大科学装置

科学技术活动

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。

基本简介

航空遥感系统，就是把各种对地观测载荷集成在一架飞机上，通过航空飞行，实现对地观测。经过多年科研攻关，航空遥感系统建设完成了具有6种、10个对地观测窗口的两架国产中型新舟60遥感飞行平台，并集成装载了多光谱、高光谱、热红外、激光、微波、大气成分等载荷的综合对地观测系统，填补了国内具有长航程、多功能、多观测窗口的中型航空遥感飞行平台研制空白。

发展历程

2021年7月22日，由中国科学院空天信息创新研究院承担的大科学装置航空遥感系统顺利通过国家验收投入正式运行，并将对各领域用户开放。

2022年，中科院近代物理研究科研人员及其合作者依托兰州重离子加速器大科学装置开展了质子滴线核磷-26衰变性质的高精度测量, 发现了β衰变中最强同位旋混杂现象。

2023年4月12日晚，中国“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新纪录。

截至2024年7月，中国已布局建设77个国家重大科技基础设施或大科学装置，在建和运行中的装置达65个。

2024年8月6日，广东省科技厅副厅长吴世文表示，“十四五”期间广东拟新建5个大科学装置，约占全国的1/3，该省已建有和在建国家大科学装置数量达10个。

定义

大科学装置的科学技术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。改革开放以来，我国的各项事业蓬勃发展。作为国家持续发展的支撑条件，我国正在建立宏大的创新体系。建立科技基础条件平台是国家创新体系建设中的重要内容，大科学装置则是国家科技基础条件平台的重要组成部分。

特点简介

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。

重要性

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。

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。

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。

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。

意义

作为承担我国大科学装置建设和运行的主要力量，中国科学院先后建设和运行了北京正负电子对撞机及北京同步辐射装置、合肥同步辐射装置、兰州重离子加速器与冷却储存环装置、上海光源装置等一批大科学装置，为我国基础科学研究和经济社会发展中发挥了重要作用。这些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。发达国家科技创新体系的经验和我国大科学装置的发展实践表明：作为一个国家科研基础设施水平和装备制造能力的集中体现，大科学装置是支撑基础科学前沿研究和多学科交叉前沿研究的公共平台，其建设和运行水平标志着一个国家核心、原始创新能力的高低。大科学装置已经成为现代科学技术诸多领域取得突破的必要条件，为促进经济社会全面、协调、可持续发展和国家安全提供必不可少的科技基础设施，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，并成为众多高新技术的源泉和高新技术产业的摇篮。

大科学装置发展战略研究课题组组长阎永廉说，现代社会越来越依赖于基础数据和基础信息，而作为科技基础设施的大科学装置在数据及各种信息的收集和利用上起着重要的作用。比如，空间对地观测技术的应用，为农、林、水、土、地质、地矿、石油、环保、城市规划、灾害等的调查、监测、研究和相关的经济建设活动，提供了一种革命性的手段。遥感卫星地面站则是在整个对地观测体系链中，集数据收集、存档和分发功能于一体的不可缺少的承上启下的中间枢纽环节和基础设施。以中国遥感卫星地面站为例。运行16年来，它为国内20多个部委和30个省市提供了大量地球观测数据，为诸如南水北调工程、西气东输工程等重大工程的决策提供了科学依据。在1987年大兴安岭森林火灾和1998年长江、嫩江特大洪水期间，遥感卫星地面站为国家救灾总指挥部提供的准确灾情数据，在救灾和灾后建设中发挥了重大作用。因此可以说，大科学装置是为社会发展提供保障的必不可少的基础设施。

但是，在白春礼看来，这些大科学装置的作用远未发挥出来，距离“物尽其用”还有很大距离。“开放共享是大科学装置的一个显著特点。”他认为，作为由国家投资建设的重要科技资源，大科学装置的科学目标反映了国家在相关领域发展中的需求。要满足这些需求，就必须向全国开放。不仅应用和服务面广的平台型公共研究装置和公益型科技设施需要拥有较多的用户队伍才能取得重大研究成果，而且专用型研究装置也必须服务于相关领域的广大用户，才能更好地完成使命。

大科学装置不仅“立地”服务于国家重大需求和经济主战场，“顶天”带领科学家探索宇宙奥秘，同时在工业制造、人才凝聚、国际合作等方面产生辐射效应。

装置联合基金

但是，研究资金缺乏却成了大科学装置开放共享的拦路虎。“大科学装置的建设和运行费用由国家财政负担，但外单位科研人员使用大科学装置做研究所需的费用却没有稳定的来源渠道，大大限制了大科学装置作为基础科研设施的平台功能。”

首批4000万联合基金助推大科学装置向全国开放

为解决资金制约，使全国高等院校和科研院所的研究人员都有机会利用中国科学院运行和管理的大科学装置，更好地发挥大科学装置在学科前沿研究、多学科交叉研究中的支撑作用，国家基金委与中科院共同出资，设立了大科学装置科学研究联合基金。

据国家基金委主任陈宜瑜介绍，该基金首批投入经费4000万元，由国家基金委与中国科学院各出资二分之一，执行期为2009年－2011年。该联合基金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，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、合肥同步辐射装置来实施。

该联合基金面向全国高等院校和科研机构，主要支持以下三个方面的研究工作：（一）基于平台装置的研究工作，譬如同步辐射线站、重离子源等，重点支持多学科及交叉研究；（二）基于专用装置的研究工作，譬如北京正负电子对撞机上北京谱仪的高能物理研究、兰州重离子加速器与冷却储存环的核物理研究等；（三）提升大科学装置研究能力的实验技术、方法及小型专用仪器发展研究和关键技术研究，譬如探测技术、快电子学技术、加速器技术，同步辐射技术，数据分析平台技术，辐射防护技术等。主要研究内容包括：物质科学前沿领域的科学问题（物理、化学、材料）；信息领域的科学问题；生命领域的科学问题（包括生物物理与医学）；环境和资源领域科学问题；学科交叉的科学问题；课题研究牵引的诊断技术、小型专用实验设备的研制、改善和发展；拓展新的科学目标的探测技术、加速器技术、同步辐射技术与方法、数据获取、处理和存储技术研究，等等。

“该联合基金按照国家自然科学基金管理模式运行，成立由双方主要领导参加的管委会，负责该项联合基金的统筹实施。管理工作以基金委为主负责，中国科学院参与协调工作，具体管理参照国家自然科学基金有关管理办法执行。”陈宜瑜主任透露，今年3月初国家基金委将单独发布指南，受理申请。

大科学装置联合基金将实现4个“有利于”

“大科学装置联合基金的设立，是我国科技界的一件大事！”白春礼常务副院长认为，它将有助于实现4个“有利于”——

将加强中国科学院与国家创新体系其它单元的联合与合作，有利于与各单元形成互相促进、互相支持、互相配合的良性科技竞争合作关系，更快地形成整体合力，加快推进中国特色国家创新体系的建设；

将促进大型科技基础设施资源的整合共享，有利于切实打破条块分割、有效避免资源分散和重复建设、提高大科学装置的利用效率，推动跨部门、跨领域的资源共享和互利共赢，为科技自主创新提供有力支撑；

将有利于理论研究与实验工作的结合，促进大科学装置的成果产出和创新人才的培养，并为大科学装置的未来发展提供理论指导；

同时，将改变以往对外合作中外方承担主要经费的做法，有利于开展以我为主的国际合作，共同突破重大科学问题、关键技术瓶颈。

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