文/王喆 趙崇煦 張鈺

一、大科學(xué)裝置的定義、特點及重要意義

（一）大科學(xué)裝置的定義

大科學(xué)裝置（Scientific apparatus）起源于二戰(zhàn)時期的美國，代表著科學(xué)與國家安全的緊密聯(lián)合。20世紀(jì)中期，科技發(fā)展開始出現(xiàn)新的趨勢，大科學(xué)裝置日益成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)眾多領(lǐng)域取得突破的必要條件和重大原始創(chuàng)新的重要載體，是世界科技強國爭先布局建設(shè)的重點，也是各國開展前沿科學(xué)研究、提升科技創(chuàng)新能力的重要手段。

（二）大科學(xué)裝置的特點

大科學(xué)裝置的建設(shè)、利用與普通科學(xué)儀器及裝備存在較大差異，也有別于一般基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目，其主要特點包括：一是建設(shè)規(guī)模和固定資產(chǎn)投資較大、建設(shè)周期較長，更重要的是具有重大的科學(xué)技術(shù)、廣泛而長遠的影響；二是技術(shù)復(fù)雜且綜合性強，具備工程施工和科技研發(fā)兩重屬性，在項目建設(shè)中需要大量研制非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備；三是它的產(chǎn)出是科學(xué)知識和技術(shù)成果，難以通過直觀的經(jīng)濟效益來體現(xiàn)，需要長期穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)、不間斷的研發(fā)和持續(xù)的高水平科學(xué)研究活動，才能完成預(yù)定的科學(xué)研發(fā)目標(biāo)；四是須借助國內(nèi)外技術(shù)力量，從立項、建設(shè)到成果利用的全過程，都展現(xiàn)出開放、國際化的強大特質(zhì)。

（三）大科學(xué)裝置的重要意義

第一，大科學(xué)裝置在現(xiàn)代社會數(shù)據(jù)和信息的收集和利用上起著重要的作用，從而有利于提高國家利用自然資源、人力資源以及各種硬件資源的效率。

第二，大科學(xué)裝置是支撐基礎(chǔ)科學(xué)前沿研究和多學(xué)科交叉前沿研究的公共平臺，其建設(shè)和運行水平代表著一個國家核心和原始創(chuàng)新能力的高低，是建立具有較強國際競爭力的國家大型科研基地的重要條件。

第三，為促進經(jīng)濟社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展和國家安全提供必要的科技基礎(chǔ)設(shè)施，成為眾多高新技術(shù)的源泉和產(chǎn)業(yè)搖籃，大科學(xué)裝置已然成為現(xiàn)代科技諸多領(lǐng)域取得突破的必要條件。

二、廣州大科學(xué)裝置的建設(shè)現(xiàn)狀及存在問題

《廣州市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要》（穗府〔2021〕7號）提出，廣州市未來要加快建設(shè)極端海洋動態(tài)過程多尺度自主觀測科考設(shè)施、智能化動態(tài)寬域高超聲速風(fēng)洞、人類細胞譜系大科學(xué)研究設(shè)施、冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置等重大科技基礎(chǔ)設(shè)施（即大科學(xué)裝置），續(xù)建航空輪胎大科學(xué)中心二期，用以支撐引領(lǐng)粵港澳大灣區(qū)國際科技創(chuàng)新中心、綜合性國家科學(xué)中心建設(shè)，全面提升廣州市的國際科技創(chuàng)新樞紐能級。

南沙區(qū)、黃埔區(qū)作為廣州市重點打造成大灣區(qū)綜合性國家科學(xué)中心的主要承載區(qū)，當(dāng)前正加快建設(shè)冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置，積極爭取智能化動態(tài)寬域高超聲速風(fēng)洞和極端海洋動態(tài)過程多尺度自主觀測科考設(shè)施項目納入國家相關(guān)規(guī)劃，啟動大灣區(qū)科學(xué)論壇永久會址建設(shè)，打造全球科技創(chuàng)新高地。另外，人類細胞譜系大科學(xué)研究設(shè)施項目設(shè)置在廣州國際生物島內(nèi)，中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院正在推進前期工作。

目前，廣州的大科學(xué)裝置主要有以下幾個問題：

（一）大科學(xué)裝置重大項目較少且運行經(jīng)費不足

我國大科學(xué)裝置主要分布在京津冀、長三角兩個區(qū)域，北京、上海和合肥分布最為密集，已建成和正在籌備的重大項目較多，且已有科技成果轉(zhuǎn)化。相對而言，廣州大科學(xué)裝置缺乏重大國家級項目，發(fā)展時間相對較短，先天不足制約了廣州乃至粵港澳大灣區(qū)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，對廣州推進綜合性國家科學(xué)中心和粵港澳大灣區(qū)國際科技創(chuàng)新中心的建設(shè)都是不利的。大科學(xué)裝置建成后，運行過程中仍需投入大量資金，每年約占設(shè)備建設(shè)投資的10%~20%，而廣州相關(guān)政府職能部門通常只負責(zé)項目的基本建設(shè)投資，在支持的運行經(jīng)費中不包括人員經(jīng)費和研究經(jīng)費，這些費用主要還是依靠單位開展科學(xué)研究進行補貼。

（二）科研基礎(chǔ)相對薄弱

廣州的城市定位主要以商業(yè)形象為主，經(jīng)濟水平發(fā)達，但科技研究水平并未與經(jīng)濟發(fā)展速度同步，相對薄弱的科學(xué)技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)環(huán)境使大科學(xué)裝置的發(fā)展在一定程度上受到制約。近年來，廣州利用自身經(jīng)濟優(yōu)勢全力提升科研水平，全市2021年基礎(chǔ)研究經(jīng)費占全市R&D（研究與試驗發(fā)展）經(jīng)費比重達13.9%（我國平均水平則為6.09%），創(chuàng)歷史新高，接近世界先進國家水平，但是國家級科研機構(gòu)還不夠多，能推動科技成果產(chǎn)業(yè)化的重量級研究機構(gòu)嚴(yán)重不足，且受困于相對薄弱的科研基礎(chǔ)環(huán)境，廣州目前還不是科技創(chuàng)新強市。如果一直沿用傳統(tǒng)的城市發(fā)展模式，廣州的經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿统鞘懈偁幜赡軙兴陆怠Ｒ虼?，在?jīng)濟發(fā)展的同時也要提升自身科技發(fā)展水平是廣州市當(dāng)前亟待解決的問題。

（三）尚未形成深度的產(chǎn)研融合

廣州大科學(xué)裝置設(shè)施大多處于啟動建設(shè)和基礎(chǔ)性研究階段，尚未形成科學(xué)成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相融合的局面。目前，大科學(xué)裝置大多以基礎(chǔ)研究為主，其實際應(yīng)用、成果轉(zhuǎn)化還停留在初步階段，相關(guān)企業(yè)較少、研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化關(guān)聯(lián)度不緊密等問題普遍存在。此外，大部分大科學(xué)裝置的評估體系與產(chǎn)業(yè)相關(guān)指標(biāo)難以進行考評，并不適用于大科學(xué)裝置所具備的開放共享服務(wù)、助力產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新等特點。

三、高水平大科學(xué)裝置建設(shè)的經(jīng)驗借鑒

根據(jù)國際重大科技設(shè)施的年度累計分布情況來看，各國重大設(shè)施的數(shù)量穩(wěn)步增長，其中法國和德國近20年來重大設(shè)施運行數(shù)量增長迅速。我國規(guī)劃的重大設(shè)施總數(shù)與英國相近，但在建數(shù)量居多，運行數(shù)量較少。

據(jù)統(tǒng)計，我國排名前三的綜合性中心科學(xué)城市分別為北京、上海、合肥，其發(fā)展大科學(xué)裝置有著自身的優(yōu)勢：北京主要利用自身首都城市地位和眾多高校人才資源，上海依托自身良好的科研基礎(chǔ)環(huán)境和前沿的學(xué)術(shù)水平，合肥借助國家政策支持以及地方領(lǐng)導(dǎo)的戰(zhàn)略眼光。廣州可以借鑒上述三個城市的成功經(jīng)驗發(fā)展大科學(xué)裝置。

高水平大科學(xué)裝置的建設(shè)基本上都是以國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群為核心，正在籌劃中的北京懷柔綜合性國家中心、上海張江綜合性國家科學(xué)中心、合肥綜合性國家科學(xué)中心相繼獲得了國家職能部門的批復(fù)。設(shè)施集群也是上?？苿?chuàng)中心、北京科創(chuàng)中心以及即將成立的粵港澳大灣區(qū)科創(chuàng)中心的重要組成部分，積極促進我國實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)世界科技強國和全球科技創(chuàng)新高地。

四、對廣州的啟示及對策建議

（一）全力謀劃建設(shè)大灣區(qū)大科學(xué)研究中心

建議以黃埔和南沙為極核，加快推進現(xiàn)有的大科學(xué)裝置項目建設(shè)，與中科院廣州分院共同謀劃新建一批大科學(xué)裝置項目。廣州成立大科學(xué)裝置科研基金，可參考國家制定大科學(xué)裝置科學(xué)研究聯(lián)合基金的相關(guān)辦法，對有需要的企業(yè)給予資金支持，專門用于大科學(xué)裝置的使用。要借鑒北京、上海及合肥建設(shè)綜合性國家科學(xué)中心的成功經(jīng)驗，將廣州打造成為大灣區(qū)大科學(xué)研究中心，搭建公共大型科技創(chuàng)新平臺，積極引進符合國家省市政策要求、與廣州市發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)且國際先進、國內(nèi)領(lǐng)先的大科學(xué)裝置。同時，形成高水平的設(shè)計隊伍、服務(wù)隊伍和科研隊伍。在成果產(chǎn)出上，可依托大科學(xué)裝置形成的重大科技突破，造就世界一流科學(xué)家和工程師，為國家日后在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)布局上提供科學(xué)有效的建議和規(guī)劃方案，同時也提供開放共享、高效運行、用戶滿意的科技服務(wù)。以南沙建設(shè)靈山論壇科學(xué)中心為契機，支持靈山論壇科學(xué)中心建立強有力的科技創(chuàng)新統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制，通過舉辦大灣區(qū)科學(xué)論壇，吸引國際科學(xué)家團隊和高科技企業(yè)匯聚廣州，實現(xiàn)跨國界、跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的深入交流與合作，爭取為粵港澳大灣區(qū)打造一流水平的大科學(xué)裝置智庫。

（二）積極引進國家級新材料大科學(xué)裝置

廣州在生物醫(yī)藥、新一代信息技術(shù)、智能制造等領(lǐng)域有較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和學(xué)科基礎(chǔ)，大科學(xué)裝置應(yīng)充分考慮本土的創(chuàng)新資源協(xié)同。比如新材料是國民經(jīng)濟的先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，也是支撐新能源、集成電路、生物醫(yī)藥等戰(zhàn)略前沿產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，擁有技術(shù)含量高、附加值高、與國民經(jīng)濟各方面配套性強等特點，是廣州石化產(chǎn)業(yè)面臨轉(zhuǎn)型升級的重要發(fā)展方向。廣州覆蓋了廣東省前沿新材料的全部領(lǐng)域，是新型半導(dǎo)體材料、電子新材料和電子化學(xué)品、先進金屬材料、新能源材料、生物醫(yī)用材料、納米材料及材料創(chuàng)新服務(wù)的集聚區(qū)，已形成以高分子材料為特色的千億級新材料產(chǎn)業(yè)集群。建議以廣東粵港澳大灣區(qū)黃埔材料研究院主導(dǎo)的航空輪胎大科學(xué)中心建設(shè)為重要突破口，引進一批工程材料實驗方面的新材料大科學(xué)裝置，著力構(gòu)建大科學(xué)裝置“平臺-產(chǎn)品研發(fā)-產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的鏈條式研發(fā)生態(tài)，不斷產(chǎn)出梯次接續(xù)的標(biāo)志性科技成果，將廣州建設(shè)成粵港澳大灣區(qū)先進材料領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的起源地和輻射源。

（三）謀劃建設(shè)大灣區(qū)海洋科技博物館

充分利用廣州優(yōu)渥的海洋自然環(huán)境、人文歷史、產(chǎn)業(yè)生態(tài)及大科學(xué)裝置所獲取的科學(xué)前沿知識，在南沙新區(qū)謀劃建設(shè)大灣區(qū)海洋科技博物館，打造集收藏保護、科學(xué)研究、交流傳播、旅游觀光為一體的海洋科技交流平臺，建設(shè)體現(xiàn)粵港澳大灣區(qū)核心引擎城市魅力的海洋文化新地標(biāo)。積極承辦海洋文化、海洋科技、海洋產(chǎn)業(yè)等大型國際會議，爭取在廣州南沙舉辦世界海洋大會，打造海洋科技交流中心。加強海洋文化、海洋科技及大科學(xué)裝置成果的媒體宣傳，通過在港口、街頭、廣場等地設(shè)立特色宣傳畫及建筑，提升廣州作為海洋中心城市的形象，普及民眾海洋意識及觀念。

（四）強化大科學(xué)裝置的開放合作、共享機制

廣州成立的大灣區(qū)科學(xué)研究中心，要進一步完善用戶參與機制，形成科研院所、高等院校、企業(yè)等多方共建、共管、共享的局面，以中科院重大科技基礎(chǔ)設(shè)施共享服務(wù)平臺為依托，提升設(shè)施開放共享的公眾影響力。在國內(nèi)國際雙循環(huán)的新發(fā)展的背景下，大科學(xué)裝置共建共享有兩個要素：一個是國內(nèi)大科學(xué)裝置共建共享，提高自主創(chuàng)新能力；另一個是國際大科學(xué)裝置共建共享，提高國際影響力。對于國內(nèi)而言，旨在實現(xiàn)城市之間共同建設(shè)、共同享用，實現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新。廣州要牽頭完善粵港澳大灣區(qū)城市群之間的權(quán)責(zé)對等機制與利益協(xié)調(diào)機制，激勵大灣區(qū)城市之間的大科學(xué)裝置建設(shè)分工合作，全面提高整體創(chuàng)新能力。對于國際而言，廣州要有重點地發(fā)展大科學(xué)裝置的關(guān)鍵領(lǐng)域和重點方向，積極參加國際大科學(xué)裝置項目，廣泛進行國際合作，吸引國際科研人才共享設(shè)施，集聚國際創(chuàng)新要素，提高廣州的國際競爭力，打造國際一流的科學(xué)中心。

（五）鼓勵高校參與項目建設(shè)

打造“國之重器”離不開原始創(chuàng)新能力的增強，而大科學(xué)裝置對世界一流大學(xué)的建設(shè)具有重要的支撐性作用。廣州可多措并舉鼓勵廣州地區(qū)高校積極參與國家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施項目建設(shè)，推動省內(nèi)單位與港澳知名高校、科研院所共建引才聯(lián)合體，以促使一批高校進入國際一流行列，培養(yǎng)一批科研人才和學(xué)術(shù)大師，深化科技人才分類評價改革，賦予科學(xué)家更多與其相匹配的權(quán)利，如技術(shù)研發(fā)路線決定權(quán)、資源調(diào)度權(quán)、經(jīng)費支配權(quán)。