一、本文研究背景与意义

随着社会经济的不断发展，国家正经历着深刻的变革与转型，各项事业都处在大跨越的发展时期，尤其在基础设施建设领域，正在经历世界上最大规模的建设阶段。国家重大科技基础设施是科技领域的“超级工程”，党的十八大以来进入了统筹布局、快速建设的时期，在十二五、十三五期间，规划建设的大科学装置有26个，取得了前所未有的成就。然而，相比国计民生领域的“超级工程”，国家重大科技基础设施的建设明显滞后，还不足以支撑我国由科技大国到科技强国的历史性战略转变。

重大科技基础设施是前沿科学与先进技术的结合，在世界科技强国崛起的过程中发挥重要的作用。20世纪中期，美国通过“曼哈顿计划”逐步建立起以洛斯阿拉莫斯国家实验室、橡树岭国家实验室为核心的核工业体系和核物理研究中心，建造了一系列的核反应堆和加速器。二战结束以后，核反应堆和加速器由军事用途转变为支撑核能发展以及核物理与粒子物理的研究，“曼哈顿计划”的实施标志着以大组织机构、大科学装置为特点的“大科学”时代的开始。大科学设施体现了国家科技战略意图，成为了世界科技强国保持国际竞争优势的重要手段。美、欧发达国家从国家战略层面发展大科学工程，通过重大科技基础设施建设贯彻国家意志。

我国于1988年建成第一台大科学装置北京正负电子对撞机（BEPC），2013年《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012～2030年）》颁布，提出了大科学装置建设以提升原始创新能力、支撑重大科技突破和经济社会发展为目标，2016年底，《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》颁布，提出了设施建设以深入实施创新驱动发展战略和建设世界科技强国提供有力支撑为目标。当前，我国已经实现了小平同志提出的“中国必须在世界高科技领域占有一席之地”的战略目标，开始进入“全面发展”阶段。一大批设施完成建设，逐步进入由数量积累向高质量发展的阶段，呈现了由大到强、多领域覆盖的良好局面。为了实现“全面领先”、“建设世界科技强国”的愿景，我们还需要找准未来突破方向，加大步伐，有胆量和勇气在部分领域规划和建设国际领先的重大科技基础设施，提升自主创新能力的同时积极开展并参与国际科学设施项目，强有力的推动我国的科技发展，实现“两个一百年”的历史目标。

二、主要内容

随着人类探索未知的进程不断推进，科学研究的复杂性、交叉性显著增强，对仪器设备的依赖越来越强，仪器设备也越来越复杂，规模越来越大。重大科技基础设施是前沿科学与先进技术的结合，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，是科学研究的重要工具，在世界科技强国崛起的过程中发挥重要的作用。20世纪中期，美国通过“曼哈顿计划”、“阿波罗计划”、“人类基因组计划”、“信息高速公路”等大科学计划，将大量的科技投入集中在国防科研和基础研究上，并部署建设了费米直线加速器（Linac，1968）、聚变能托克马克装置（PLT，1978）、斯坦福直线对撞机（SLC，1987）、哈勃太空望远镜（HST，1990）、大气辐射测量（ARM，1992）气候研究设施、连续电子束加速器（CEBAF，1995）、先进光源（APS，1996）、国家球形环核聚变装置（NSTX，1999）、相对论重离子对撞机（RHIC，2000）等重大科技基础设施，建立起了以大科学装置集群建设和运行为基础，以国家使命为导向，以多学科交叉发展成为特征的国家实验室体系，开展重大科学前沿问题的攻关探索，很快在高能物理、核物理、天文、能源、纳米科技、生态环境、信息科技等研究领域取得一系列突破。欧洲国家以英国、法国、德国、意大利、瑞士等国为代表，有数量众多的大科学装置。为了整合跨国科技资源，提高整体科技能力，应对巨大科技风险，欧盟国家联合起来建造了一系列国际领先的重大科技基础设施，如欧洲空间局协调的各种空间科学项目、欧洲核子中心（CERN）的大型加速器（LEP，LHC）、欧洲自由电子激光（EXFEL）、欧洲同步辐射装置（ESRF）、欧洲散裂中子源（ESS）等。随着现代科学的发展，前沿科学问题的解决越来越依赖于多学科、大团队的协作，以及先进的科学设施，科研活动组织模式越来越趋向于大型化、综合化。20世纪下半叶以来，世界范围内逐渐形成许多依托大科学装置集群建立的大型、综合性国家实验室或者大规模的科学中心。依托大科学装置集群建立综合型科学中心是国际科技发展的特点。

我国的重大科技基础设施发展起步于20世纪80年代建设的北京正负电子对撞机（BEPC）。在此之后，我国陆续建成了一批大科学装置，对促进我国科技事业和其他各项事业的发展起到了积极作用。“十一五”之后，我国启动了设施建设规划的“五年计划”推进模式，设施建设进入有序规划、加速发展的阶段，设施建设和开放共享水平大幅提升，并向多学科领域扩展，科研支撑能力不断加强。党的十八大以来，我国制定发布了《国家重大科技基础设施中长期规划（2012～2030年）》，首次在国家战略层面形成了设施发展的中长期路线图。在“十二五”、“十三五”期间，我国规划部署了26项重大科技基础设施，覆盖了能源、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7个科学领域，形成了服务于学科前沿研究、国家经济社会重大需求的健全功能体系。截至目前为止，全国在建和运行的重大科技基础设施接近50个。

重大科技基础设施是为了满足现代“大科学”研究的需要而建造的科学研究装置，有特定的科学目标，是人类拓展认知能力、发现新规律、产生新技术的创新载体。进入20世纪以后的现代科学进步离不开重大科技基础设施，设施的建设水平被国际社会普遍认为是体现国家整体研究实力和创新能力的重要指标。重大科技基础设施具有强大的人才集聚能力、人才承载能力和人才造就能力，高端科技人才和稀缺人才可以依托一流的设施开展研究，取得出色的成果。重大科技基础设施的高指标和超前性是技术创新与产业升级的动力，重大科技基础设施产生的科学发现和技术发明是设施最直接的成果，是知识溢出、技术溢出的源头，溢出效应给设施所在地区、国家带来广泛而深刻的影响。大科学装置作为重要的创新基础设施，是国家创新体系的重要组成部分，对于支撑创新驱动发展，提升国家创新体系支撑能力有重要意义。

北京正负电子对撞机(BEPC)是在邓小平同志的直接关怀下建设的我国第一台大科学装置，于1984年动工建设，1988年建造成功，成为国际上τ-粲物理能区性能最好的对撞机，经重大升级改造，于2009年成为国际先进的双环对撞机。中国的大科学装置建设发端于BEPC，设施的成功建设以及取得的丰硕成果不仅使中国高能物理实验研究走在国际前列，而且带动了我国大科学装置建设的飞跃发展，有力地促进了我国基础科学前沿研究和高技术的发展。BEPC在发展“大科学”的同时也支撑相关领域的“小科学”走向国际前沿。回顾BEPC建设、科学研究、技术发展过程，总结科学成就和建设经验，对于制定我国重大科技基础设施未来建设规划，全局推动“大科学”与“小科学”协调发展，有着重要的借鉴意义。

进入20世纪，人类进一步在物质深层次结构探索的过程中认识自然现象、揭示自然规律，形成新的时空观、运动观和物质观。物质领域的认知进步是化学、材料、生物、医学等领域产生革命性突破的前提，从物质结构的源头上抢占先机，仍然是迎接未来科技革命首先要具备的基本条件。随着粒子物理标准模型的最后一块拼图——希格斯粒子的发现，国际高能物理学目前进入一个关键时刻，学界普遍认为，未来发展的最好窗口是希格斯粒子，建造希格斯工厂是未来高能物理发展的必由之路。我国科学家基于BEPC发展30余年的基础上，在国际上首先提出建设环形正负电子对撞机（CEPC），这是中国在国际高能物理发展十字路口所面临的一次机遇。

三、主要结论与政策建议

重大科技基础设施作为创新能力建设的重要组成部分，在我国的科技布局中扮演了重要角色，取得了辉煌的成就。已经建成的这些科学设施瞄准国际学术前沿，开展世界一流的研究工作，满足国家战略高技术发展需求，使得相关研究工作达到国际水平。但由于我国设施建设起步较晚，技术储备和科技队伍尚有不足，投入总量相对偏低，总体来说，设施的整体水平与世界科技第一梯队的国家相比有很大的差距，自然取得的成果也有差距。此外，在设施规划建设过程中还存在问题，设施规划和项目遴选中的重点不够突出，技术引进比重偏大，自主创新能力不足，预制研究环节没有得到足够重视，预算管理不灵活，限制了技术创新，设施国际吸引力不够，国际贡献比重低，国际合作没有充分开展等。

发展国家重大科技基础设施应具有全球视野和前瞻目光，着眼科技前沿的重大命题，围绕国家重大战略需求，把握好科学突破的机遇，重点布局一批大科学装置，打造事关长远和全局的科技创新策源地。应该发挥我国制度优势，集思广益、凝聚力量，集中力量实施国家重大战略，有选择地重点发展聚焦重大科学命题的专用研究设施，支持自由探索的基础研究和基础技术研究，优先发展科学用户亟需的公共实验平台、公益基础设施。

当今世界，新一轮科技革命蓄势待发，物质结构、宇宙演化、生命起源、意识本质等重大科学问题借助现代科技基础条件、新型的研究工具，正在发生或酝酿着重大突破，开辟新前沿、新方向。物质世界从微观的亚原子到宇观尺度仍然蕴藏着无法估量的发现空间，人类在探索物质世界的过程中，也拓展了认知边界，改变了思维方式、生产方式、生活方式，针对深层次物质结构的研究是国际共同关注的前沿领域，是众多应用科学领域取得突破的基本前提，必须有世界一流的设施为重大突破做好支撑。

在充分考虑领域均衡发展的同时，要避免“撒胡椒面”和“雨露均沾”的经费管理模式，要有计划有重点地发展关键领域和方向，要考虑“大科学”与“小科学”的平衡。以重大科技基础设施为基本研究工具的“大科学”是科学研究发展的必然，是挑战重大科学命题的主战场。未来30年是国家科技发展的一个关键期，我们的目标是要从追赶成为国际领先。这就需要权衡“大科学”和“小科学”的关系，应集中资源，突出重点，发起一批标志性的大科学工程，敢于挑战超常规的“大科学”工程，才有可能取得重大的科学成果，同时不缺席国际上的其他重大科学项目，积极参与，共享其经验技术和重大科学成果。当前，我们科技发展多处面临着“卡脖子”的被动局面，只有集中力量，才能保证重点，只有集中资源，才能实现快速突破，只有实现“互卡脖子”，才能走出受制于人的困境。在做好设施规划建设的同时，要依托大科学装置建设强大高效的现代科学中心，提升整个中心城市以及周边区域的创新能力，吸引众多企业聚集，促成产业创新升级，形成前沿科学、先进技术和新兴产业的相互结合与良性互动，造就科技创新的高地，这是一个城市乃至国家提升核心竞争力的必由之路。

来源：微信号：管理世界杂志，https://mp.weixin.qq.com/s/6KPUguMbjB4uJDujZWZoRA 发表时间：2020年5月7日