创新引领重大科技基础设施建设，孕育新科学发现

 中国网/中国发展门户网讯  当前，人类经济社会发展面临资源、能源、环境、健康等一系列瓶颈制约，依赖科技进步破解瓶颈制约的需求日益紧迫。新一轮科技革命和产业变革孕育兴起，正在以全面的科技创新，驱动社会经济发展方式和人类生产生活方式产生深刻巨变，重塑世界竞争格局。

在人类不懈探索和认识自然的科学进程中，物质结构、宇宙演化、生命起源、意识本质等基础前沿科学领域正在发生或酝酿着重大的突破。每一项重大突破的诞生，都伴随着人类探索未知的极限能力达到新的高度。重大科技基础设施（又称为“大科学装置”）在这些基础前沿科学发展和突破中发挥了核心作用，并为诸多领域的科技创新和解决国家发展战略的关键科技问题提供了大型研究平台。中国要建设世界科技强国，必须认真部署重大科技基础设施建设和发展，加大投入，优化布局和建设管理体制，支撑我国科技创新的持续发展。

重大科技基础设施源于物质结构微观前沿研究

20 世纪是物理学世纪。物理学在这个世纪经历了 3 次大的跨越，从原子物理深入到原子核物理，再深入到粒子物理。100 多年前，我们发现了原子是由原子核和电子组成的，后来又发现原子核是由质子和中子组成的。从 20 世纪 60 年代开始，我们逐步发现组成原子核的质子和中子是由更深层次的粒子——夸克组成的。应该说，20 世纪物理学的 3 次跨越取得了巨大的研究成果，在不断深入到物质微观结构新的层次的研究过程中，取得了物质结构理论的伟大跨越，而且其中许多物理发现产生了重大的技术发明，转换成为巨大的生产力。比如，现在广泛利用的核电、半导体和集成电路、激光、计算机、电视、手机、全球定位系统（GPS）、核成像和核医学等，都是 20 世纪物理学成果的转化。核武器更是对国际政治和军事产生了极为深刻的影响。

20 世纪的物理学对科学技术的另一大贡献是产生了大科学装置。随着物质结构的研究深入到原子核和粒子的层次，研究物质微观结构的尺度越来越小，就需要使用能量越来越高的粒子。这就需要周长越来越大的加速器来加速产生高能粒子。基于大型加速器的大科学装置不仅支撑了粒子物理和核物理学科的跨越发展，更催生了先进的大型研究平台，包括同步辐射光源、散裂中子源、自由电子激光等。这些大科学平台是解决诸多领域交叉前沿问题的关键工具，成为了发达国家科技创新体系的关键单元，是国家综合实力的象征。围绕着这些大科学装置，往往聚集了诸多学科的研究机构和高技术产业，形成了大型的高科技园区。进入 21 世纪，新一轮科技革命和产业变革促进了世界范围内大科学装置建设的新一轮高潮，并推动了相关领域的研究和高科技研发的跨越式发展。

中国的大科学装置建设起源于 1984 年邓小平同志决策建设的北京正负电子对撞机。他强调：我们建设正负电子对撞机，就是为了让中国的高科技在世界上占有一席之地。北京正负电子对撞机的成功建设和丰硕成果不仅使中国高能物理实验研究在国际上占有了一席之地，而且带动了我国大科学装置的飞跃发展，有力地促进了我国基础科学前沿研究和高科技的发展。应该说邓小平同志提出的战略目标正在逐步实现。

大科学装置分两大类：一类就是粒子物理和核物理专用加速器、核聚变装置、大型天文望远镜等，为相关领域前沿科学的专用研究服务；另一类就是同步辐射装置、散裂中子源、自由电子激光等多学科交叉前沿研究的平台。世纪之交，资源环境等领域的许多分布式的科技基础设施发展迅速，如子午工程、地下资源与地震预测极低频电磁探测网、海底科学观测网等，使得“大科学装置”的概念扩展成为“重大科技基础设施”。