科學儀器是人類感知能力的拓展。隨著人類探索進程與能力的不斷推進，科學研究的復雜性、交叉性、融合性日益增強，對儀器設(shè)備的依賴隨之提高。儀器設(shè)備越來越復雜且規(guī)模越來越大，逐步發(fā)展成大科學裝置［1］?？蒲袃x器與大科學裝置是科技創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)和保障，是創(chuàng)新研究成果的重要產(chǎn)出形式，是國家創(chuàng)新能力和科學技術(shù)可持續(xù)發(fā)展水平的重要標志，也是經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全的重要保障［2］。

“工欲善其事，必先利其器?！睘閷崿F(xiàn)高水平科技自立自強，大力加強科研儀器自主研制，前瞻布局科研設(shè)施勢在必行?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標》明確提出，要“適度超前布局國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”“加強高端科研儀器設(shè)備研發(fā)制造”，旨在全面建設(shè)戰(zhàn)略導向型、應(yīng)用支撐型、前瞻引領(lǐng)型和民生改善型的科技基礎(chǔ)設(shè)施，全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢［3］。

如果說未來科技是一個充滿無限可能的魔盒，那么大科學裝置無疑就是一把用來開啟它的鑰匙，創(chuàng)造更高能量、更大密度、更短時間、更高強度等極限研究條件，幫助我們不斷向科學技術(shù)廣度和深度進軍［4］。大科學裝置作為國之重器，是推動基礎(chǔ)研究取得重大進展、引領(lǐng)前沿顛覆性技術(shù)突破的“利器”。從國際上來看，發(fā)達國家在“二戰(zhàn)”以后均投入巨資，建設(shè)各類大科學裝置，如大家熟知的哈勃望遠鏡、歐洲核子中心的大型強子對撞機、美國的引力波實驗裝置、日本的超級神岡中微子探測器等。這些高達幾十億美元的投資，帶來了科學上的豐碩回報，包括近年來的希格斯粒子、引力波等重大發(fā)現(xiàn)，同時也引領(lǐng)了重大技術(shù)的突破和發(fā)展，一個最著名的例子是歐洲核子中心為解決科學家之間的數(shù)據(jù)共享問題而發(fā)明的萬維網(wǎng)，發(fā)明者蒂姆·伯納斯·李于2016年獲得圖靈獎［4］。1990年以來，近半諾貝爾物理學獎都應(yīng)用了大科學裝置。作為重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，大科學裝置在提高我國自主創(chuàng)新能力方面占據(jù)重要地位。1988年建成、1990年正式運行的北京正負電子對撞機是我國第一臺大科學裝置。其后，全超導托卡馬克核聚變實驗裝置、中國散列中子源工程、500米口徑射電望遠鏡、子午工程等相繼問世，為推進我國的科學發(fā)展添磚加瓦［5-7］?！笆濉币詠?，我國大科學裝置的建設(shè)運行從以國際跟跑為主，逐步轉(zhuǎn)到跟跑、并跑，有的已經(jīng)實現(xiàn)了領(lǐng)跑，產(chǎn)生了一大批重大原創(chuàng)成果。例如，通過上海光源實驗手段，發(fā)現(xiàn)了外爾半金屬，外爾費米子第一次展現(xiàn)在科學家面前；全超導托卡馬克核聚變實驗裝置創(chuàng)造了101秒等離子體高約束持續(xù)放電、等離子體中心電子溫度1億度這樣的世界紀錄［8］?！笆奈濉逼陂g，我國將以更大的力度，加快建設(shè)一批更高水平、更大規(guī)模的大科學裝置，例如空間環(huán)境地基監(jiān)測網(wǎng)、大型低速風洞、高能同步輻射光源、高效低碳燃氣輪機、未來網(wǎng)絡(luò)試驗設(shè)施、極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設(shè)施、強流重離子加速器裝置、轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究設(shè)施、多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學成像設(shè)施、地震科學實驗場等，在布局上尤其重視補齊人類基礎(chǔ)科學前沿領(lǐng)域缺少重大研究成果的短板，朝著世界科技強國的目標邁進［4，9］。

規(guī)模相對較小的科研儀器也是科技創(chuàng)新的重要工具。目前，我國大部分高端科學儀器依賴進口，關(guān)鍵部件往往受制于人，難以支撐重大原創(chuàng)性成果產(chǎn)出，面對這一嚴峻形勢，只有加速發(fā)展，才能立于不敗之地。經(jīng)過多年的厚積薄發(fā)，我們已取得了一系列重要成果，積累了一批關(guān)鍵核心技術(shù)，培養(yǎng)了一批儀器研制及應(yīng)用人才，在數(shù)理與天文科學、化學與材料科學、信息與工程科學、地球與環(huán)境科學、生命與醫(yī)學科學等眾多領(lǐng)域，產(chǎn)出了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)、掌握關(guān)鍵核心技術(shù)的專精科研儀器，為提升我國科研儀器發(fā)展的核心競爭力和行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力，保障國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈的安全可控奠定了較好基礎(chǔ)［2］。

《世界科技研究與發(fā)展》2022年第3期“科研儀器與設(shè)施”專題共錄用了11篇相關(guān)論文。其中，中國科學院文獻情報中心陳芳等撰寫的《美國出口管制科學儀器技術(shù)分類研究》［10］一文，基于中美貿(mào)易沖突及美國為首的發(fā)達國家以立法形式限制關(guān)鍵核心技術(shù)向我國出口的背景，對比分析了美國“兩用”物品的商業(yè)管制清單（The Commerce Control List，CCL）中的內(nèi)容與國內(nèi)科學儀器的分類，揭示了中國科學儀器領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)受美國管制的嚴峻形勢，為我國科學儀器的發(fā)展提出了分類應(yīng)對、堅定走自主研發(fā)道路等政策建議。廣東省科技圖書館（廣東省科學院信息研究所）徐玉霞等撰寫的《日本先進科學儀器研發(fā)項目管理經(jīng)驗及啟示》［11］一文，對日本先進測量分析技術(shù)與儀器開發(fā)計劃的出臺背景、管理架構(gòu)、領(lǐng)域分布、經(jīng)費投入和實施成效等進行了深入分析，然后結(jié)合我國國情，提出強化頂層設(shè)計、推動技術(shù)研發(fā)、優(yōu)化項目評價、促進產(chǎn)學研合作和科技成果轉(zhuǎn)化落地等建議。中國財政科學研究院韓鳳芹等撰寫的《我國科研儀器進口依賴的原因分析與對策建議》［12］一文，探討了科研儀器進口依賴對科研事業(yè)的影響，從環(huán)境視角分析了我國科研儀器進口依賴的主要原因在于國產(chǎn)化環(huán)境的缺失，并基于此提出了加快布局科研儀器研制人才戰(zhàn)略、構(gòu)建鼓勵科研儀器自主研制的基礎(chǔ)制度體系、搭建全國科研儀器供需對接平臺、著力營造科研儀器“研制用”國產(chǎn)化文化環(huán)境等政策建議。

中國科學院條件保障與財務(wù)局陳娟、中國科學院文獻情報中心李澤霞、中國科學院近代物理研究所李玥和中國科學院云南天文臺楊光普等合作完成的《美國能源部重大科技基礎(chǔ)設(shè)施風險管理研究及啟示》［13］一文，對若干重大科技基礎(chǔ)設(shè)施風險事件產(chǎn)生的科學、技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境影響進行了細致分析，深入研究了美國能源部重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的風險管理程序及其核心環(huán)節(jié)，并基于我國在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施風險管理方面的實際情況，提出強化風險管理意識、建立符合重大科技基礎(chǔ)設(shè)施特點的風險管理制度，針對不同類型的風險綜合研判、提前部署，加強過程管理、及時發(fā)現(xiàn)和調(diào)整風險和處理策略，開展設(shè)施建設(shè)管理評估并將風險管理作為重要的考量因素等管理制度建議?？茖W技術(shù)部科技經(jīng)費監(jiān)管服務(wù)中心潘昕昕撰寫的《歐盟大型科研基礎(chǔ)設(shè)施資助管理的經(jīng)驗與啟示》［14］一文，研究了歐盟在大型科研基礎(chǔ)設(shè)施資金投入和管理方面的有關(guān)經(jīng)驗做法，并結(jié)合我國實際，建議拓展和統(tǒng)籌我國大型科研基礎(chǔ)設(shè)施投入渠道、完善成本核算方法、加大對設(shè)施運行維護和使用方面資金支持力度，進而提升我國大型科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運行的社會經(jīng)濟效益，增強我國科技創(chuàng)新的“硬實力”。

此外，中國科學院文獻情報中心李華東等［15］基于文獻計量和主題模型研究了對撞機技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢；中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院健康與醫(yī)學技術(shù)研究所鄒雪等［16］介紹了國產(chǎn)質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀的發(fā)展現(xiàn)狀；中國科學院高能物理研究所中國散裂中子源韓澤華等［17］闡述了小角中子散射譜儀技術(shù)的發(fā)展及其未來展望；中國科學院物理研究所黃思遠等［18］介紹了高時空分辨透射電子顯微鏡的發(fā)展與應(yīng)用；中國科學院高能物理研究所王平等［19］介紹了CSNS中子斬波器的研制和應(yīng)用；中國科學院國家空間科學中心高卓妍等［20］介紹了固體目標微形變探測儀及其在高鐵橋梁的應(yīng)用。

本期專題在征文、約稿和評審過程中，還得到了中國科學院深海科學與工程研究所、中國科學院自動化研究所、上海海洋大學、中國科學院海洋研究所、天津大學、中國科學院蘭州文獻情報中心、大連理工大學、西南石油大學、大連海事大學、昆明理工大學、自然資源部第一海洋研究所、蘭州理工大學、上海大學、中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院、中國科學院長春光學精密機械與物理研究所、中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所、中國科學院成都文獻情報中心等單位研究人員和審稿專家的支持，在此謹致謝忱！希望本期專題能為科研儀器與設(shè)施領(lǐng)域的戰(zhàn)略研究人員、核心技術(shù)人員和工程管理人員提供一個學習交流的平臺，助力科研儀器與設(shè)施的快速發(fā)展。

“科研儀器與設(shè)施”專題特邀執(zhí)行主編

鄒自明

2022年6月