全球科学研究进入大科学时代中国如何作贡献全球科学研究进入大科学时代

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全球科学研究进入大科学时代，许多科学问题的范围、规模、复杂性不断扩大，已远远超出单一国家的承受能力，使国际大科学合作成为一种必然。

我国近年在国际大科学计划和大科学工程中身影频现，取得一系列丰硕成果，包括“世界巨眼”平方公里阵列射电望远镜，为人类认识宇宙提供历史新机遇;国际热核聚变实验堆计划，力争给人类带来无限的清洁能源;人类基因组计划探寻生命奥秘……

新时代中国如何为全球重大科技议题作出贡献?这批“国之重器”将发挥怎样的作用?

科学研究进入大科学时代

在140个足球场大的地面上，数千面天线从中心向外呈旋臂状铺展，延伸着长长的“触角”，恰似一只“巨眼”--中国主导研制的SKA平方公里阵列射电望远镜，将为人类认识宇宙提供历史新机遇。

近年来，中国建成或正在建设一批大科学工程。随着国务院正式印发《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》，中国驶入了牵头组织国际大科学计划和大科学工程的“快车道”。

“大科学多学科、多目标、多主体的特点，需要通过国际科技创新合作来实施，以期携手解决人类社会面临的共同挑战，推动世界科技创新和进步。”科技部国际合作司司长叶冬柏如此概括“大科学”的内涵。

他介绍，积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程是中央全面深化改革领导小组确定的一项重点任务，党的十八届五中全会、国家“十三五”规划和《国家创新驱动发展战略纲要》等都对这项工作作出了部署。

20世纪50年代，席卷全球的大科学浪潮将世界目光推向新高度。国际空间站计划、卡西尼卫星探测计划等一批需要巨额投资的大工程相继问世，需要跨学科合作的大规模前沿性科学研究项目应运而生，不同国家、不同信仰的科学家既分工又协作，举多国之力破技术难题成为大趋势。

面对新一轮科技革命和产业变革的机遇与挑战，世界强国持续加大科技创新投入，尤其注重发展大科学装置。

例如，日本在绿色超算领域继续保持领先，日本理化学研究所的“菖蒲”蝉联全球节能超级计算机第一名;美国桑迪亚国家实验室在其世界最强辐射源“Z机”装置内开启了氘-氚受控核聚变实验;美国完成人类对木星的首次近距离观测，在运载火箭重复利用方面取得重大进展。

近年来，我国也相继建成了“中国天眼”、散裂中子源、合肥稳态强磁场装置、上海超强超短激光实验装置、大亚湾中微子等一批大科学装置，这批“国之重器”为从微观和宇观两个层次研究物质结构提供了最先进的技术手段，将支撑国内外科学家开展物质基本结构、宇宙起源与演化、生命起源等重大科学问题的探索。

让大科学工程多办大事

大科学工程应该上什么项目、如何论证、怎么评价?部分科学家提出，发展大科学工程既要适合我国国情，也应注重经济效益与社会效益。要坚持择优择重原则，让大科学工程多办大事。

受控核聚变被称为“人造太阳”。是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一，由中、欧、印、日、韩、俄、美7方共同开展。

中国国际核聚变能源计划执行中心主任罗德隆说，从2008年至2017年，在中国参与ITER计划(国际热核聚变实验堆计划)的带动下，国家磁约束核聚变能发展研究共部署119个项目，总计安排经费约40亿元。取得了多项国际和国内第一的研究成果，使中国在核聚变领域处于与国际同等甚至某些方面领先的地位。同时也“为应对全球气候变化、和平利用核能和人类可持续发展贡献了‘中国智慧’”。

通过参与ITER计划，有力提升了我国科技创新能力、国际项目管理能力和专业技术人才培养能力。我国在材料科学、超导技术、精密加工等相关领域的研发能力和技术水平取得长足进步，有些技术已经成功实现产业化。

在衡量投入产出比的时候，部分科学家指出，投资大科学装置潜在回报价值高。中国科学院高能物理研究所所长王贻芳院士认为，虽然重大成果不一定都需要重大投入，但许多重大投入会产生重大成果。希格斯粒子和引力波的发现就是典型的例子，而且这些重大设施还有许多技术副产品，例如，欧洲核子中心(CERN)为解决科学家之间的数据共享问题发明了网页技术，激光干涉引力波天文台(LIGO)的减震技术、激光技术和极低噪声技术用途也极为广泛，等等。

“中国天眼”(FAST)具有我国独立知识产权，是世界第一大单口径望远镜。为此奋斗一生的FAST项目总工程师南仁东生前曾说，尽管有风险，但FAST将为解决若干个千年问题提供机遇。FAST拟回答的科学问题不仅是天文学的，也是面对人类与自然的，它潜在的科学产出今天也许还难以预测。

坚持自主研发与国际合作并重

实事求是，科学精神--这是采访中许多科学家强调的发展大科学工程应该秉持的理念。

理论物理学家、中科院院士于渌说，树立“科技自信”的同时，也要克服急躁情绪。历史经验值得总结和反思，1957年苏联成功发射世界上第一颗人造卫星，对美国震动很大，美国很快制定了一系列战略规划，集中资源投入到科技创新中，进一步巩固了科技优势。

坚持自主研发与国际合作并重，成为重要的路径选择。

“牵头组织国际大科学计划和大科学工程，日渐成为解决全球关键科学问题的有力工具，能为世界文明发展作出积极贡献。”罗德隆表示。

王贻芳院士认为，大项目全都由自己发起是不可能的，健康的科研体系应该是我们参与别人的项目，同时发起自己的项目。自己发起的项目应该有国际竞争力，有独特的方案或技术，有技术先进性、创新性与可行性，有获得重大成果的可能，有实质性的国际贡献。

“大科学装置的建设不能仅跟在别国后面做简单的复制，而是必须要有自己的特色，在技术方案和关键技术方面必须有所创新。”中科院南京天文光学技术研究所研究员、中科院院士崔向群建议，我国的大科学装置建设要有前瞻性和创新性，从“跟跑”变成“领跑”。

大科学工程“三步走”

按照我国牵头组织国际大科学计划和大科学工程“三步走”发展目标，到2020年，将培育3到5个项目，研究遴选并启动1到2个我国牵头组织的国际大科学计划和大科学工程，初步形成牵头组织国际大科学计划和大科学工程的机制做法，为后续工作探索积累有益经验。

到2035年，培育6到10个项目，启动培育成熟项目，形成我国牵头组织的国际大科学计划和大科学工程初期布局，提升在全球若干科技领域的影响力。

到本世纪中叶，启动培育成熟项目，在国际科技创新治理体系中发挥重要作用，持续为全球重大科技议题作出贡献。

中科院院长白春礼等认为，在谋划和建设世界科技强国的过程中，既不能急于求成，也不能犹豫不前，需要搞好顶层设计，找准关键问题和薄弱环节，制定分阶段实施的目标任务和路线图，走出一条中国特色科技强国建设之路。

多名院士建议，应集中全国优势科技资源，组织力量开展协同创新和科技攻关，着力解决一批战略性科技问题;按照择优择重的原则，进一步调整科技投入结构和重点方向，创新资源应更多向创新能力强、创新产出高、创新效益好的科研院所、研究团队集聚，做优做强国家战略科技力量。

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