国家重大科技基础设施是国家为在科学技术前沿取得重大突破、解决经济社会发展和国家安全中的战略性、基础性和前瞻性科技问题而投资建设的科学技术研究设施。重大科技基础设施是实现科学前沿突破的重要基础,是促进国家经济社会发展的科技保障,是推进高新技术和产业的发展动力,是培养人才和提升国际合作水平的重要平台。
我国的重大科技基础设施建设是在20世纪五六十年代“两弹一星”计划的带动下启动的,改革开放以来,随着国家投入的增加,重大科技基础设施涉及的领域不断拓展,建设稳步发展在我国科技进步、社会发展和经济建设、国家安全中发挥了重要作用。
国家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、强磁场装置、大型天文望远镜、海洋科学综合考察船、航空遥感系统、结冰风洞、大陆构造环境监测网络、重大工程材料服役安全研究评价设施、蛋白质科学研究设施、子午工程、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12项重大科研基础设施,投资突破60亿元。
“十二五”时期,在我国科技发展急需、具有相对优势和科技突破先兆显现的领域中,综合考虑科学目标、技术基础、科研需求和人才队伍等因素,优先安排海底科学观测网、高能同步辐射光源验证装置、加速器驱动嬗变研究装置、综合极端条件实验装置、强流重离子加速器、高效低碳燃气轮机试验装置、高海拔宇宙线观测站、未来网络试验设施、空间环境地面模拟装置、转化医学研究设施、中国南极天文台、精密重力测量研究设施、大型低速风洞、上海光源线站工程、模式动物表型与遗传研究设施和地球系统数值模拟器16项重大科技基础设施建设。
“十三五”期间,优先项目10项包括:空间环境地基监测网(子午工程二期),大型光学红外望远镜,极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施,大型地震工程模拟研究设施,聚变堆主机关键系统综合研究设施,高能同步辐射光源,硬X 射线自由电子激光装置,多模态跨尺度生物医学成像设施,超重力离心模拟与实验装置,高精度地基授时系统。设施筹备论证的后备项目5项包括:北京在线同位素分离丰中子束流装置,中国陆地生态系统观测实验网络,生物医学大数据基础设施,作物表型组学研究设施,大气环境模拟系统等纳入专家综合评审的设施。
中国科学院在国家重大科技基础设施的发展中始终发挥着引领和骨干作用,是承担我国重大科技基础设施建设和运行的主要力量,涉及时间标准发布、遥感、粒子物理与核物理、天文、同步辐射、地质、海洋、生态、生物资源、能源和国家安全等众多领域。
截止2018年9月,中国科学院牵点建设和运行的设施共计40个,其中已建成运行设施 23个,在建设施7个,已批复未开工设施10个。
按照不同的应用目的,国家重大科技基础设施一般分为三类:
一是为特定学科领域的重大科学技术目标建设的专用研究设施,如北京正负电子对撞机、兰州重离子研究装置等;
二是为多学科领域的基础研究、应用基础研究和应用研究服务的,具有强大支持能力的大型公共实验平台,如上海光源、合肥同步辐射装置等;
三是为国家经济建设、国家安全和社会发展提供基础数据的公益基础设施,如中国遥感卫星地面站、长短波授时系统等。
中国科学院国家重大科技基础设施运行稳定,成果丰硕。极大提升了我国基础前沿研究水平;为多学科前沿研究提供先进的实验平台;为社会发展提供必不可少的保障;促进和拉动国家高新技术发展;为国家大型科研基地建设奠定基础;提升了参与国际合作的地位。
中国科学院国家重大科技基础设施一览表
序号 | 设施名称 | 所属单位 | 所在位置 | 建设状态 | 设施类型 | 建设周期 |
1 | 北京正负电子对撞机 | 中国科学院高能物理研究所 | 北京 | 建成 | 专用研究设施 | 1988年北京正负电子对撞机建成;2004—2009年升级改造,2004年初动工,2008年7月完成建设任务,2009年7月通过国家验收 |
2 | 兰州重离子研究装置 | 中国科学院近代物理研究所 | 兰州 | 建成 | 专用研究设施 | 1988年HIRFL建成;1998—2007年建设冷却储存环,2008年7月顺利通过国家验收 |
3 | 神光Ⅱ高功率激光物理实验装置 | 中国科学院上海光学精密机械研究 | 上海 | 建成 | 专用研究设施 | 1987 年神光 I 建成;2001 年神光 II 建 成;2002—2008年建设第九路, |
4 | 全超导托卡马克核聚变实验装置 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 合肥 | 建成 | 专用研究设施 | HT-7:1991—1994年; EAST:2000—2007年,2007年3月1日,通过了国家验收 (2003年10月,HT-7U正式改名为EAST) |
5 | 国家蛋白质科学研究(上海)设施 | 中国科学院上海生命科学院 | 上海 | 建成 | 专用研究设施 | 2010年12月26日正式开工,2014年3月建成,2015年7月通过国家验收 |
6 | LAMOST望远镜 | 中国科学院国家天文台 | 河北兴隆 | 建成 | 专用研究设施 | 2001—2009年,2001年9月开工,2008年10月落成,2009年6月国家验收 |
7 | 大亚湾反应堆中微子实验 | 中国科学院高能物理研究所 | 广东深圳 | 建成 | 专用研究设施 | 2007年10月破土动工,2012年10月开始稳定运行 |
8 | 500米口径球面射电望远镜 | 中国科学院国家天文台 | 贵州黔南州 | 建成 | 专用研究设施 | 2011年3月开工,2016年9月25日落成启用 |
9 | 武汉国家生物安全实验室 | 中国科学院武汉病毒研究所 | 武汉 | 建成 | 专用研究设施 | 2005年12月开工,2018年1月5日,正式投入运行 |
10 | 上海光源 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 上海 | 建成 | 公共实验设施 | 2004—2009年,2009年5月6日正式开放运行 |
11 | 北京同步辐射装置 | 中国科学院高能物理研究所 | 北京 | 建成 | 公共实验设施 | 1991年建成,是北京正负电子对撞机国家实验室的一部分 |
12 | 合肥同步辐射装置 | 中国科学技术大学 | 合肥 | 建成 | 公共实验设施 | 1989年建成;1999—2004年二期建设,2004年完成验收 |
13 | 稳态强磁场实验装置 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 合肥 | 建成 | 公共实验设施 | 2008年5月开工,2017年9月27日在合肥建成使用 |
14 | 中国散裂中子源 | 中国科学院高能物理研究所 | 广东东莞 | 建成 | 公共实验设施 | 2011年9月开工, 2018年8月23日,通过国家验收 |
15 | 软X射线自由电子激光试验装置 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 上海 | 建成 | 公共实验设施 | 2014年12月30日开工,SXFEL项目从立项(开工)至建设完成验收的建设周期为5年,其中主设备制造1年半,安装9个月,直线加速器调试1年,FEL调试验收2年 |
16 | 上海光源线站工程 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 上海 | 在建 | 公共实验设施 | 2016/11/20开工 |
17 | 高能同步辐射光源验证装置 | 中国科学院高能物理研究所 | 北京 | 在建 | 公共实验设施 | 2016年4月正式启动,建设周期为2年6个月 |
18 | 中国遥感卫星地面站 | 中国科学院遥感与数字地球研究所 | 北京 | 建成 | 公益科技设施 | 1979—1986年建设; 2003—2011年升级,喀什卫星接收站于2008年建成并投入运行,三亚卫星接收站于2010年建成并投入运行,昆明卫星接收站2016年5月投入试运行,北极卫星接收站位于瑞典基律纳,于2016年12月建成并投入运行 |
19 | 遥感飞机 | 中国科学院遥感与数字地球研究所 | 北京 | 建成 | 公益科技设施 | 1985—1986年 |
20 | 长短波授时系统 | 中国科学院国家授时中心 | 西安临潼 | 建成 | 公益科技设施 | 短波授时台1970年建成; 长波授时台1979年建成,1983年开始正式授时服务,1986年通过国家级技术鉴定 |
21 | 东半球空间环境地基综合监测子午链(子午工程一期) | 中国科学院国家空间科学中心 | 多地 | 建成 | 公益科技设施 | 2008—2012年,2012年10月23日,通过国家验收 |
22 | 中国西南野生生物种质资源库 | 中国科学院昆明植物研究所 | 昆明 | 建成 | 公益科技设施 | 2004—2009年,2009年11月通过国家验收 |
23 | “科学”号海洋科学综合考察船 | 中国科学院海洋研究所 | 青岛 | 建成 | 公益科技设施 | 2009年8月开工,2012年建成 |
24 | “实验1”科考船 | 中国科学院声学研究所 | 广州 | 建成 | 公益科技设施 | 2005—2009年,2009年4月建成下水使用 |
25 | 陆地观测卫星数据全国接收站网 | 中国科学院遥感与数字地球研究所 | 北京、喀什、三亚 | 建成 | 公益科技设施 | 2008年5月开工,2017年5月31日通过验收 |
26 | 航空遥感系统 | 中国科学院电子学研究所 | 北京 | 在建 | 公益科技设施 | 2010年1月开工 |
27 | 加速器驱动嬗变研究装置 | 中科院广州分院为法人单位,中科院近代物理研究所为共建单位,中科院高能物理研究所、中科院合肥物质科学研究院、中国原子能科学研究院、中国广核集团等为合作单位 | 广东省惠州市 | 未开工 | 专用研究设施 | |
28 | 综合极端条件实验装置 | 中科院物理所为法人单位,吉林大学为共建单位 | 北京 | 在建 | 公共实验设施 | 2017年9月28日正式开工 |
29 | 强流重离子加速器 | 中科院近代物理研究所为法人单位,北京大学为合作单位 | 广东省惠州市 | 未开工 | 专用研究设施 | |
30 | 高效低碳燃气轮机试验装置 | 中科院工程热物理所为法人单位、江苏中国科学院能源动力研究中心为共建单位 | 江苏连云港 | 未开工 | 专用研究设施 | |
31 | 高海拔宇宙线观测站 | 中科院成都分院为法人单位,中科院高能物理研究所为共建单位 | 四川省稻城县海子山 | 在建 | 专用研究设施 | 2016年7月开始基础设施建设。 2018年6月19日,高海拔宇宙线观测站式开工。 |
32 | 中国南极天文台 | 中科院紫金山天文台 | 南极内陆冰穹A | 在建 | 专用研究设施 | 2015年,预计2020年建成 |
33 | 模式动物表型与遗传研究设施 | 中国农业大学和中科院昆明动物所联合共建 | 昆明,河北保定和涿州 | 未开工 | 专用研究设施 | |
34 | 地球系统数值模拟器 | 中科院大气物理所为法人单位,清华大学、中科曙光和中国气象局等为共建单位 | 北京 | 未开工 | 公共实验设施 | |
35 | 空间环境地基综合监测网(子午工程二期) | 中国科学院国家空间科学中心,中国地震局地球物理研究所,北京大学、中国科学技术大学、中国科学院地质与地球物理研究所等14家单位 | 北京 | 未开工 | 公益科技设施 | |
36 | 大型光学红外望远镜LOT | 中国科学院国家天文台 | 北京 | 未开工 | 专用研究设施 | |
37 | 聚变堆主机关键系统综合研究设施 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 合肥 | 未开工 | 专用研究设施 | |
38 | 高能同步辐射光源 | 中国科学院高能物理研究所 | 北京 | 未开工 | 公共实验设施 | |
39 | 硬X射线自由电子激光装置 | 上海科技大学,中国科学院上海应用物理研究所和中国科学上海光学精密机械研究所共建 | 上海 | 在建 | 公共实验设施 | 2018年4月27日开工 |
40 | 高精度地基授时系统 | 中国科学院国家授时中心 | 西安、北京和合肥 | 未开工 | 公益科技设施 |
