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重大科研基础设施是用于探索未知世界、实现科学前沿突破的复杂科学设施,是发展新质生产力的物质技术基础。重大科研基础设施已经成为我国科技创新体系的重要组成部分,不仅推动了基础科学研究的深入,还在技术转化、产业升级及国家安全等方面发挥了巨大作用,为国家自主创新和高质量发展提供了强大动力。
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重大科研基础设施快速发展
自20世纪60年代末起,我国重大科研基础设施实现了跨越式发展。从无到有、从弱到强,短短几十年时间里,我国已经建成了全球领先的科研设施体系。截至2023年底,全国已纳入重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络平台的设施总量达153项,涵盖了地球科学、粒子物理、生命科学、材料科学等多个前沿领域。近年来,综合性国家科学中心逐渐成为重大科研基础设施高水平集群的新平台。如,北京怀柔、上海张江、安徽合肥、粤港澳等综合性国家科学中心聚集了多项重大科研设施,为创新提供了强有力的支撑。
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重大科研基础设施助力创新突破
随着重大科研基础设施建设的不断推进,我国在多个学科领域取得了世界级科研突破。比如在粒子物理、暗物质探测等领域,我国的科研设施取得了一系列国际瞩目的成就。自主创新关键技术不断涌现,为解决国家发展中的瓶颈问题做出了突出贡献。如,我国已经自主掌握大型先进托卡马克装置的设计、建造与运行技术,跻身全球可控核聚变研究前列。通过技术溢出效应,重大科研基础设施催生了大量新技术和新产品,成为战略性高技术产业发展的重要驱动力,为国民经济和社会发展提供了坚实的科技支撑。此外,重大科研设施还在保障国家战略需求方面展现出显著的综合效益,支撑开展了载人航天、卫星发射、深远海调查考察关键任务,提升了我国在航天、海洋和生态保护领域的综合能力。
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重大科研设施开放共享日趋成熟
重大科研基础设施开放运行模式日趋成熟,开放方式涵盖设施机时预约、设立开放课题、组建研究合作组等形式,吸引了大量国内外高水平科研用户,推动了重大科学研究与原创成果的产生,充分发挥了设施作为公共平台的作用,提升了设施的运行效益,并逐步形成了良好的开放创新生态。根据2018—2023年每年度开展的中央级高等学校和科研院所重大科研基础设施开放共享评价考核结果,设施开放共享水平呈现明显的逐年提升态势。例如,上海同步辐射光源作为我国领先的科研设施之一,其13线14站已全部对外开放,90%以上机时用于外部用户实验,开放共享率和利用率和均处于较高水平,位居全国前列。近年来,重大科研基础设施成为国际合作的重要桥梁。通过参与全球大科学计划和工程,主动参与大设施治理,提出中国倡议和中国计划,拓展了科技创新合作网络,形成了长效的国际合作机制,有效提升了我国在全球科技创新领域的核心竞争力和话语权。
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重大科研基础设施面临的挑战
尽管我国重大科研基础设施成效显著,但也面临一系列挑战。一是设施投入机制亟待完善。我国大部分设施建设初期得到了较为充足的财政支持,但随着项目推进,特别是进入运营阶段后,财政资金投入逐渐滞后,难以满足设施持续运行需求;二是设施开放水平有待提高。部分设施的开放共享机制尚不完善,跨区域、跨学科的合作难以高效开展,资源的协调与调度存在困难。一些专用设施,用户群体相对较少,缺乏开放共享的能力与意愿,设施的开放水平不高;三是人才建设存在一定短板。前沿科学研究、工程技术以及运维人才也是设施建设与发展的一大短板;四是设施成果标准化面临障碍。多数科研设施所提供的服务和技术方案往往是根据具体需求量身定制,这种“非标”特性无法形成可以广泛应用的“产品”,并不利于成果转化和技术推广;五是国际合作受到一定制约。受全球突发事件和国际政治局势的影响,一些重大科研设施所依赖的核心设备、技术以及科研试剂等,出现了断供现象,导致设施建设和运营受限。国际关系紧张局势也导致部分国家退出或暂停与我国设施的合作项目。
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重大科研基础设施发展的思考
我国高质量发展和科技自立自强对设施数量及质量提出了更高要求,未来重大科研基础设施建设与发展,应积极发挥新型举国体制优势,有序部署设施建设,全面提升设施建设水平和运行效率,为抢占科技发展战略制高点打下坚实基础。一是要探索多元化的投入方式,确保科研设施的可持续运营。加强国家对关键设备和技术研发的支持,减少对外部资源的依赖。二是提升设施开放共享水平。尤其要推进平台类设施的开放与共享,提升设施的整体利用率。加强对国家实验室、全国重点实验室等国家战略科技力量的服务与支持;三是加强人才培养与引进。推进科技、教育与人才一体化发展,积极利用全球人才资源,推动设施的跨国协同发展。加强设施建设和技术运维人才的专业化发展;四是推动科研成果标准化。解决数据隐私和知识产权问题,提升设施实验方案、数据及设备使用的标准化应用,提升设施服务效率;五是增强国际科技合作。加强与全球领先科研机构和高校的合作,增强与“一带一路”沿线国家、非盟国家的科技合作,推动跨国设施的联合建设与资源共享,提升设施作为国际科研平台的影响力。
作者:周琼琼1,陈志辉1,王晋1,岳琦1,许东惠1,杨丽2
1.国家科技基础条件平台中心,北京100038;
2.北京市科学技术研究院,北京100089
来源:此文为缩减版,《中国科技资源导刊》2025 Vol.(1)
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