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大科学装置 当今世界科技取得的一些重大进展无不得益于不同学科的交叉与融合，也无不得益于不同领域专家和学者的通力协作。因应这种趋势，在“面向国家战略需求”和“面向世界科学前沿”中寻求交叉点的大科学装置成为世界各国角力科技的焦点。随着经济的发展和国际地位的提高，中国如果不在世界高科技领域占有一席之地，就会失去与世界科学家平等对话的机会。 “大科学装置的发展不是一个局部的科学技术问题，而是一个全面影响国家科技创新能力和可持续发展的战略性问题！”有识之士的呼吁给我们提了个醒儿―――是该认真思考并积极实施大科学装置的建设了。 |
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北京正负电子对撞机鸟瞰图 |
正如西方发达国家拥有一批用于基础研究的大型科研基地那样，中国也应该拥有自己的科研“航空母舰”，要把大型科研基地的建设作为科技振兴的重要举措，尽快制定今后10年―20年内建设大型科研基地的战略规划。
国外大型科研基地的发展状况
西方发达国家的科学技术水平和强大的国际竞争能力很大程度上是通过一批高水平的大型科研基地体现的。从20世纪50年代甚至更早，美国、欧洲、日本等就开始着手建造除国防、军事等国家重大战略要求之外的综合性大型基础科学研究基地，例如世界著名的美国布鲁克海文国家实验室、CERN西欧核子实验中心、日本筑波科学城等。它们已经成为世界科学前沿研究和发展的基地、世界重大科学成果和科学突破的发源地以及科学创新的源泉、科技进步的开发区，也可以说是国家级的科技竞争的主战场。
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大天区多目标光纤光谱天文望远镜 |
以布鲁克海文国家实验室为例，它隶属于美国国家能源部的国家实验室，有各类职员3000人，常年保持4000名客座研究人员。美国国家能源部对其定位是：构想、设计、建造和运行复杂、先进的用户装置；在科学前沿开展长期、高风险的基础研究和应用研究；发展国家需要的先进技术，并将其转移给其他机构和产业部门，以及培养新一代科学家和工程师；提高公众的科学精神。
布鲁克海文国家实验室拥有同步辐射光源、强场核磁共振仪、投射电子显微镜、扫描电子显微镜、正电子断层成像仪、回旋加速器等一大批大型仪器和设备。除了高能物理、加速器技术研究外，该实验室还在生物、化学、医学、材料科学、环境科学、能源科学和技术等多学科开展研究，成为整个国家的多学科研究基地。大科学装置群的强大支撑能力和多学科交叉的环境，使布鲁克海文国家实验室在发展新型、边缘科学和突破重大新技术方面具有强大的能力。
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兰州重离子加速器的主环隧道 |
打造中国的科研“航空母舰”
改革开放20多年来，国家经济建设的发展为大型科研基地的规划和建设打下了坚实的基础。
20多年来，国家投资建设了数个大科学装置，其成功运行提高了我国在一些基础研究前沿领域和高新技术开发研究方面的能力，取得了丰硕的成果：在北京正负电子对撞机上取得的成果使我国在t 粲能区高能物理领域居国际领先地位；兰州重离子加速器上合成的20余种新核素使我国科学家能够开展高水平的核结构与核性质研究；HT 7超导托卡马克在约束改善、电流驱动、等离子体加热、稳态运行及控制等方面的研究取得突破性进展；依托北京正负电子对撞机的北京同步辐射装置和合肥国家同步辐射实验室已为上百个研究机构的数百个研究组提供机时和实验条件；长短波授时系统为我国国民经济发展、国防建设、国家安全等诸多行业和部门提供了可靠的高精度授时服务；遥感卫星地面站和遥感飞机在国土资源和生态环境调查、农作物估产、灾害监测、资源勘测、地形图测绘等方面作出了重要贡献……
大科学装置的建设大大促进了我国相关学科领域的发展，在实现能源、信息、安全等国家目标上发挥了重要作用；依托大科学装置形成的研究基地为国家培养了大批优秀的科技人才；同时，作为多学科交叉、多种高新技术综合与应用的典范，大科学装置对高科技的开发起到了重要的带动和示范作用，并初步形成了我国未来大型科研基地建设的雏型和基础。
尽管我国的大科学装置的建设方面取得了重大成就，但需要指出的是：长期以来，我国却没有一个大型科研基地的发展规划―――前几个五年计划中对大科学装置的安排实际上是立项建设计划，而不是规划。从我国已经建成的数个大科学装置来看，大多是单个地“自下提出，由上决策”。以这种方式决定下来的建设项目由于缺乏总体考虑，容易造成科学布局和地域布局的不合理；另一方面，由于缺乏规划，许多有重大意义的项目在立项建设前难以进行必要的前期安排，即使得到有关部委的支持，但由于缺乏对前景和前期工作计划的明确认识，支持难以持久。在没有总体规划的情况下，不应该支持的项目得到了支持，造成本来就很紧缺的资源极大地浪费。
大型科研基地的建立与发展是国家科技水平和综合实力的体现，也是科学发展到一定程度的必然需求和经济发展到一定阶段的产物。建设大型科研基地、打造中国的“科研航空母舰”，是提升国家科技创新能力、发展高科技的需求。
大型科研基地的建设应成为国家的战略决策，应像发展“两弹一星”那样引起重视，应从战略的角度进行布局。在此，我建议有关部门尽快制定符合国情的建设我国大型科研基地的中长期战略规划（今后10年―20年内），像规划高新技术开发区一样，选点布局，有目的地集中建设一批大科学装置：现有的大科学装置可作为未来大型科研基地的组成部分，可将北京、上海、合肥等科研基础条件较好的地方作为候选地，一个大型科研基地可以由几个科研院所的几个装置形成；在规划大科学装置初期，就应依据整体布局来考虑，例如建在上海浦东的同步辐射光源如果被规划为大型科研基地的一部分，在建设初期就要留有充分的发展余地，避免将来建设其他科研装置时无法在其附近征地；走出目前仅依托大学或科研院所建设大科学装置的格局，建设几个有更高原始创新能力的大型科研基地，形成有我国特色的基础科学、高科技研究的中心，推动我国21世纪基础科学乃至科学技术事业的全面发展。
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上海光源工程建设进入1000天倒计时在距上海光源工程建成还余1000天之际，上海应用物理所于7月26日组织职工分批来到光源技术楼的实验大厅，参观储存环机械集成单元和增强器机械集成单元。此次活动旨在使职工深入了解工程的建设进展和装置运行原理，增强完成工程任务的信心和决心。 中科院高能所与美国伯克利国家实验室签订全面合作谅解备忘录7月14日，路甬祥院长率中国科学院代表团访问美国伯克利国家实验室。访问期间，高能物理所所长陈和生与伯克利国家实验室朱隶文签订了中国科学院高能物理研究所与美国伯克利国家实验室全面合作谅解备忘录。 等离子体物理所成功为北京正负电子对撞机重大改造工程研制出A、B类真空盒历经5个多月的艰苦奋战，等离子体物理所承担的北京正负电子对撞机重大改造工程68套A、B类真空盒的研制任务于7月16日顺利完成。A、B类真空盒是改造工程储存环中关键设备之一，其质量直接影响对撞机的整体性能。 兰州近代物理所重离子辐照育出大丽花新品种甘肃临洮新兴花卉公司和兰州近代物理所生物物理组合作开展重离子辐照育种研究，利用重离子辐照技术培育出两种大丽花新品种―――新兴红、新兴白，其植株健壮，花大色艳，既适宜盆栽，也可当切花欣赏，市场前景看好。 中美高能物理未来合作研讨会在京召开6月11日―16日，中国科学院和美国能源部联合举办的中美高能物理未来合作研讨会在北京召开。与会代表们探讨了在BESIII实验、大亚湾中微子实验及西藏羊八井宇宙线观测站加强合作的可能性与方式。此次研讨会将推动双方的合作向更高层次发展。 国家授时中心为上海海岸电台提供标准时间溯源服务国家授时中心研制的陕西至上海时间传递设备及时码产生器4月底调试通过。目前，国家授时中心每天4次与上海海岸电台进行时间比对，每天两次采用新国际式报时信号向中外船舶发播，正式承担起提供标准时间的溯源服务工作。 |
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大科学装置 20世纪中叶以后，科学发展的一个重要特征是大科学装置的出现。大科学装置是指须通过较多资金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以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国际科学技术前沿和国家重大需求，为国家科学技术进步、国防建设与社会经济的发展作出战略性、基础性和前瞻性的贡献。 国际上大科学装置发展情况 同步辐射装置： 自上世纪70年代出现以来，同步辐射装置发展迅速，已成为许多前沿研究领域必不可少的研究手段。许多发展中国家甚至欠发达国家认识到这种平台装置对于发展国家科学技术的重要性，也在建设同步辐射装置。目前,全世界在运行的装置有41台，正在建造中的有5台，计划建设的还有5台。 中子源装置： 20世纪中叶以来,世界各国包括中等发达国家已建成30余台反应堆中子源，其中以法国的ILL InstituteLaue Langevin 通量最高,每年有来自世界30多个国家的约1500位科学家利用其开展约800个实验。20世纪80年代以来,世界一些发达国家建成新型中子源―――散裂中子源,除具有更高的中子通量，还具有脉冲结构，使中子探针的性能和功能变得更加强大。 遥感卫星地面站：目前世界上有一定规模的遥感卫星地面站约有25个，其中18个是从接收美国陆地卫星数据开始不断发展壮大而形成较大规模。据这些年的统计，就数据服务能力和技术水平综合排序，美国和欧空局分列第一、二名，加拿大和我国交替排在第三、四位。 我国的大科学装置 近20年来，根据国家的部署，中国科学院陆续建成并继续新建一批大科学装置。已建成的有：北京正负电子对撞机（北京高能物理研究所）、兰州重离子加速器（兰州近代物理研究所）、HT 7超导托卡马克装置（合肥等离子体物理研究所）、合肥同步辐射装置（中国科技大学）、遥感卫星地面站（中国遥感卫星地面站）、遥感飞机（遥感应用研究所）、长短波授时系统（国家授时中心）。新建和进行重大升级改造的装置有：大天区多目标光纤光谱天文望远镜（国家天文台）、重离子加速器冷却储存环工程（兰州近代物理研究所）、EAST超导托卡马克装置（合肥等离子体物理研究所）、北京正负电子对撞机二期改造工程（北京高能物理研究所）、上海光源（上海应用物理研究所）、云南种质资源库（昆明植物研究所）。 按照应用目的，中国科学院将大科学装置分为公共实验平台、专用研究装置、公益基础设施三种类型。 公共实验平台：为多学科领域的基础研究、应用基础研究和应用研究服务的具有强大技术支持能力的大型公共实验装置。 专用研究装置：为特定学科领域的重大科学技术目标建设的大型研究装置。 公益基础设施：为国家经济建设、安全和社会发展提供基础数据的大型科学技术基础设施。 前两类装置中，有些装置在主要应用目标之外，兼有其他应用目标。 |
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