入有了较大幅度增长，“七五”期间列入国家重点建设的科学项目仅5项，其中大科学工程2项，投资为3.4亿元 而“九五”、“十五”期间的投资则增加到近40亿元。 　　“十一五”期间，国家相继启动散裂中子源、强磁场装置、大型天文望远镜、海洋科学综合考察船、航空遥感系统、结冰风洞、蛋白质科学研究设施、子午工程、地下资源与地震预测极低频电磁探测网、农业生物安全研究设施等12项重大科技基础设施，投资将达到70亿元。 　　规模最大的科学装置即将建成 　　据《瞭望》新闻周刊了解，迄今我国已建成运行和正在建设的重大科技基础设施共46项，投入资金达120多亿元，覆盖了时间标准、导航、遥感、粒子物理与核物理、天文、地质、海洋、生态、生物资源、能源、国家安全等多个领域。 　　中国科学院是承担我国大科学装置建设和运行的主要力量，目前该院已有8个重大科学装置在运行之中。 　　始建于1984年的北京正负电子对撞机(BEPC)大科学装置，在高能物理研究领域为中国物理学家的研究探索立下了“汗马功劳”，使我国跻身于世界八大高能物理研究中心之一，奠定了中国在国际高能物理界的地位。 　　同步辐射光在2003年SARS疫情出现时大显身手，成功测定了SARS病毒主蛋白酶的结构，为研制抵御SARS病毒的药物提供了重要参考。在肿瘤诊断方面，利用同步辐射光的高分辨特点，可以发现很小的肿瘤，实现肿瘤的早期诊断以提高肿瘤的治愈率。同步辐射X射线衍射方法已成为当前测定生物大分子结构的最有力手段，是研究生命现象与生物过程的利器。 　　2004年底，我国开工建设了迄今为止投资规模最大的大科学装置——上海光源，这也是目前我国最大的科学装置，将在2009年上半年建成运行。 　　这个大科学平台可以容纳60多条光束线，相当于建了60多个不同学科的重点实验室，可以同时向上百个实验站提供从红外光到硬X射线的各种同步辐射光 每天能容纳数百名来自世界各地、不同学科领域的科学家和工程师进行科学研究和技术开发 可用于从事生命科学、材料、环境、信息科学、凝聚态物理、原子分子物理、团簇物理、化学、医学、药学、地质学等多学科的前沿基础研究，以及微电子、医药、石油化工、生物工程、医疗诊断和微加工等高技术的开发应用的实验研究。 　　据中科院上海应用物理研究所所长徐洪杰介绍，上海光源发出的同步辐射光波长相当于人头发丝直径的万分之一。如果用于癌症观测，可以大大提高它的诊断水平。比如说乳腺癌，人类目前的观测能力最小大概能观测到5个毫米，而上海光源将有可能观测到1～2个毫米的早期癌症细胞。 　　在超大规模集成电路中硅晶片中的痕量杂质探测分析、飞机发动机和航天器的疲劳测试、纸浆无氯漂白工艺改进、化妆品效果分析、新口味凝胶食品的开发等产业研发与检测方面，上海光源也将大显身手。 　　近年来，我国在卫星发射、载人航天领域捷报频传，为这些重大任务提供授时保证的是另一项国家重大科学工程——国家授时中心装置。 　　2007年3月通过国家验收的全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置(EAST)，是我国自主设计、建造的国际上第一个全超导装置。它的成功运行，使我国在核聚变能研究中处于国际前沿，为我国参与国际热核聚变试验堆计划打下了坚实基础。 　　兰州重离子加速器建成于1988年，取得了以合成超重新核素为代表的重大成果，使我国跻身于国际重离子物理研究先进行列。2008年7月通过国家验收的冷却储存环(CSR)是我国自行设计建造的第一个规模最大、能量最高、可实现全离子加速的重离子同步加速器冷却储存环系统。利用兰州重离子加速器提供的离子，可以开展航天元器件和线路的空间辐射效应及选用风险评估测试实验，获得的数据对指导航天电子元器件和系统抗辐射加固具有重要意义。 　　经过10多年的重离子治癌前期研究，依托重离子加速器建成的浅层(深度小于2.5厘米)治癌装置，利用中能碳离子束试验治疗了7批82例浅层肿瘤患者(从2006年11月底到2008年9月)，疗效非常显著。目前，利用HIRFL-CSR提供的高能重离子束进行深部治癌的装置即将建成投入使用。 　　此外，遥感飞机已安全运行20年，累计飞行近6000小时，获得的大量数据成为南水北调、西气东输等重大工程建设、土地利用动态监测、森林资源调查等有关工作的重要依据…… 　　白春礼说，我国已建成的大科学装置运行情况总体良好，中科院也为国家培养和造就了一支颇具实力的工程技术、科研和管理队伍，“他们是我国大科学装置进一步发展的宝贵资源”。 　　打破条块分割有望资源共享 　　“开放共享是大科学装置的一个显著特点。但一直以来，由于缺少专项支持经费，大科学装置很难实现开放共享。”白春礼告诉本刊记者，大科学装置建设和运行经费已经落实，但依托大科学装置的科研经费没有明确的渠道，没有专项资金，以前总是由科研人员自行申请，不仅手续繁杂且需要很长时间。另外缺乏用户的参与机制、开放共享服务设施不足、开放共享的评价、监督和反馈机制不完善等也影响了开放共享的程度。 　　他透露道，由国家自然科学基金委与中科院共同设立的“大科学装置科学研究联合基金”，将打破条块分割，避免资源分散和重复建设，提高大科学装置的利用效率。 　　国家自然科学基金委主任、中科院院士陈宜瑜告诉本刊记者，设立联合基金的目的是通过国家自然科学基金评审、资助和管理系统，发挥国家自然科学基金的导向和协调作用，吸引和调动全国高等院校、科研机构的力量，充分利用科学院承建的国家大科学装置的功能和作用，开展多学科前沿领域、综合交叉领域研究，开拓新的研究方向 发挥这些大科学装置的综合平台效能，提升我国基础科学自主创新能力和我国在前沿科学领域、多学科交叉研究领域的源头创新能力，培养大科学装置科学研究人才。 　　迄今为止，国家自然科学基金委员会共设立了13项联合基金(含2项涉外联合基金)和若干项联合资助项目，其中部分联合基金和联合资助项目已经连续签署了2～3期合作协议。1999～2008年，共资助这类项目1265项，总经费达6.8亿元。 　　陈宜瑜透露，大科学装置科学研究联合基金首批投入经费4000万元,由国家自然科学基金委员会与中国科学院各出资1/2,执行期为2009～2011年。按照突出大科学装置共用性、弱化专用性、促进开放性、提升创新性的思路，联合基金将主要依托北京正负电子对撞机(北京谱仪和北京同步辐射装置)、兰州重离子加速器与冷却储存环装置、上海光源装置、合肥同步辐射装置实施。基金委将在今年3月初单独发布指南，受理全国高校和科研院所的申请。

PerkinElmer 在 2009 年美国纽约国际照明展览会上推出新款 LED 光纤照明装置与卤素光源技术相比，节能超过百分之五十 纽约 –2009 年美国纽约国际照明展览会 – 3009 号展台 – 专注于提高人类及环境的健康与安全的全球领先公司 PerkinElmer. Inc.，今天宣布将在“2009 年美国纽约国际照明展览会”上推出其新款 LED 光纤照明装置，该装置的光亮度超过 150W 的卤素灯，而且节能超过百分之五十。 PerkinElmer 的新款 LED 光纤照明装置节能、无需维护，是基于卤素光源和金属卤化物光源光纤照明装置的替代产品，也是该公司在医用和工业照明设备领域中的最新成果。此款 LED 照明装置的光引擎使用专有的光学设计，将高强度白光耦合到 3-10 mm 光纤束中，以适用于包括内窥镜检查、显微镜和机械视觉在内的多种应用。此外，与其它光源相比，LED 光源的色温在光强减弱或增强时不会发生变化。 “PerkinElmer 非常荣幸能够在‘2009 年美国纽约国际照明展览会’上为医疗和工业市场推出这一款新的节能 LED 光纤照明装置，以实现我们的承诺 – 提供定制与标准 LED 解决方案的可靠渠道。”PerkinElmer 的全球照明业务副总裁兼总经理 Joel Falcone 说。“我们所专注的新解决方案不仅适用于医用照明领域，还适用于一系列其它要求较高的专业市场，包括安全与安防市场。” 在“第 20 届美国纽约国际照明展览年会”会议上，PerkinElmer 将在 3009 号展台展出其新款 LED 光纤照明装置。此次“国际照明展览会”将于 2009 年 5 月 5 日至 7 日在纽约的 Jacob K. Javits 会议中心举行。 PerkinElmer 会为包括安全与安防、医疗、牙科、工业及分析市场在内的许多专业市场提供定制和标准的 LED 照明解决方案。 有关PerkinElmer 的 LED 解决方案的详细信息，请访问 光电子学部。 关于 PerkinElmer, Inc. PerkinElmer, Inc. 是一家专注于提高人类及环境的健康和安全的全球领先公司。据报道，该公司 2008 年收入约为 20 亿美元，拥有 8,400 名员工，为超过 150 个国家/地区的客户提供服务，同时该公司也是标准普尔 500 指数的成员。有关其它信息，请访问 www.perkinelmer.com.cn 或致电 1-877-PKI-NYSE。 For Further Information 媒体联络 Amy Speak Porter Novelli 生命与分析科学部 电话： 617.897.8262（办公室） 617.480.2708（手机）

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。

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。