大科學計劃和大科學工程：攜手解決人類共同難題

文/張曉

國際熱核聚變實驗堆(ITER)的目標是驗證和平利用聚變能的科學與技術可行性，以應對能源危機，圖為2018年9月18日ITER正式聯入法國電網（圖片來源：ITER官網）

大科學是20世紀50年代國際科技界提出的概念，主要特點是投資強度高、多學科交叉、實驗設施（設備）復雜、研究目標宏大等，其復雜程度、經濟成本、實施難度、協同創新的多元性等往往都超出一國之力，需要通過國際科技創新合作來實施。

1986年，美國科學家德拉克·普賴斯（Derek Price）在《小科學、大科學》（Little Science，Big Science）一書中指出，“二戰”前的科學都是分散的、個體的、隨機組合的研究，屬于“小科學”范疇，從“二戰”時期開始，世界進入大科學時代。他將大科學描述為：“以統一的方式把相關的科學事業組織起來加以科學管理（如大科學體制）的科學，是社會化的集體活動，其研究活動規模越來越大，發展至國家規模，甚至國際規模，包括大科學工程、分布式研究等。”比如，“二戰”后，歐洲提出設立歐洲核子研究中心，建造大型強子對撞機，推動基礎科研發展，其目的也是為了通過大科學裝置吸引因“二戰”流失到美國的歐洲科學家迅速回流，重振歐洲在基礎研究領域的雄風。

平方公里陣列射電望遠鏡（SKA）南非臺址（國家遙感中心供圖）

國際大科學計劃和大科學工程是世界科技創新領域重要的全球公共產品，也是世界科技強國利用全球科技資源、提升本國創新能力的重要合作平臺。多年以來，美、德、法、俄及歐盟等國家和地區以及國際組織在諸多領域積極組織了數十個國際大科學計劃和大科學工程，攜手解決人類社會面臨的共同挑戰，提升了自身的國際地位和影響，推動了世界科技創新和進步。

大家最耳熟能詳的大科學計劃，可能莫過于人類基因組計劃。人類基因組計劃(human genome project)由美國科學家于1985年率先提出，于1990年正式啟動，美國國立衛生研究院作為牽頭機構，美國、英國、法國、德國、日本和中國科學家共同參與，其宗旨在于測定組成人類染色體（指單倍體）中所包含的30億個堿基對組成的核苷酸序列，從而繪制人類基因組圖譜，并且辨識其載有的基因及其序列，從而破譯人類遺傳信息。整個人類基因組測序工作早已基本完成，為人類生命科學開辟了一個新紀元。

自改革開放以來，我國以發展中國家的身份有重點選擇參與了國際大洋發現計劃、人類基因組計劃、國際熱核聚變實驗堆計劃、平方公里陣列射電望遠鏡等一些國際大科學計劃和大科學工程。

2018年3月14日，國務院正式印發的《積極牽頭組織國際大科學計劃和大科學工程方案》提出，到2020年培育3～5個項目，研究遴選并啟動1～2個我國牽頭組織的國際大科學計劃和大科學工程。從提出議題、制定規則到具體的組織運作，牽頭大科學計劃定是任重道遠，唯有上下求索、砥礪前行，方有作為。本期“特別策劃”，我們將為讀者介紹我國參與國際大洋發現計劃、國際熱核聚變實驗堆計劃、平方公里陣列射電望遠鏡等的最新進展，展望我國的大科學計劃與大科學工程。