中華民族的偉大復(fù)興，離不開科技。而“兩個一百年”的宏偉目標，呼喚我 們的科學(xué)技術(shù)事業(yè)應(yīng)有一個重大跨越。2013 年 7月17日，中共中央總書記、國家 主席、中央軍委主席習(xí)近平到中科院考察工作，并對中科院未來發(fā)展提出了“四 個率先”的更高要求。中科院為此提出了“率先行動”計劃，要建設(shè)世界一流的 科研機構(gòu)，取得世界一流的科研成果。實現(xiàn)這些目標和要求，離不開基礎(chǔ)能力建 設(shè)。能力提高了，出成果是水到渠成的事。能力不強，即使偶爾能出一些重大成 果，也不能持久，更不能使我們長期處于領(lǐng)先地位。

　　1、大科學(xué)裝置建設(shè)是國家基礎(chǔ)能力建設(shè)的重要組成部分

　　基礎(chǔ)能力建設(shè)的一個重要方面是重大基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施，有時也稱大科學(xué)裝置。 一般而言大科學(xué)裝置可以分為三類：（1）基礎(chǔ)科學(xué)專用裝置。比如我國的正負 電子對撞機，聚變堆、專用空間科學(xué)衛(wèi)星、天文望遠鏡等。這類裝置具有特定的科學(xué)目標，是開展科學(xué)研究必不可少的手段。 （2）應(yīng)用型公共平臺。比如同步輻射與自由電子激光裝置、散裂中子源等。這類裝置的技術(shù)大部分來源于基礎(chǔ)科學(xué)專用裝置，如用于高能物理中的加速器等，為凝聚態(tài)物理、材料、環(huán)境、地 質(zhì)、生物等各方面的研究提供手段。（3）公益 性服務(wù)設(shè)施。比如授時臺、衛(wèi)星地面站等，為社會上的各方面需求提供保障。

　　大科學(xué)裝置的一個關(guān)鍵特點就是其主要設(shè)備應(yīng)該是自行研制的。用買來的通用設(shè)備也可以堆 砌成一個大的科學(xué)裝置，但不是我們這里要討論 的范疇，也不是國家應(yīng)該大力推進和發(fā)展的，以下討論對此忽略。

　　大科學(xué)裝置科學(xué)目標明確，應(yīng)用范圍廣泛， 投入規(guī)模大，技術(shù)先進，可以產(chǎn)出重大成果，對學(xué)科發(fā)展具有重大的引領(lǐng)和帶動作用，還有一些溢出效應(yīng)如重大技術(shù)的積累、突破和推廣應(yīng)用， 國際合作與技術(shù)引進，關(guān)鍵技術(shù)人才的培養(yǎng)，企 業(yè)技術(shù)水平與研發(fā)能力的提高等，因此在國家創(chuàng)新體系的建設(shè)中占有突出的位置。最近國家批準 建設(shè)的北京和上海兩個科創(chuàng)中心，大科學(xué)裝置均是其中的核心。黨的十八屆五中全會十分適時地提出了未來一段時期我國科技事業(yè)的三項重大任 務(wù)：“實施一批國家重大科技項目，在重大創(chuàng)新 領(lǐng)域組建一批國家實驗室，積極提出并牽頭組織 國際大科學(xué)計劃和大科學(xué)工程?！边@表明了國家 對這個問題的充分認識，實際上也指出了未來發(fā) 展的路徑。

　　2、國內(nèi)外大科學(xué)裝置建設(shè)的現(xiàn)狀

　　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(xué)裝置，像大家熟 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（LIGO）、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(xué)上的豐碩回報，包 括近年來大家獲悉的希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)、引力 波的發(fā)現(xiàn)等。同時這些裝置也引領(lǐng)了技術(shù)的發(fā) 展，一個最著名的例子是歐洲核子中心為解決 科學(xué)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·李最近剛剛獲得圖靈獎。國 際上對大科學(xué)裝置的投入產(chǎn)出比有一些研究， 比如用于高能物理研究的大型加速器類裝置， 一般公認在大約 1: 3 左右[1-4]，即投入 1 元，產(chǎn) 出 3 元。

　　在國內(nèi)，自 20 世紀 80 年代末的北京正負電 子對撞機開始，我們建成了一系列大科學(xué)裝置， 獲得了一些具有重大國際影響的科學(xué)成果。這些 裝置的建設(shè)，使我們在科學(xué)與技術(shù)上大大縮小了 與國外的差距，從完全學(xué)習(xí)，到能夠自主研制， 并在某些方面能并駕齊驅(qū)，甚至一定程度的領(lǐng) 先。圍繞這些裝置，也建成了一些科學(xué)與技術(shù)中 心，發(fā)揮了輻射、示范、引領(lǐng)及推動作用，并且 成為極為重要的人才培養(yǎng)基地。但與發(fā)達國家相 比，整體上我國的大科學(xué)裝置還處于追趕階段， 技術(shù)上原創(chuàng)不多，規(guī)模上只有發(fā)達國家的十分之 一，重大科學(xué)成果還不是太多。

　　3、我國大科學(xué)裝置建設(shè)路向何方？

　　由于大科學(xué)裝置經(jīng)費規(guī)模大，技術(shù)復(fù)雜， 國內(nèi)外均有一些不太成功的先例，可以說是高風(fēng) 險、高收益。這就使得一些大科學(xué)裝置常常成為大家關(guān)注的焦點，圍繞其立項、設(shè)計、建設(shè)也有 一些異議。特別是如果我們想要趕上世界先進水 平，達到甚至超過發(fā)達國家目前的投資水平和技術(shù)水平的時候，這種議論尤其激烈。特別是大科學(xué)裝置從規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)直到使用常常需要 二三十年，因此為了實現(xiàn)“兩個一百年”目標， 我們必須從現(xiàn)在開始研討：我國未來大科學(xué)裝置 的目標是什么？是否為國際領(lǐng)先？如何建設(shè)國際 領(lǐng)先的大科學(xué)裝置？過去都有哪些成功經(jīng)驗、問 題與教訓(xùn)？應(yīng)該規(guī)劃建設(shè)哪些大科學(xué)裝置？能有 哪些重大成果和技術(shù)突破？能否達到國際領(lǐng)先的 目標？建成后在科學(xué)界的地位是什么？為更好地 規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)我國的大科學(xué)裝置，避免過去的一些問題，更好地實現(xiàn)“兩個一百年”的宏偉 目標，下面提一些粗淺建議，希望能拋磚引玉， 吸引更多的有識之士參加討論。

　　建設(shè)大型科學(xué)裝置，首要一條是項目的規(guī)劃 與選擇。首先應(yīng)承認與國際先進水平的差距，無 論是在技術(shù)、經(jīng)驗、人才、科學(xué)研究的整體水平 上，還是在投入和風(fēng)險意識上。在此基礎(chǔ)上要尋 找突破口：從哪里突破？是要一步追求國際領(lǐng)先 還是先穩(wěn)妥地建設(shè)國內(nèi)基礎(chǔ)？什么樣的投資規(guī)模 是合適的？純基礎(chǔ)科學(xué)的項目值得嗎？我們愿意承受多大的風(fēng)險？怎樣尋找投資規(guī)模合適（不太 大）、技術(shù)上可行又有重大科學(xué)意義的項目？這樣的項目存在嗎（是否早被別人干完了）？應(yīng)該說肯定沒有人能給出標準答案，每個領(lǐng)域、每個項目的基礎(chǔ)、條件、環(huán)境都不一樣，回答這些問題的側(cè)重點就不會一樣。因為我們是后來者，有 優(yōu)勢也有劣勢。優(yōu)勢是前面有榜樣，技術(shù)、失誤 可以借鑒，裝置本身的建設(shè)可以比較容易成功；劣勢是科學(xué)上不容易找到一個空白點去領(lǐng)先，很 容易沒有重大成果，只是技術(shù)、裝置上的少許改 進與提高。事實上我們已經(jīng)看到這樣的現(xiàn)象在國 內(nèi)存在。如果是平臺或公益型項目，還問題不 大，如果是純基礎(chǔ)研究型的項目就會引起大家議論。其實這類問題在立項之初，如果把投資、技術(shù)、科學(xué)的關(guān)系理清楚，并經(jīng)過充分討論的話， 就不會引起歧義。問題是由于各種原因和利益糾葛，這往往會很難。世界各國其實都有類似的問 題。解決的辦法是國際合作，不同國家的人一般 沒有具體的利益糾葛。目前世界各國純基礎(chǔ)研究 的大科學(xué)裝置，比如天文、高能物理等方面都要求有國際投入。世界各國科學(xué)家的全力投入、不 同國家的評審程序、國際性的視野和評估使項目 的重要性、可行性及成功的可能性大大提高，所 有參與項目的人也會在國際平臺上得到鍛煉、檢 驗和提高。建議有關(guān)部門將國際投入作為一個基 本條件，來評估和實施基礎(chǔ)科學(xué)專用的大科學(xué)裝 置，至少要使評審國際化。目前我們中科院高能 物理所的基礎(chǔ)科學(xué)專用裝置，如高海拔宇宙線觀 測站（LHAASO）、江門中微子實驗（JUNO） 及未來的空間宇宙線探測裝置（HERD）、環(huán)形 正負電子對撞機（CEPC）等都要求有約 10%— 30% 的國際投入——不吸引人的項目是很難有國 際投入的。

　　總體來說，目前我國大科學(xué)項目在規(guī)模上與發(fā)達國家相比，還有 10 倍以上的差距，在有些研究領(lǐng)域還是空白，未來我們應(yīng)該很好地規(guī)劃并實施以下措施：（1）填補空白。主要是通過參 加國外項目的方式，迅速達到國際前沿。（2） 尋找空擋，開展有國外參與的國內(nèi)項目，爭取“點”的領(lǐng)先。（3）發(fā)起國際大科學(xué)工程，再接再厲，逐步實現(xiàn)全面領(lǐng)先。作為一個科技強 國，我們一定要在某些領(lǐng)域，能跟別人正面競爭，而不是總是尋找空擋。

　　為實現(xiàn)這些目標，建議：（1）加強對參與國外項目的支持；（2）加強國內(nèi)項目的國際 化；（3）培育能全面領(lǐng)先國際的領(lǐng)域和項目。

　　在大科學(xué)工程項目的建設(shè)上，自北京正負電子對撞機以來，中科院的科學(xué)家、工程師和管理 人員積累了豐富的經(jīng)驗和一整套管理體系，具有 很強的針對性和可操作性。與發(fā)達國家相比，我 們的體系更加實事求是，官僚主義更少，有更好的效率，更低的人員、設(shè)備和管理成本。我們不 應(yīng)妄自菲薄，老覺得自己不如別人。雖然技術(shù)積累較少，有經(jīng)驗的技術(shù)人員不足，但我們有世界 上最年輕、最有活力的一支隊伍，在有關(guān)項目的 鍛煉下，很快就會超過國際上的同齡人。當(dāng)然我 們還存在很多不足，還需要繼續(xù)引進人才，填補 空白，培育國內(nèi)企業(yè)，發(fā)展和積累關(guān)鍵技術(shù)。相 信只要我們有足夠的投入，有正確的項目，我們 一定能走到世界最前列。