实现高水平科技自立自强的根基 大科学装置为我国科学发展点亮一盏“明灯”

原创 小科 中国科技信息

建设大科学装置是未来科学发展的必然趋势，共享这样的科学设施，也是社会发展的必然结果。

中国天眼、中国散裂中子源、上海光源……近年来，我国一批“大国重器”的建成应用闻名国际，成为获取原创成果、突破核心技术、抢占科技竞争制高点的利器，为实现高水平科技自立自强奠定了重要的基础。

而这些“大国重器”，其实还有个统一的名字，那就是“大科学装置”。在概念上，“大科学装置”泛指国家重大科技基础设施，是推动科技创新、突破关键核心技术的利器。科学研究作为高度复杂的专业性工作，就需要借助于先进的大科学装置。

工欲善其事，必先利其器。对于我国来说，建设大科学装置是未来科学发展的必然趋势，共享这样的科学设施，也是社会发展的必然结果。我国“十四五”规划纲要明确提出要“适度超前布局国家重大科技基础设施，提高共享水平和使用效率”，不仅体现了我国科技向原始创新大步迈进，也体现了经济高质量发展的内在需求。

那么，如今我国“大科学装置”的发展如何？它的发展呈现出怎样的趋势？未来我国如何奋起直追借“大科学装置”之手问鼎世界科技？今天，请跟随《中国科技信息》一起来聊聊这个话题。

大科学装置是对人类观测能力的延伸

国家重大科技基础设施，又称大科学装置，是推动科技创新、突破关键核心技术的利器。在定义上，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。而其中这个目标必须面向国际科学技术前沿，为国家经济建设、国防建设和社会发展做出战略性、基础性和前瞻性贡献。

如果以一个生动的例子来介绍大科学装置，它就相当于是对人类眼睛、耳朵、手观测能力的延伸。随着科学研究的深入，科学家们需要的科学仪器越来越大、越来越复杂。要想扩展对未知世界的认知边界，就需要提升科研人员对研究对象的认识能力。

在这个过程中，用到的科学仪器的复杂程度会越来越高，发展到最后自然就是大科学装置。通过建造大科学装置，大幅提升人类探索自然奥秘的能力，有力推动基础前沿研究和综合交叉探索，可以为我国高新技术研发和关键核心技术的突破提供重要的平台和关键的手段。也因此，大科学装置俨然成为我国抢占未来科技竞争制高点的国之重器。

此外，大科学装置在推动产业优化升级、服务经济社会发展、高层次人才建设等方面意义重大。一方面，大科学装置是高技术产业持续发展的“动力源”。重大科技基础设施的建设是一项投入巨大的工程，其研发、建造、运行的全生命周期伴随了大量的经济活动，可以对产业的发展产生广泛而深远的影响。另一方面，大科学装置也是高层次科技人才的“蓄水池”。作为科技创新基础平台，重大科技基础设施不仅能够吸引世界各地的科研人员前来开展合作研究，还能在装置的建设、使用过程中，培养和造就一大批顶尖科学家和优秀青年科技人才，具有强大的人才集聚和培养能力。

总的来说，大科学装置是为探索未知世界、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；是现代科学技术诸多领域取得突破的必要条件。

我国大科学装置建设进入了快速发展期

可以说，建设大科学装置已经是科学发展的必然趋势，也是社会发展的必然结果。那么，我国的“大科学装置”整体发展水平如何呢？近二十年来，根据国家的部署，我国已经布局建设77个国家重大科技基础设施，其中的34个已建成运行，部分设施已经迈入全球第一方阵。

当前，我国大科学装置建设更是进入了前所未有的快速发展期。“十四五”规划纲要明确提出要“适度超前布局国家重大科技基础设施，提高共享水平和使用效率”，不仅体现了我国科技向原始创新大步迈进，也体现了经济高质量发展的内在需求。

而在飞速发展的过程中，我国大科学装置的部署、建设呈现出以下趋势：从物理学领域向多领域发展；从传统的单一大科学装置向集成的复杂的综合设施发展；设施建设从最初的单一、集中建设向分散、多地建设发展；承担单位从中科院向多部门发展。

从装置涉及领域来看，从开始的物理学领域，逐渐包含能源、生命科学、空间和天文、工程技术等多个学科领域，研究领域逐步拓展，多学科基础研究均衡发展；从承担机构来看，从以往中国科学院主导负责，转向科研院所、高等院校、政府机关等多部门负责，参与主体不断扩展，多元化发展；从装置类型来看，主要以专用基础设施建设为主，公共实验平台与公益基础设施稳步发展；从在空间分布来看，我国大科学装置空间布局呈现整体分散、块状集聚的分布特征，大科学装置主要集中于京津冀、长三角、大湾区等发达城市群，这也是中国创新能力最强的区域，集聚发展、协同建设、共同受益的发展趋势愈加明显。

先进性、独创性是未来发展的重点

大科学装置作为支撑我国建设世界主要科学中心和创新高地的重要基础，受到了国家的高度重视。近年来，国家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。

那么，现阶段我国大科学装置呈现什么样的发展态势，与世界范围内大科学装置建设规律相比，中国大科学装置还存在什么样的问题，这对于以问题导向促进大科学装置高质量发展至关重要。对此，有专家指出，我国大科学装置的发展已经到了转折点，整体来看数量已经不少，但面临着质量提高的问题，究其原因主要体现在三个方面。

首先，经费不足无法保证大科学装置的先进性、领先性、创新性。事实上，相比国外，我国现有的大科学装置总投资规模偏小，限制了装置的领先性和对高水平人才的吸引，进而限制了重大原始创新成果的产生。

其次，从单个装置来看，国际领先性不够。我国大科学装置建设在起步相对较晚、财力相对有限、水平相对不高的情况下，大多以跟踪、模仿和追赶发达国家为主，具备原创科学思想和科学设计、世界领先甚至独创独有的大科学装置数量还很少。

最后，更为重要的一点在于共建共享方面。大科学装置既不能仅供一个人用，也不能供某个实验室里的几个人用，而是要大家共享。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超过30%。可以看出中国大科学装置建设主要是采取自行设计、建设，建成后依托设施参与国际合作的模式。但是由于大科学装置规模大、周期长、投资大的特点，国际知名的大科学装置多是采取多国投资建设模式，同时不同国家的评审程序、国际化的视野和评估，也会提高项目成功的可行性。因此，我国大科学装置建设需要加强国际合作，吸引国际投入。

总之，与在相关方面领先的国家相比，我国还有很长的路要走。无论是大科学装置的先进性、独创性，还是科研人员利用大科学装置取得领先科技成果的能力，都需要逐步提高。期待我国早日形成布局完备、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作出更大的贡献。

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原标题：《实现高水平科技自立自强的根基 大科学装置为我国科学发展点亮一盏“明灯”》

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