我国重大科研基础设施调查数据分析

2018年9月13日16:06:30我国重大科研基础设施调查数据分析已关闭评论 215 views

编者按:科技基础条件是支撑科技进步和创新的重要基础,是开展高水平科技创新活动、产生原创性科技成果的必要条件。目前对科技资源配置效率评价大多数局限于定性研究,本文通过科技基础条件资源调查和重大科研基础设施专项调查数据,系统分析了大型科研仪器和重大科研基础设施的现状,旨在刻画出中国近年来科技基础条件资源的建设和发展规律。研究结果表明,我国大型科研仪器和重大科研基础设施整体上呈现出较好的发展建设状况。我国大型科研仪器建设投入持续增加,重大科研基础设施建设势头强劲,我国科研仪器自主创新取得显著成效。但是,科研仪器为企业服务仍有较大提升空间。

科技资源在经济增长和经济发展中起着重要作用。其中,中国科技基础条件资源是指在科技活动中能提供的物质、人才、资金、政策、环境等的总称,主要包括科学仪器与设施、生物种质与实验材料。拥有相当规模、高质量的科技基础条件资源,并通过科学高效的管理手段实现与科技人才、资金的合理匹配,是开展高水平科技创新活动、产生原创性科技成果的必要条件。因此,科技基础条件资源是支撑科技进步和创新的重要基础,是抢占科技制高点、提高国家科技竞争力的关键因素之一。本文依据科技基础条件资源调查和重大科研基础设施专项调查数据,分析了中国截至2014年底科技基础条件资源的建设和发展情况。

一、大型科研仪器的建设水平和发展状况

(一)大型科研仪器投入持续增加

1. 各类仪器规模不断扩大

大型科研仪器指原值在50万元(含50万元)以上,纳入法人单位资产管理的单台科研仪器设备。近年来,中国大型科研仪器建设投入持续增加,高校和科研院所的大型科研仪器规模持续快速增长。截至2014年底,2200余家高校和科研院所原值50万元及以上大型科研仪器总量为61251台(套),原值合计868.8亿元;2008~2014年,大型科研仪器数量年均增长率为16.4%。截止2014年底,原值500万元以上的大型科研仪器数量达到1438台(套),较2008年增长了1.51倍(图1和图2)。

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数据来源:科技基础条件资源调查和重大科研基础设施专项调查数据,图2~图9同

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进入“十二五”时期,大型科研仪器建设明显加快,“十二五”前四年,中国高校和科研院所新增的大型科研仪器20856台(套),四年新增数量几乎相当于“十五”和“十一五”期间10年的建设总量。以扫描电子显微镜、透射电子显微镜、核磁共振设备为代表的高端仪器快速增长,中国科研仪器整体水平与发展速度已位于世界前列。调查数据显示,截至2014年底,分析仪器为27622台(套),占中国大型科研仪器总量的45.10%。数量占比排在第二、第三位的分别为:工艺实验设备6808台(套),占比11.11%;物理性能测试仪器5167台(套),占比8.44%。

2008~2014年,发展最快的三类仪器为:特种检测仪器、计量仪器和大气探测仪器,年均增长率分别达到25.2%、22.0%和18.9%,明显高于16.4%的全国年均增长率(图3)。

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值得一提的是,由于治理大气污染等民生需求,大气探测类仪器发展迅速,截止2014年,大气探测仪器中主动大气遥感仪器数量最多,为140台(套),占大气探测仪器的25.9%,其次为特殊大气探测仪器,占总数的17.4%。

2. 区域分布差异显著

中国不同区域在经济发展水平、科技投入强度、科技资源禀赋等方面存在明显差异,大型科研仪器建设分布很不均衡。京津冀与长三角合计拥有全国大型科研仪器总量的一半以上,具有明显的优势。2014年,京津冀原值50万元及以上大型科研仪器数量18008台(套),占全国的29.4%;长三角地区达14452台(套),占全国的23.6%;西北地区大型仪器数量相对较少,仅占全国的6.7%(图4)。

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近年来,随着振兴东北老工业基地、西部大开发等战略的实施,东三省、西南区域不断加强高校和科研院所学科建设,进而推动大型科研仪器的高速发展。调查显示,2008~2014年,西南地区原值50万元及以上大型科研仪器数量由1233台(套)增加到4624台(套),年均增长率全国最高,达到24.8%;东三省由2046台(套)增加到5791台(套),年均增长率为19.0%,位居第二位,都明显高于全国16.4%的平均增长速度(图5)。

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3. 我国天文仪器、计算机设备、工艺试验设备国产化率较高

国家重大科技专项、“863计划”、“973计划”、国家科技支撑(攻关)计划、国家自然科学基金等主体科技计划项目是大型科研仪器建设的主要经费来源,此外,“985工程”、“211工程”、中央级科学事业单位修缮购置专项、国家重点实验室建设等专项经费也是重要经费来源。2014年,主体科技计划项目支持大型科研仪器建设资金153.17亿元。其中,通过国家重大科技专项购置的大型科研仪器建设资金97.25亿元,占主体科技计划项目仪器建设资金的21.03%(图6)。

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调查显示,截至2014年,中国高校和科研院所拥有国产大型科研仪器14958台(套),原值225.7亿元,数量占全部仪器的比重为24.4%,原值占全部仪器的比重为26.0%。随着中国科学仪器研制能力的提升,国产品牌在部分领域具有了一定的市场占有率,但是与国际知名仪器品牌仍有不小差距,中国大型科研仪器购置仍以进口仪器为主,主要进口来源国主要为美国、日本、德国、英国。中国天文仪器、计算机设备、工艺试验设备具有较高国产化率,分别达67.7%、53.9%、52.3%,分析仪器国产化率最低,仅为7.4%(图7)。

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(二)大型科研仪器共享水平不断提高

1. 总体开放率稳步提升

开放率指高校和科研院所拥有的大型科研仪器设备中,对外单位开放的仪器数量加对单位内部开放的仪器数量之和,与全部仪器数量的比值。对外开放率是指参与对外开放仪器数量占全部大型科研仪器设备数量的比率。调查显示,2008~2014年,实现开放共享的大型科研仪器的数量由1.8万台(套)增加到5.2万台(套),大型科研仪器开放率由76.9%提高至85.7%。截至2014年底,实现对外开放共享的大型科研仪器数量为3.2万台(套),对外开放率为52.0%(图8)。

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2. 跨省域共享率整体呈现增长趋势

调查显示,2010~2014年,中国大型科研仪器实现跨省域开放共享的数量基本逐年增加,从2010年的8.1%增加到了2014年的13.7%(见图9)。中国大型科研仪器跨省域开放共享实现大幅提升,得益于各项政策的激励和引导以及资源共享理念的推广和贯彻。

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二、重大科研基础设施建设水平势头强劲

(一)重大科研基础设施持续增大投入

世界各科技强国都清楚地认识到重大科研基础设施发展在国际科技竞争中的重要性,纷纷制定长远发展规划,把重大科研基础设施的发展作为提升和保持国际科技竞争优势的重要举措。

中国虽然与发达国家相比起步较晚,但通过近年来持续地增大投入,目前无论在设施建设数量还是质量上,都在接近甚至超越部分发达国家,体现出了较强的后发优势。

中国重大科研基础设施的发展,经历了从无到有、从小到大,从学习跟踪到自主创新的过程。1988年,中国科学院建成了中国第一个国家重大科研基础设施——北京正负电子对撞机。“七五”期间列入国家重点建设的科学项目有5项,其中重大科研基础设施有2项,投资为3.4亿元;“八五”、“九五”期间,国家持续增加重大科研基础设施的投入,到“十五”期末投资增加到近40亿元。“十一五”期间,国家相继启动散裂中子源、脉冲强磁场实验装置、蛋白质科学研究设施、子午工程等12项重大科研基础设施,投资突破60亿元。“十二五”期间,投资建设了合肥同步辐射装置、上海光源等16项重大科研基础设施。

(二)重大科研基础设施建设数量展现较强后发优势

中国重大科研基础设施规模持续增长,覆盖领域不断拓展。目前中国重大科研基础设施已覆盖了包括物理学、地球科学、生物学、材料科学、力学和水利工程等20多个一级学科,对中国科技发展发挥着广泛的支撑作用。同时,重大科研基础设施集聚效应已经初步显现,北京、上海、合肥等地区已初步形成学科领域相对集中、布局比较合理的重大科研基础设施集聚态势。根据重大科研基础设施专项调查,截至2016年底,56个国家重大科研基础设施(除2个保密设施外),中国科学院拥有最多,共计22个,占比39.3%,教育部11个,占比19.6%;工信部5个;水利部、中国工程物理研究院各4个;中国核工业集团2个,农业部、国土资源部各1个;教育部、中科院共同所有1个;地方部门3个。“十二五”期间,在国家“863”计划等项目的牵引下,中国超级计算机研制运行工作持续发展。目前经科技部批准建立的国家级超级计算中心有5个,分别位于天津、深圳、长沙、济南和广州

三、总结与讨论

总体上来看,我国大型科研仪器和重大科研基础设施呈现出较好的建设发展状况。一是我国大型科研仪器建设投入持续增加。近年来,大型科研仪器数量年均增长率和开放率均不断提高,中国大型科研仪器实现跨省域开放共享的比例逐年增加。二是重大科研基础设施建设势头强劲。截至2016年底,中国高校和科研院所建成运行和正在建设的国家重大科研基础设施再获新突破,在已建设验收的重大科研基础设施中专用设施和通用设施各站一半。

但是,科研仪器为企业服务仍有较大提升空间。高校和科研院所大型科研仪器总服务机中仅有6.0%用于支撑企业的研发测试工作。从仪器数量上看,约三分之二大型科研仪器只用于支撑高校和科研院所科研活动,仅三分之一左右的大型科研仪器支撑了企业的研发测试工作。因此,在未来应着力开拓科研仪器在企业服务方面的贡献,进一步拓展其应用空间。

综上所述,正确把握“科技资源”概念内涵和外延,有利于制定和理解优化配置科技资源的各类科技政策。在未来的发展中,应进一步发挥大型科研仪器设备资源综合使用效率,提升区域创新能力,有效开发高校科技资源对我国实施科教兴国战略,促进经济增长具有重要意义。我国科技基础条件资源建设应进一步加大对企业服务的力度,充分提高其在企业中的利用率。此外,科技资源配置阶段结构是科技资源配置的重要组成部分,从科技创新活动的角度对科技资源配置阶段结构与科技创新活动产出效益的关系、科技资源配置阶段结构优化问题进行探索,尝试将科技创新过程的投入产出定量化、模型化,以便于优化科技资源配置阶段结构。

文章来源:《中国科学技术与工程指标》发布[N]. 科技日报,2018-05-29(003).

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