國內重大科技基礎設施建設模式及對浙江啟示

●王留軍 楊艷娟

國家重大科技基礎設施是指為提升探索未知世界、發現自然規律、實現科技變革能力，由國家統籌布局，依托高水平創新主體建設，面向社會開放共享的大型復雜科學研究裝置或系統，是世界科技強國競爭的“大國重器”。據統計，1990年后，有48%的諾貝爾物理學獎成果來自大科學裝置。最典型的如美國勞倫斯伯克利國家實驗室電子直線加速器，培養了5位諾貝爾物理學獎得主和4位諾貝爾化學獎得主。黨的十八大以來，國家先后制定了《國家重大科技基礎設施中長期規劃（2012—2030年》《國家重大科技基礎設施管理辦法》等政策性文件，加大重大科技基礎設施布局建設。各地都在積極開展項目預研，爭取國家重大科技基礎設施立項主動權。在這一過程中，浙江需要抓住時間窗口，汲取先進經驗，打造重大科技基礎設施群，為建設高水平創新型省份和科技強省提供支撐。

一、國家重大科技基礎設施建設現狀

（一）全國總體情況

目前，國家重大科技基礎設施有57個，其中建成運行32個、在建25個。根據《國家重大科技基礎設施建設發展“十四五”和中長期規劃（2021—2035年）》，“十四五”期間全國新建15個，到2025年全國達到72個，總體規模全球第一（各省市建設數量見表1）。未來15年，圍繞新一代信息技術、新能源、新材料、高端裝備、深地深海、空天科技、生命健康、生物育種等8個領域，建設、預研和探索一批重大科技基礎設施，到2035年，全國達到80個左右。

表1 國家重大科技基礎設施建設情況

（二）主要省市建設模式與經驗

北京、上海、廣東、安徽四省市國家重大科技基礎設施數量占全國近70%，由于戰略定位、資源稟賦等條件差異，形成了各具特色的差異化發展模式。

1.北京、上海：國家主導布局，戰略使命導向。北京、上海科教資源豐富，中科院等科技創新“國家隊”集聚。自上世紀80年代起，聚焦國家重大戰略需求，由國家主導、中科院為主體，在北京、上海先后布局建設了一批國家發展急需、保障國家安全的重大科技基礎設施。目前北京在建和運行的大科學裝置有18個，上海有14個，規劃數量、投資金額和建設進度均居全國領先地位。北京正負電子對撞機是由黨和國家領導人親自謀劃建設的我國第一臺大科學裝置，成功地將我國與世界先進國家高能物理研究領域的差距縮短了近30年，大大提升了我國在國際合作與競爭中的話語權。國家蛋白質科學研究（上海）設施是全球生命科學領域首個綜合性大科學裝置，為新冠肺炎病毒的防治研究提供了重要支撐，極大地增強了我國快速應對全球性公共衛生事件的能力。

2.安徽合肥：大院名校資源導入，長期深耕基礎研究。安徽合肥多年來一直十分重視基礎研究，長期深耕信息、能源等特色優勢領域，持續加大基礎研究投入，在量子信息、核聚變能等方向達到國際領先水平，形成在省會城市中獨樹一幟的基礎科研實力。近年來，依托中國科學技術大學、中科院合肥物質科學研究院（“科學島”）兩大優勢創新力量，陸續建成同步輻射光源、全超導核聚變托卡馬克、穩態強磁場裝置、聚變堆主機關鍵系統綜合研究等國家重大科技基礎設施4個，設施數量和質量快速躋身全國第一方陣。依托大科學裝置集群，合肥于2017年獲批綜合性國家科學中心，成為繼上海張江之后第二個綜合性國家科學中心。

3.廣東深圳：主導產業倒逼，自下而上梯度培育。2017年，廣東在國內率先提出建設省級重大科技基礎設施，在國家籌備論證的后備項目中，積極引入一批建設條件相對成熟、前期準備相對充分的項目先行落地建設，構建起“國家隊+預備隊+地方軍”的梯次推進格局。同年，深圳制定出臺《深圳市十大重大科技基礎設施建設實施方案》，按照先行啟動建設項目、引進國家已批復立項項目、優先預研和布局項目三類，謀劃并推進未來網絡基礎設施、空間環境地面模擬拓展裝置、腦模擬與腦解析等9個重大科技基礎設施建設，總投資近500億元。與北京、上海、合肥等科技中心城市由國家大院大所來布局建設大科學裝置不同，深圳主要依靠產業發展和經濟社會發展倒逼，9個重大科技基礎設施涉及工業互聯網、智能制造、生物醫藥等多個產業領域，與深圳重點發展的七大戰略性新興產業基本契合，逐漸形成產業倒逼、主動布局、自下而上、梯度培育的新模式。

（三）發展趨勢和特點

1.更加注重發揮地方政府的作用。重大科技基礎設施是一項復雜的系統工程，需要人力、財力、物力的巨大投入，需要多方力量參與。“十三五”以來，越來越多的地方結合國家戰略和區域特色，提出建設重大科技基礎設施的需求。國家重大科技基礎設施布局建設的思路逐漸發生了調整，在統籌考慮的基礎上，由原先國家自上而下布局、國家主要投入向更加注重地方優勢和服務配套能力轉變。如上海光源建設總投入達30億元，每年運行經費1.2億元，由國家和上海市政府共同投入。

2.更加注重集群化布局與建設。縱觀北京、上海、安徽、廣東等省市建設布局情況，重大科技基礎設施呈現出明顯的區域集群化分布特征，上海張江、安徽合肥、北京懷柔分別獲批建設綜合性國家科學中心，實現科研力量集中、科研任務集中、國家投資集中。“十二五”和“十三五”期間規劃布局的26個裝置中有13個項目整體或部分在3個綜合性國家科學中心集聚，涉及總投資接近300億元。懷柔科學城集聚5個重大科技基礎設施，成為北京大科學裝置最密集的區域。張江科學城圍繞光子科學領域，共布局建設8個重大科技基礎設施，形成了全球規模最大、種類最全、綜合能力最強的光子重大科技基礎設施集群。

3.更加注重應用導向和需求導向。布局建設重大科技基礎設施，一方面聚焦基礎科學領域和原始創新導向，拓展認識自然的邊界，開拓新的認知疆域，如北京正負電子對撞機、強流重離子加速器裝置等。另一方面更加注重應用導向和需求導向，發揮對關鍵核心技術攻關和產業高質量發展的支撐作用，如上海光源、超重力離心模擬與實驗裝置等。上海光源面向全球用戶開放共享，每年開放機時多達5500個小時，吸引了大批有研發需求的生物醫藥企業落戶張江。得益于上海光源的研發支撐作用，張江生物醫藥企業申報新藥臨床獲批率是全國平均水平的3倍以上，國家每批準3個一類新藥，就有1個來自張江。

二、浙江重大科技基礎設施建設基本情況

長期以來，缺少高能級重大創新平臺一直是浙江創新發展的突出短板。2016年，浙江省委十三屆九次全會提出要重點補齊科技創新短板，全力推進創新大平臺、大項目建設。2020年，浙江省委十四屆七次全會審議通過《關于建設高素質強大人才隊伍 打造創新型省份的決定》，提出要加快重大科技基礎設施（裝置）建設，打造大科學裝置集群。2021年，《浙江省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標綱要》明確提出，“十四五”期間初步建成一批大科學裝置。近年來，浙江超常規大力度提升原始創新能力，努力補齊基礎研究短板，在重大科技基礎設施建設方面也取得了一定的突破，但仍然存在一些亟待解決的問題。

（一）建設成效

1.國家重大科技基礎設施。截至目前，浙江國家重大科技基礎設施有2個，其中在建1個、“十四五”規劃新建1個。浙大超重力離心模擬與實驗裝置由浙江大學團隊領銜，總投資超20億元，力爭建成全球容量最大、應用范圍最廣的超重力多學科開放共享實驗平臺。目前，已基本解決48項設備關鍵技術，相關預研成果獲國家科技進步二等獎和國家自然科學二等獎各1項、浙江省科技進步一等獎5項。北航超高靈敏極弱磁場和慣性測量裝置由北京航空航天大學團隊領銜，總投資超35億元，力爭建成世界唯一、性能最高、空間最大的超大型“零磁”空間，滿足空天、深空、深海磁探測等重大需求，有望實現芯片化量子傳感器的產業化，帶動千億級高端醫療設備、無人系統導航等產業發展。

2.自主謀劃重大科技基礎設施。圍繞“互聯網+”、生命健康、新材料三大科創高地和重點領域，依托浙江大學、之江實驗室、甬江實驗室等優勢力量，遵循“成熟一項、啟動一項”的原則，浙江自主謀劃推進新一代工業互聯網系統信息安全、多維超級感知、數字反應堆、極端環境材料等重大科技基礎設施建設，大科學裝置集群效應初步顯現。

（二）存在不足

1.國家重大科技基礎設施數量不多。重大科技基礎設施群是綜合性國家科學中心的重要支撐。國家批復創建的北京懷柔、上海張江、安徽合肥、粵港澳大灣區等4個綜合性國家科學中心，所在區域的北京、上海、安徽、廣東國家重大科技基礎設施數量分別達20個、17個、6個、8個（含“十四五”規劃新建）。但由于歷史原因和地理區位因素，國家在浙江主動布局建設的大院名校、大科學工程極少，浙江國家重大科技基礎設施僅有2個，距離創建綜合性國家科學中心的要求差距很大。

2.承接中科院系統科研布局不足。國家重大科技基礎設施大多依托國家大院大所建設，其中由中科院建設和運行的超過2/3。但浙江承接中科院的戰略資源布局還不足，在全國60余家中科院直屬的京外研究機構中，浙江僅有中科院寧波材料所1家，遠低于上海（15家）、廣東（7家）、江蘇（6家）。

3.多主體投資共建機制尚不健全。“十三五”以來，國家重大科技基礎設施布局更加注重地方優勢和服務配套能力。浙江對于重大科技基礎設施的主動謀劃和前瞻布局力度不足，在發揮地方政府積極性、吸引社會力量參與方面發力不夠、制度不健全。目前在建的重大科技基礎設施基本均為財政資金投入為主，地方、社會力量等多主體投資共建機制尚未建立。

三、加快重大科技基礎設施建設的思路與對策

充分借鑒北京、上海、廣東、安徽等省市建設國家重大科技基礎設施的先進經驗，針對存在的問題和不足，從梯隊建設、使用效率、資源引進、建設保障四個維度，構建統籌推進、梯度培育、滾動優化的重大科技基礎設施建設發展體系，打造綜合性科學中心和原始創新策源地。

（一）完善重大科技基礎設施發展梯隊

1.建設國家重大科技基礎設施。推進超重力離心模擬與實驗裝置按時建成并投入運行，打造全球容量最大、應用范圍最廣的超重力多學科開放共享實驗平臺。推動超高靈敏極弱磁場和慣性測量裝置開工建設，打造國際面積最大、剩磁最小的超大型“零磁空間”。

2.前瞻預研重大科技基礎設施。以培育國家重大科技基礎設施“預備隊”為目標，依托優勢創新主體，加快新一代工業互聯網系統信息安全、多維超級感知、極端環境材料、數字反應堆等重大科技基礎設施預研和建設，推動符合條件的重大科技基礎設施項目申報國家“窗口指導”，在國家動態調整“十四五”專項規劃時，爭取將條件成熟的項目納入國家規劃布局。

3.布局建設省級科技基礎設施。聚焦具有相對優勢、事關長遠發展的重點領域，充分發揮地方政府積極性，依托高校院所、新型研發機構、領軍企業等創新主體，布局建設重離子研發中心、新能源動力及風洞實驗室等若干省級科技基礎設施，構筑支撐區域高質量發展的物質基礎。

（二）提升重大科技基礎設施使用效率

1.引進培育創新人才。發揮重大科技基礎設施創新資源匯聚引力場作用，集聚世界頂尖人才團隊，加大博士后等青年科研人才培育力度，依托重大科技基礎設施開展科學前沿問題研究。培育一批承擔工藝、流程、基礎實驗等工作的卓越工程師和高技能人才。

2.支撐開展科研攻關。堅持需求導向和應用導向，圍繞重大科技基礎設施集群，建設一批技術交叉研究平臺，推進多主體、多學科交叉融合創新。加強重大科技基礎設施預研和建設過程中的關鍵技術攻關，突破關鍵材料、核心元器件、基礎軟硬件、先進工藝等技術瓶頸制約。支持高校院所、領軍企業等依托重大科技基礎設施，開展原創性基礎研究和“卡脖子”關鍵核心技術攻關，在智能計算、新材料等領域催生一批領跑國際的標志性重大成果。

3.培育壯大新興產業。推動重大科技基礎設施向全社會各類創新主體開放共享，吸引一批重點領域高端企業和上下游配套企業落戶。建立依托重大科技基礎設施的“沿途下蛋”機制，構建“重大科技基礎設施—技術創新基地—專業園區”全鏈條轉化體系，孵化一批創新型企業，培育壯大新興產業。

（三）引進落地一批重大科技基礎設施

1.匯聚高端創新主體。加大引進大院名校共建創新載體力度，重點推進與中科院的全方位戰略合作，承接更多中科院的科研資源、創新人才、前沿技術，共同謀劃建設重大科技基礎設施和創新平臺，為爭取國家重大科技基礎設施提供條件。

2.引進國家儲備項目。聚焦新一代信息技術、新能源、新材料、高端裝備等國家重大科技基礎設施建設的8個重點領域，結合浙江重大戰略和未來產業培育需求，通過央地聯合共建等形式，主動對接國家專項規劃中的9個儲備項目，積極引入一批建設條件相對成熟、前期準備相對充分的重大科技基礎設施建設項目在浙江落地建設。

（四）強化重大科技基礎設施建設保障

1.創新實施方式。探索設立省重大科技基礎設施專項，以破解“卡脖子”難題、突破關鍵核心技術為目標，與項目法人單位簽訂“軍令狀”，明確里程碑節點，約定項目總體目標、階段性考核指標、驗收指標和追責問責要求，強化結果導向、公平競爭、責任落地，確保項目如期保質建成。

2.拓展多元投入渠道。鼓勵引導科技領軍企業等社會力量投資建設重大科技基礎設施。對重大科技基礎設施建設項目，給予用地用能等條件保障。對納入國家規劃布局的，省和市縣財政分別按照項目投資額的一定比例給予聯動支持。對于特別重大的，按“一事一議”給予支持。

3.推動開放共享。以數字化改革為引領，構建以開放共享為核心的重大科技基礎設施運行服務機制，推動科研設施和儀器設備向全社會開放共享，提高重大科技基礎設施運行服務效率。積極主動融入長三角一體化戰略，探索建立長三角重大科技基礎設施共建共享共用機制，大力引進集聚上海、江蘇、安徽等省市優質創新資源落地。