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摘要：重大科技基础设施(大科学装置)是支撑关键核心技术攻关、推动科技前沿突破、实现科技自立自强的战略科技力量，加强重大科技基础设施建设，有利于国家、区域在新一轮科技革命和产业变革中抢占先机、有所作为。文章聚焦浙江区域科技创新，通过梳理全国重大科技基础设施建设基本情况，总结重点省市建设模式和经验，分析浙江当前建设重大科技基础设施存在的问题，从梯队建设、使用效率、资源引进、建设保障四个维度，提出浙江加快重大科技基础设施建设的对策建议。
关键词：重大科技基础设施,建设模式,浙江
国家重大科技基础设施是指为提升探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革能力，由国家统筹布局，依托高水平创新主体建设，面向社会开放共享的大型复杂科学研究装置或系统，是世界科技强国竞争的“大国重器”。据统计，1990年后，有48%的诺贝尔物理学奖成果来自大科学装置。最典型的如美国劳伦斯伯克利国家实验室电子直线加速器，培养了5位诺贝尔物理学奖得主和4位诺贝尔化学奖得主。党的十八大以来，国家先后制定了《国家重大科技基础设施中长期规划(2012—2030年》《国家重大科技基础设施管理办法》等政策性文件，加大重大科技基础设施布局建设。各地都在积极开展项目预研，争取国家重大科技基础设施立项主动权。在这一过程中，浙江需要抓住时间窗口，汲取先进经验，打造重大科技基础设施群，为建设高水平创新型省份和科技强省提供支撑。
一、国家重大科技基础设施建设现状
(一)全国总体情况
目前，国家重大科技基础设施有57个，其中建成运行32个、在建25个。根据《国家重大科技基础设施建设发展“十四五”和中长期规划(2021—2035年)》，“十四五”期间全国新建15个，到2025年全国达到72个，总体规模全球第一(各省市建设数量见表1)。未来15年，围绕新一代信息技术、新能源、新材料、高端装备、深地深海、空天科技、生命健康、生物育种等8个领域，建设、预研和探索一批重大科技基础设施，到2035年，全国达到80个左右。
(二)主要省市建设模式与经验
北京、上海、广东、安徽四省市国家重大科技基础设施数量占全国近70%，由于战略定位、资源禀赋等条件差异，形成了各具特色的差异化发展模式。
1.北京、上海：国家主导布局，战略使命导向。北京、上海科教资源丰富，中科院等科技创新“国家队”集聚。自上世纪80年代起，聚焦国家重大战略需求，由国家主导、中科院为主体，在北京、上海先后布局建设了一批国家发展急需、保障国家安全的重大科技基础设施。目前北京在建和运行的大科学装置有18个，上海有14个，规划数量、投资金额和建设进度均居全国领先地位。北京正负电子对撞机是由党和国家领导人亲自谋划建设的我国第一台大科学装置，成功地将我国与世界先进国家高能物理研究领域的差距缩短了近30年，大大提升了我国在国际合作与竞争中的话语权。国家蛋白质科学研究(上海)设施是全球生命科学领域首个综合性大科学装置，为新冠肺炎病毒的防治研究提供了重要支撑，极大地增强了我国快速应对全球性公共卫生事件的能力。
2.安徽合肥：大院名校资源导入，长期深耕基础研究。安徽合肥多年来一直十分重视基础研究，长期深耕信息、能源等特色优势领域，持续加大基础研究投入，在量子信息、核聚变能等方向达到国际领先水平，形成在省会城市中独树一帜的基础科研实力。近年来，依托中国科学技术大学、中科院合肥物质科学研究院(“科学岛”)两大优势创新力量，陆续建成同步辐射光源、全超导核聚变托卡马克、稳态强磁场装置、聚变堆主机关键系统综合研究等国家重大科技基础设施4个，设施数量和质量快速跻身全国第一方阵。依托大科学装置集群，合肥于2017年获批综合性国家科学中心，成为继上海张江之后第二个综合性国家科学中心。
3.广东深圳：主导产业倒逼，自下而上梯度培育。2017年，广东在国内率先提出建设省级重大科技基础设施，在国家筹备论证的后备项目中，积极引入一批建设条件相对成熟、前期准备相对充分的项目先行落地建设，构建起“国家队+预备队+地方军”的梯次推进格局。同年，深圳制定出台《深圳市十大重大科技基础设施建设实施方案》，按照先行启动建设项目、引进国家已批复立项项目、优先预研和布局项目三类，谋划并推进未来网络基础设施、空间环境地面模拟拓展装置、脑模拟与脑解析等9个重大科技基础设施建设，总投资近500亿元。与北京、上海、合肥等科技中心城市由国家大院大所来布局建设大科学装置不同，深圳主要依靠产业发展和经济社会发展倒逼，9个重大科技基础设施涉及工业互联网、智能制造、生物医药等多个产业领域，与深圳重点发展的七大战略性新兴产业基本契合，逐渐形成产业倒逼、主动布局、自下而上、梯度培育的新模式。
(三)发展趋势和特点
1.更加注重发挥地方政府的作用。重大科技基础设施是一项复杂的系统工程，需要人力、财力、物力的巨大投入，需要多方力量参与。“十三五”以来，越来越多的地方结合国家战略和区域特色，提出建设重大科技基础设施的需求。国家重大科技基础设施布局建设的思路逐渐发生了调整，在统筹考虑的基础上，由原先国家自上而下布局、国家主要投入向更加注重地方优势和服务配套能力转变。如上海光源建设总投入达30亿元，每年运行经费1.2亿元，由国家和上海市政府共同投入。
2.更加注重集群化布局与建设。纵观北京、上海、安徽、广东等省市建设布局情况，重大科技基础设施呈现出明显的区域集群化分布特征，上海张江、安徽合肥、北京怀柔分别获批建设综合性国家科学中心，实现科研力量集中、科研任务集中、国家投资集中。“十二五”和“十三五”期间规划布局的26个装置中有13个项目整体或部分在3个综合性国家科学中心集聚，涉及总投资接近300亿元。怀柔科学城集聚5个重大科技基础设施，成为北京大科学装置最密集的区域。张江科学城围绕光子科学领域，共布局建设8个重大科技基础设施，形成了全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光子重大科技基础设施集群。
3.更加注重应用导向和需求导向。布局建设重大科技基础设施，一方面聚焦基础科学领域和原始创新导向，拓展认识自然的边界，开拓新的认知疆域，如北京正负电子对撞机、强流重离子加速器装置等。另一方面更加注重应用导向和需求导向，发挥对关键核心技术攻关和产业高质量发展的支撑作用，如上海光源、超重力离心模拟与实验装置等。上海光源面向全球用户开放共享，每年开放机时多达5500个小时，吸引了大批有研发需求的生物医药企业落户张江。得益于上海光源的研发支撑作用，张江生物医药企业申报新药临床获批率是全国平均水平的3倍以上，国家每批准3个一类新药，就有1个来自张江。
二、浙江重大科技基础设施建设基本情况
长期以来，缺少高能级重大创新平台一直是浙江创新发展的突出短板。2016年，浙江省委十三届九次全会提出要重点补齐科技创新短板，全力推进创新大平台、大项目建设。2020年，浙江省委十四届七次全会审议通过《关于建设高素质强大人才队伍打造创新型省份的决定》，提出要加快重大科技基础设施(装置)建设，打造大科学装置集群。2021年，《浙江省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》明确提出，“十四五”期间初步建成一批大科学装置。近年来，浙江超常规大力度提升原始创新能力，努力补齐基础研究短板，在重大科技基础设施建设方面也取得了一定的突破，但仍然存在一些亟待解决的问题。
(一)建设成效
1.国家重大科技基础设施。截至目前，浙江国家重大科技基础设施有2个，其中在建1个、“十四五”规划新建1个。浙大超重力离心模拟与实验装置由浙江大学团队领衔，总投资超20亿元，力争建成全球容量最大、应用范围最广的超重力多学科开放共享实验平台。目前，已基本解决48项设备关键技术，相关预研成果获国家科技进步二等奖和国家自然科学二等奖各1项、浙江省科技进步一等奖5项。北航超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置由北京航空航天大学团队领衔，总投资超35亿元，力争建成世界唯一、性能最高、空间最大的超大型“零磁”空间，满足空天、深空、深海磁探测等重大需求，有望实现芯片化量子传感器的产业化，带动千亿级高端医疗设备、无人系统导航等产业发展。
2.自主谋划重大科技基础设施。围绕“互联网+”、生命健康、新材料三大科创高地和重点领域，依托浙江大学、之江实验室、雨江实验室等优势力量，遵循“成熟一项、启动一项”的原则，浙江自主谋划推进新一代工业互联网系统信息安全、多维超级感知、数字反应堆、极端环境材料等重大科技基础设施建设，大科学装置集群效应初步显现。
(二)存在不足
1.国家重大科技基础设施数量不多。重大科技基础设施群是综合性国家科学中心的重要支撑。国家批复创建的北京怀柔、上海张江、安徽合肥、粤港澳大湾区等4个综合性国家科学中心，所在区域的北京、上海、安徽、广东国家重大科技基础设施数量分别达20个、17个、6个、8个(含“十四五”规划新建)。但由于历史原因和地理区位因素，国家在浙江主动布局建设的大院名校、大科学工程极少，浙江国家重大科技基础设施仅有2个，距离创建综合性国家科学中心的要求差距很大。
2.承接中科院系统科研布局不足。国家重大科技基础设施大多依托国家大院大所建设，其中由中科院建设和运行的超过2/3。但浙江承接中科院的战略资源布局还不足，在全国60余家中科院直属的京外研究机构中，浙江仅有中科院宁波材料所1家，远低于上海(15家)、广东(7家)、江苏(6家)。
3.多主体投资共建机制尚不健全。“十三五”以来，国家重大科技基础设施布局更加注重地方优势和服务配套能力。浙江对于重大科技基础设施的主动谋划和前瞻布局力度不足，在发挥地方政府积极性、吸引社会力量参与方面发力不够、制度不健全。目前在建的重大科技基础设施基本均为财政资金投入为主，地方、社会力量等多主体投资共建机制尚未建立。
三、加快重大科技基础设施建设的思路与对策
充分借鉴北京、上海、广东、安徽等省市建设国家重大科技基础设施的先进经验，针对存在的问题和不足，从梯队建设、使用效率、资源引进、建设保障四个维度，构建统筹推进、梯度培育、滚动优化的重大科技基础设施建设发展体系，打造综合性科学中心和原始创新策源地。
(一)完善重大科技基础设施发展梯队
1.建设国家重大科技基础设施。推进超重力离心模拟与实验装置按时建成并投入运行，打造全球容量最大、应用范围最广的超重力多学科开放共享实验平台。推动超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置开工建设，打造国际面积最大、剩磁最小的超大型“零磁空间”。
2.前瞻预研重大科技基础设施。以培育国家重大科技基础设施“预备队”为目标，依托优势创新主体，加快新一代工业互联网系统信息安全、多维超级感知、极端环境材料、数字反应堆等重大科技基础设施预研和建设，推动符合条件的重大科技基础设施项目申报国家“窗口指导”，在国家动态调整“十四五”专项规划时，争取将条件成熟的项目纳入国家规划布局。
3.布局建设省级科技基础设施。聚焦具有相对优势、事关长远发展的重点领域，充分发挥地方政府积极性，依托高校院所、新型研发机构、领军企业等创新主体，布局建设重离子研发中心、新能源动力及风洞实验室等若干省级科技基础设施，构筑支撑区域高质量发展的物质基础。
(二)提升重大科技基础设施使用效率
1.引进培育创新人才。发挥重大科技基础设施创新资源汇聚引力场作用，集聚世界顶尖人才团队，加大博士后等青年科研人才培育力度，依托重大科技基础设施开展科学前沿问题研究。培育一批承担工艺、流程、基础实验等工作的卓越工程师和高技能人才。
2.支撑开展科研攻关。坚持需求导向和应用导向，围绕重大科技基础设施集群，建设一批技术交叉研究平台，推进多主体、多学科交叉融合创新。加强重大科技基础设施预研和建设过程中的关键技术攻关，突破关键材料、核心元器件、基础软硬件、先进工艺等技术瓶颈制约。支持高校院所、领军企业等依托重大科技基础设施，开展原创性基础研究和“卡脖子”关键核心技术攻关，在智能计算、新材料等领域催生一批领跑国际的标志性重大成果。
3.培育壮大新兴产业。推动重大科技基础设施向全社会各类创新主体开放共享，吸引一批重点领域高端企业和上下游配套企业落户。建立依托重大科技基础设施的“沿途下蛋”机制，构建“重大科技基础设施—技术创新基地—专业园区”全链条转化体系，孵化一批创新型企业，培育壮大新兴产业。
(三)引进落地一批重大科技基础设施
1.汇聚高端创新主体。加大引进大院名校共建创新载体力度，重点推进与中科院的全方位战略合作，承接更多中科院的科研资源、创新人才、前沿技术，共同谋划建设重大科技基础设施和创新平台，为争取国家重大科技基础设施提供条件。
2.引进国家储备项目。聚焦新一代信息技术、新能源、新材料、高端装备等国家重大科技基础设施建设的8个重点领域，结合浙江重大战略和未来产业培育需求，通过央地联合共建等形式，主动对接国家专项规划中的9个储备项目，积极引入一批建设条件相对成熟、前期准备相对充分的重大科技基础设施建设项目在浙江落地建设。
(四)强化重大科技基础设施建设保障
1.创新实施方式。探索设立省重大科技基础设施专项，以破解“卡脖子”难题、突破关键核心技术为目标，与项目法人单位签订“军令状”，明确里程碑节点，约定项目总体目标、阶段性考核指标、验收指标和追责问责要求，强化结果导向、公平竞争、责任落地，确保项目如期保质建成。
2.拓展多元投入渠道。鼓励引导科技领军企业等社会力量投资建设重大科技基础设施。对重大科技基础设施建设项目，给予用地用能等条件保障。对纳入国家规划布局的，省和市县财政分别按照项目投资额的一定比例给予联动支持。对于特别重大的，按“一事一议”给予支持。
3.推动开放共享。以数字化改革为引领，构建以开放共享为核心的重大科技基础设施运行服务机制，推动科研设施和仪器设备向全社会开放共享，提高重大科技基础设施运行服务效率。积极主动融入长三角一体化战略，探索建立长三角重大科技基础设施共建共享共用机制，大力引进集聚上海、江苏、安徽等省市优质创新资源落地。
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