国家重大科技基础设施

国家重大科技基础设施教育部科技司2015年7月一、国家重大科技基础设施简介概念：国家重大科技基础设施——为提升探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革的能力，由国家统筹布局，依托高水平创新主体建设，面向社会开放共享的大型复杂科学研究装置或系统，是长期为高水平研究活动提供服务、具有较大国际影响力的国家公共设施。——摘自《国家重大科技基础设施管理办法》大科学工程——重大科技基础设施的建设是一种工程性的科技活动，被称为大科学工程。一、国家重大科技基础设施简介由来：重大科技基础设施概念是由大科学装置发展而来的。英文中称大科学装置为“LargeScaleScientificFacility”。随着科学研究的发展，大科学装置的内涵相应有了扩展。近年来一些国家较多地使用“LargeResearchInfrastructures”这样的名称，意为“大型研究基础设施”。一、国家重大科技基础设施简介产生：二战期间，美国实施“曼哈顿工程”计划，建设了一系列的核反应堆和加速器，成为支撑美国核能、核物理、粒子物理研究的大科学装置。1942年，世界首座核反应堆（中子）1947年，质子加速器1948年，电子同步加速器一、国家重大科技基础设施简介发展：二战后，在综合国力的竞争中，美苏相继实施了人造卫星、载人航天、阿波罗登月等大科学研究计划，产生了大型空基地基接收、发射、观测和试验的科学装置。大科学工程一、国家重大科技基础设施简介特征：复杂巨系统基础研究应用研究技术开发跨学科跨领域跨层次多单位协作多资源集成一、国家重大科技基础设施简介有力支撑了国家核心竞争力的提高大科学装置为人类提供了探索自然奥秘极限的能力，使科学研究有可能在微观化、宏观化、复杂化等方面不断深入，从而取得重要发现。大科学装置已成为现代科学研究诸多领域取得突破的必要条件。科学的发展，历来与科技设施的关系密不可分，重大科技基础设施是科技发展的重要基础条件，是国家科学技术水平和综合实力的重要体现，也是提高国家竞争力的重要保证。目前，美国、欧盟、英国、日本和澳大利亚等发达国家在拥有相当数量重大科技基础设施的情况下，进一步推出了科学目标宏大、创新型突出、技术水平高的设施长远发展规划，印度、巴西、韩国等新兴国家也做出类似部署，这些规划实施将对国际科技竞争格局产生重大影响。一、国家重大科技基础设施简介一、国家重大科技基础设施简介有力支撑了世界一流大学的建设从国际来看，许多重大科技基础设施的建设与高等学校的发展都是紧密结合在一起的。大科学装置本身是由多学科支撑、众多高新技术集成和国际竞争的产物，这些设施不仅促进了科学技术的进步，同时也带动了学科的发展，催生出许多新兴的学科，培养了一批科研人才和学术大师，促使一批大学进入到国际一流行列。二、我国重大科技基础设施历史发展：萌芽期上世纪五六十年代，围绕“两弹一星”研制任务，建造起一些大型科研支撑装置，掀开了设施建设的序幕。二、我国重大科技基础设施历史发展：成长期八十年代，面对改革开放以来科技需求急剧增加的形势，以邓小平同志为北京正负电子对撞机奠基为标志，陆续兴建中国遥感卫星地面站和兰州重离子加速器等，设施建设迈出新步伐。二、我国重大科技基础设施历史发展：发展期九十年代以后，为落实科教兴国战略，兴建了上海光源、海洋科考船和地壳运动观测网等一大批设施，设施数量、建造规模和覆盖领域逐步扩大，开启了设施建设的新篇章。“十一五”期间，中央财政安排投资65亿元用于重大科技基础设施建设，投入超过历史总和。设施数量呈跨越式增长，新启动设施建设12项，在建和运行设施总量达到32项。覆盖了粒子物理与核物理、天文学、地球科学、环境科学、生命科学等领域。二、我国重大科技基础设施“十一五”期间12个项目：散裂中子源强磁场装置------华中科技大学大型天文望远镜海洋科学综合考察船------中国海洋大学航空遥感系统结冰风洞大陆构造环境监测网络---中国地大、武大、同济重大工程材料服役安全研究评价设施---北京科技大学蛋白质科学研究设施------清华大学、北京大学子午工程------北京大学、武汉大学地下资源与地震预测极低频电磁探测网农业生物安全研究设施二、我国重大科技基础设施国家重大科技基础设施大体分三类：大科学装置类：散裂中子源、强磁场实验装置、大型天文望远镜等大型通用研究设施：海洋科学考察船、材料安全服役评价设施、结冰风洞、航空遥感飞机等科技条件公共服务平台：地球运动观测网、子午工程、生物种质资源库等二、我国重大科技基础设施这些设施的建设和运行为科学前沿探索和国家重大科技任务开展提供了重要支撑，推动我国粒子物理、核物理、生命科学等领域部分前沿方向的科研水平进入国际先进行列。依托设施解决了一批关乎国计民生和国家安全的重大科技问题，在载人航天、资源勘探、防灾减灾和生物多样性保护等方面发挥着不可替代的作用。设施建设带动了大型超导、精密制造和测控、超高真空等一批高新技术发展，促进了相关产业技术水平提高；凝聚和培养了一批国内外顶尖科学家和研究团队，以及高水平工程技术和管理人才。二、我国重大科技基础设施国家重大科技基础设施肩负的使命重大、科学技术集成度大、难度大、需要的投资大、队伍规模大，具有以下六方面特点：1.具有明确的科技目标和国家使命设施针对特定科学问题和国家战略任务而部署建设，体现国家意志，在国家科技基础能力建设中处于核心地位。这一基本特点决定了它的建设目标，也决定了它的运行目标，是重大科技基础设施最重要的特点。三、国家重大科技基础设施的特点2.具有深厚的科学技术基础重大科技基础设施针对的科学问题重大，需要经过深入的讨论和广泛的探讨才能明确其科学目标。设施的技术难度大、系统复杂性高，对精密制造、特种材料、测控测量等技术和工艺也有很高的要求。三、国家重大科技基础设施的特点3.设施建设具有科研和工程双重属性国家重大科技基础设施建设必须严格按照工程规范，精心组织和管理，同时由于运用了大量新的科学原理、新技术，建设过程中还需要开展许多研究试验和技术攻关。工程性是它的基本属性，科研性是它有别于一般基建工程的特殊性。工程属相和工程属性相辅相成、有机结合。三、国家重大科技基础设施的特点4.具有较长的使用寿命重大科技基础设施作为支撑重大科技活动的基础设施，建成后要通过长期稳定的运行和持续的科学技术活动才能实现预定的科学技术目标。同时，建成后随着技术的发展，往往要通过不断的升级改进，继续提升其主体的技术性能，开展持续的科研活动，实现其科学价值。三、国家重大科技基础设施的特点5.具有开放共享的公共服务属性重大科技基础设施由国家投巨资建设，是国家的重要科技资源，它的科学目标反映了国家相关领域科技发展的迫切需求。要解决这些领域中的重大问题，就必须向社会开放，需要从立项之初就要建立起用户队伍，不断吸纳各方面用户对设施的要求，并会同用户一起来设计、实施，这样才能更好地完成自身的使命。公共服务属性和资源稀缺决定了开放共享是它的本质要求。三、国家重大科技基础设施的特点6.具备国际化发展的条件重大科技基础设施不仅是本国的重大科技实验条件，同时也是国际上为数不多的重大研究平台，是一个国家能够参与国际科技竞争的基础保障。参与国际科技合作，引领国际研究方向。吸引国际科技人才，共同开展合作研究。在国际或区域内发挥重要作用。三、国家重大科技基础设施的特点四、国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030年）2009年9月，按照国务院的批示，国家发展改革委会同教育部等有关8个部门成立规划编制领导小组，组织开展规划编制工作。2010年5月，在时任教育部副部长陈希的领导下，我部组织有关高校和知名科学家开展了高校重大科技基础设施的战略研究工作。2010年7月，我部组织专家对高校推荐的40余项项目进行了论证评审，遴选出15项高校重大科技基础设施项目建议，推荐至发改委作为规划的备选项目。四、国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030年）2010年底，我部推荐了47位高水平高校专家参加国家重大科技基础设施建设中长期规划的编制工作，占到专家总人数的1/3。2011年底，规划草稿编制工作完成。规划中列出了“十二五”重点建设的16个项目，其中我部推荐的项目有7项。2012初开始，我部积极组织相关高校开展“十二五”项目的预研工作，多次召开高校研讨会、调研推进会等，加强组织领导、凝练科学问题，为项目的申报立项做准备。2012年3月，我部会签了发改委报送国务院的《规划（送审稿）》。《规划（送审稿）》列入2012年10月31日国务院第223次常务会议第三议题。会后，小涓副秘书长于11月2日主持召开《规划（送审稿）》专题讨论会。会上，占元同志代表我部提出了3点建议：（1）《规划（送审稿）》应与全国科技创新大会精神紧密结合，以设施建设为抓手，落实深化科技体制改革、加快国家创新体系建设的需求；（2）《规划（送审稿）》应注重提升学科水平，以设施建设为支撑，加强学科的交叉与融合，培育新兴学科；（3）《规划（送审稿）》应注重人才队伍建设，以设施建设为载体，加强创新型人才培养。四、国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030年）2012年11月27日，时任国务委员延东同志主持召开会议，研究并完善《规划（送审稿）》。时任国务院总理温家宝2013年1月16日主持召开国务院常务会议，讨论通过《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)》，并提出优先安排海底科学观测网、精密重力测量研究设施等16项重大科技基础设施。2月23日，国务院正式印发。四、国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030年）《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)》明确提出：未来20年，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，针对科技前沿和国家重大战略需求，以能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间和天文、工程技术等7个科学领域为重点，加快我国重大科技基础设施建设。“十二五”时期，选择我国科技发展急需、具有相对优势和建设条件较为成熟的领域，优先安排16个重大科技基础设施项目建设。四、国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030年）《中长期规划》中明确提出“十二五”期间重点建设16项重大科技基础设施：四、国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030年）1海底科学观测网9空间环境地面模拟装置2高能同步辐射光源验证装置10转化医学研究设施3加速器驱动嬗变研究装置11中国南极天文台4综合极端条件实验装置12精密重力测量研究设施5强流重离子加速器13大型低速风洞6高效低碳燃气轮机试验装置14上海光源线站工程7高海拔宇宙线观测站15模式动物表型与遗传研究设施8未来网络试验设施16地球系统数值模拟器从现有的重大科技基础设施项目和《中长期规划》部署的建设内容来看，重大科技基础设施建设有以下几个发展趋势：1.从物理学领域向多领域发展重大科技基础设施始建之初均以粒子物理和核物理为主领衔建设。随着社会的进步以及科技的发展，面向国家和社会发展的重大需求，重大科技基础设施建设逐步向地球系统与环境科学、生命科学、能源、材料科学以及工程技术等领域发展。四、国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030年）2.从传统的单一大科学装置向集成的复杂的综合设施发展近年来，生命科学、地球系统与环境科学等领域的研究正在向综合性、系统性和整体性方向发展，越来越多的研究活动需要建造复杂的大型研究设施。重大科技基础设施的建设从单一的大科学装置向综合性、复杂性的大型装置群和大型试验研究平台方式发展。“十二五”16个项目中，有10个项目是综合实验平台类。四、国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030年）3.设施建设从最初的单一、集中建设向分散、多地建设发展为了满足科学研究的需要，重大科技基础设施的复杂性和综合程度要求越来越高，对建设单位的多学科基础和综合实力的要求也就越来越来高。因此一些设施的建设需要多家联合，采取分散、多地的方式进行共建。在