国际化和开放共享的姿态来探索科技前沿领域。大科学装置不只是科研基础设施,更是一个 开放的平台,是参与国际前沿科技竞争的平台。大科学装置建设可以直接带动科技人才的汇
集,不仅有利于吸引活跃在世界前沿领域的顶尖科学家加盟,同时有利于历练一批属于中国自 己的顶级科学家$未来上海要继续积极开展基于大科学基础设施的科学计划,吸引更多国际 化人才。关键词:大科学研究大科学设施国际合作中图分类号:G322.0 文献标识码:# 文章编号:1005-1309(2019)07-0005-010在应用科学领域,抢占突破科学前沿和发展
一、背景与意义(一)依托大科学设施群的科技领域发展趋势20世纪中叶以来,大科学逐渐成为各国突破
战略性高新技术的先机,进而占据引领世界经济
发展的有利地位,已成为发达国家建设相关重大 科技基础设施的战略目标。当前人类已进入物质
调控时代,利用大科学装置,可从分子、原子、电 子、自旋态的水平来认识进而调控物质,使其具有
科技前沿、提升科技核心实力的重要趋势。以诺 贝尔物理学奖为例,近10年的获奖成果中有
50%为大科学成果。大科学以资金高投入、研究
期望的功能和性能,如开发丰富、高效、洁净的能
源,环境友好的工艺和技术,高性能和特殊功能的
大型化、学科交叉性等多重特征,对科学基础设施 提出了极高的前置要求。大科学设施的应用领
材料和器件,以及发展提高人类健康水平的卫生 和医疗技术等。域,则从传统的基础学科正向偏应用的能源、资
(二)国家战略引导下的大科学设施群建设为建设具有强大国际竞争力的国家大型科
源、生命与健康等领域拓展。在基础科学领域,依托重大科学基础设施取
研基地,带动国家高新技术的发展,我国从1980 年代末建成北京正负电子对撞机开始,陆续建
得了以发现希格斯粒子和成功探测引力波为代表 的重大突破,粒子物理和核物理、天文学等重大学
成一系列大科学装置,并围绕这些装置建成一 批科技中心,发挥着辐射、示范、引领及推动科的前沿也取得重大进展。基金项目:上海市决策咨询研究重点课题(编号2018-A-007)。
作者简介:许鑫,教授、博士生导师,华东师范大学工商管理学院副院长。5第!28 期 20!9 年7 月作用。施群、张江综合性国家科学中心目标建成高端创
截至2017年底,我国在建和投入运行的重大 新资源集聚新地标,而中国的科研也需要实现从 “跟跑”到“并跑”再到“领跑”的转变。在此过程 中,大科学设施的开放与共享尤为重要。从大科学设施建设到形成设施群,最终建成
科技基础设施总量已接近50个,总体水平基本进
入国际先进行列。①这些大科学装置为载人航 天、探月工程、新药创制、大型客机研制等国家重 大科技任务提供支撑,取得了四夸克粒子(由4个
世界级的科学中心和一流实验室,需要以国际化 和开放共享的姿态来探索科技前沿领域。大科学 装置不只是科研的基础设施,更是一个开放的平
夸克组成的新粒子)物质发现、重大流行病跨种传 播机制等一批原创科技成果,催生了重离子治疗
癌症、低温超导材料规模化制备等一批高新技术, 在保障国计民生和国家安全中发挥着不可替代的 作用。台,是参与国际前沿科技竞争的平台。大科学装 置建设可以直接带动科技人才的汇集,有利于吸 引活跃在世界前沿领域的顶尖科学家加盟,同时
上海在2015年开始推动建设具有全球影响 力的科技创新中心以来,在已有的大科学装置如
有利于历练一批属于中国自己的顶级科学家。未
来上海要继续积极开展基于大科学基础设施的科 学计划,吸引更多国际化人才。上海光源、蛋白质设施、超级计算机等基础上,又
建成如超强超短激光用户装置、软X射线自由电 子激光用户装置等,构建了张江大科学设施群,并
二、国外依托大科学设施的
计划到2020年初步建成一批基础设施和创新平 台,2030年跻身世界一流实验室行列。大科学设
国际合作调研(一)国际大科学计划发展模式20世纪以来,科学研究的复杂性、开放性、交
施的开放共享和实际应用,是科学发现与科研突
破的重要途径。叉性显著增强,进入了“大科学”时代。曼哈顿计
(三)推进大科学设施群国际科技合作的意义大科学研究的多学科、多目标、多主体、多要
划、阿波罗登月计划、人类基因组计划、国际空间 站计划等大科学计划和工程不断改变着人们的生 活和对世界的认知。大科学计划和大科学工程的
素特征,以及其复杂程度、经济成本、实施难度、协 同创新等为国际科技创新合作提出了现实需求。 典型的大科学研发国际合作模式包括互换型、互 补型、分布式、矩阵式以及虚拟式等。当前学界对
组织建设能力也逐渐成为一个国家核心原始创新
能力的标志,是制造工业水平的展现,以及国家综
合实力、科技和经济竞争力的重要体现,其意义日 益凸显。\"美、英、德、法以及欧盟等发达国家和 地区在组织和实施大科学计划和大科学工程方面
大科学设施的研究包括成果产出及转化、大科学
工程演化分析等,而对大科学设施国际合作模式 研究较少。积累了宝贵经验,值得我们借鉴#发达国家的科学技术水平和国际竞争能力
美、德、英、日等发达国家均依托大科学装置 群,建立综合性科学中心,整合科技资源,开展国 际化的大科学研究,取得了一系列重大成果。中 国自改革开放以来,参与了如大洋发现计划、人类
很大程度上是通过欧洲核子研究中心、美国的 布鲁克海文国家实验室、德国的电子同步加速
器研究所等高水平的大型研究基地体现的。这 些世界一流的大型研究基地在大型科学装置或
基因组计划、热核聚变实验堆计划、地球观测组织 等国际大科学计划和大科学工程。当前,随着我
国大科学装置建设的不断推进,我国开始积极探 索以本国为主的开放科研合作。上海的大科学设
大型科学装置集群的支撑下形成强大的科技竞 争力!逐步成为世界重大前沿科学成果和科学
突破的发源地。① 《大科学装置:科技强国之重器》。http://www. xinminweekly. com. cn/fengmian/2018/07/05/10547. html② 赵俊杰:《国外发起和参与大科学项目的相关情况研究(载《全球科技经济瞭望》# 2017年第1期,13-20页。6依托大科学设施群推进国际科技合作根据大型装置和项目目标的特点,大科学研
科学设施的权限。究分为两类。①第一类是需要巨额投资建造、运
STFC与其他国家的大学、研究机构及研究
者展开广泛的项目合作,并在人才培养和资金支 持上都有所涉及#如STFC与日本的相关研究所
行和维护大型研究设施的“工程式”大科学研究, 如国际空间站计划、欧洲核子研究中心的大型强 子对撞机计划(UIC), Gemini望远镜计划等,这 些大科学设施是许多学科领域开展创新研究不可 缺少的技术和手段支撑。第二类是需要跨学科合
进行了长达20年的合作。在2010年,STFC与 日方签署了第三份国际合作协议,由日方提供资
金和人员来操作、维护和升级设施。这项合作涉 及来自50多个日本研究所的研究人员,并发表了
作的大规模、大尺度的前沿性科学研究项目,通常 是围绕一个总体研究目标,由众多科学家有组织、
大约300篇相关论文。有分工、有协作、相对分散地开展研究,如人类基
STFC开展科研项目的方式按来源可分为两
种:一是STFC所属机构自行发起和资助其他组 织的研究。针对每个关注领域,STFC —般会组
因图谱研究、全球气候变化研究等,即属于这类 “分布式”的大科学研究。从运行模式看,大科学研究国际合作主要分
织专项研究小组,一边做自己的研究,一边协助其 他组织工作。大科学设施也会在固定时间面向国 际研究者开放申请,提供科研支持。不仅资助组
为3个层次:科学家个人之间的合作、科研机构或 大学之间的对等合作以及政府间的合作。其中,
各国政府组织的大科学研究国际合作占主导地
织,STFC还会资助英国物理学家在世界各地的 项目合作。二是致力于企业合作从而提高国际合
位。随着基础研究在科学前沿全方位拓展以及在 微观和宏观层面的深入发展,许多科学问题的范 围、规模、成本和复杂性远远超出一个国家的能 力,必须开展双边和多边的科技合作。组织或参
作。STFC商业机会团队致力于通过向英国公司
提供免费帮助,让他们利用这些设施进行项目招 标,从而获得回报。涉及的国际实验室包括:瑞士 日内瓦的CERN、德国的ESO、瑞典的ESS、德国
与国际大科学研究计划以及耗资巨大的大科学工
程,成为进入国际科学前沿和提高一国基础研究 水平的重要途径。汉堡的欧洲X- FEL、法国格勒诺布尔的ESRF
和ILL、德国达姆施塔特的FAIR等。(二)英国科学与技术设施委员会(STFC)的 国际合作模式(三)美国橡树岭国家实验室(ONRL)的国际 合作模式SFTC通过3种方式扩大科研影响力。一是
支持大学合作伙伴的一流科研项目,涵盖粒子物 理学、航空、核物理、加速粒子研究和空间科学等 领域。二是接受来自英国和其他各国使用科学设
橡树岭国家实验室(Oak Ridge National La
boratory ,缩写为“ORNL”)是美国能源部所属的
一个大型国家实验室。ORNL的设施不仅提供 给联邦政府进行科学研究,也向非联邦机构比如 私人企业、大学以及非营利机构开放。每年有来
施的申请。科学设施支持从基础学科到应用技术
的跨学科研究。三是帮助企业推动科研和行业合 自世界各地的大学、实验室和私营企业的几千名
作,促进研究的市场转化。科学家在ORNL的科学设施中进行实验。
STFC的大科学计划有两种展开途径。一是 STFC主导、合作院校共同参与科研项目。二是
设置开放设施使用时间,供科研人员申请。同时,
ORNL的用户设施为各种领域的实验提供多种
工具,包括生物学、材料与能源科学、物理学、工程
学和化学等。调研ORNL2018年上半年的国际合作项目,
STFC和其他科研中心也有合作关系,STFC赞
助英国研究者与其他机构合作研究,并提供使用
可以看出参与这些项目的国家和机构数普遍较①刘云、周文能、邹立尧、张琳:《基础科学研究前沿领域的国际大科学研究计划》,载《中国基础科学(2003年第5 期,42-48 页。7第!28期 20%年7月多,并且该实验室与其他国家相同领域先进的大 科学设施之间有诸多合作。注重不同大科学设施
此外,法国格勒诺布尔的科技园区也值得我
们借鉴。格勒诺布尔的纳米科技园区汇聚了 12 家微电子企业和软件企业、3个尖端科学实验室,
之间的配合会对研究有较大的影响。此外,
ORNL作为大学依托型实验室,其特点是与美国
国内大学有较多的合作研究。由于美国大学本身
还有格勒诺布尔综合理工大学和傅立叶大学。这
一园区的计划实施由施耐德电气公司(Schneider
有较强的科研实力,所以从调研的项目来看,该实 验室的国内高校合作与国际合作分量相当#
为了培养下一代伟大的科学家和工程师,
Electric)牵头,旨在应对与使用纳米技术有关的
某些挑战。与中国的科技园区有所不同的是,这 一园区由法国政府、大区政府、地方政府和私营企
ORNL与东南部主要研究型大学建立了合作关
系。ORNL的职业发展机会包括实习、本科生及
研究生毕业生工作机会、博士后项目、杰出研究员 奖学金、商业和技术专业人员招聘、全职研究人员 和联合教师招聘等。对于外籍人士, ORNL还设
有专门协助其解决美国签证问题的工作人员#ORNL对人才提供有竞争力的薪酬和福利, 其中包括401k储蓄计划、缴费型养老金计划医
疗、牙科和眼科保险、人寿保险、带薪假期、员工健
康计划和现场健身中心、教育援助、搬迁援助、灵 活的工作时间等,关照了员工生活的方方面面。(四)法国格勒诺布尔科学中心的国际合作
模式法国格勒诺布尔科学中心位于法国格勒诺布 尔市,是欧洲在微电子、计算机科学、流体力学、材 料科学、化学、造纸工程和核研究等领域中最重要
的科学技术中心之一。格勒诺布尔科学中心的国 家研究中心在国际合作中发挥着重要作用。下面
以法国替代能源和原子能委员会(CEA)和创新 科技园区为例,介绍其国际合作政策。CEA在法国各地有9个中心,与许多研究机
构、地方当局和大学进行合作。CEA还是一系列 国家联盟的合作者,旨在协调法国能源、生命科学
与健康、数字科学与技术、环境科学、人类和社会 科学等研究。除与法国科学团队的合作之外,
CEA还与世界各地许多国家的研究机构以及负
责能源或工业的部门建立了机构合作伙伴关系。
CEA与国际伙伴签署协作框架协议,为定期、流
畅主要的研究基础设施、高级别的对话创造了条件!如在健康和生命科学领域。CEA乐于开放其! Saclay的NeuroSpin脑成像研究平台已向国际广
泛开放使用。8业共同投资,包含了大学、研究院和企业孵化器等 机构,融合教育、科研和工业产业,打通了纳米科
技、微电子、电力机械、生物化学、人工智能、智能
健康和时尚等领域,覆盖从基础研究到应用研究 再到产品生产的整个产业链。该集群通过促进网
络建设、促进协作研发以及在业务增长的各个阶
段为公司提供个性化协助,为该地区的领先创新
者提供支持。(五)欧洲核子研究中心(CERN)的国际合作 模式欧洲核子研究中心(CERN)是目前世界上最 大的粒子物理研究中心,是基础科学研究、高技术 研发、一流人才培养的重要国际基地,是欧洲第一
家合资企业,现由22个成员国参与组建和运营。 其中,每个国家都有两名官方代表参加欧洲核研
究组织理事会(Council), 一名代表政府管理,另 一名代表国家科研兴趣。Council作为CERN的
最高权力机构,对所有重要的决策负责,管理
CERN在科学、技术和行政事务方面的活动,批
准活动方案,制定预算和审查支出#行业公司通过研发合作、授权许可、服务和咨
询以及基于CERN技术创立公司进行知识转移。
CERN与公司、研究机构有着良好的研发合作传
统,研究目标是通过技术和资源的协作实现的。
CERN也会授权商业和学术合作伙伴利用其技
术,并在其网站上列出所有可用于许可的技术。
CERN的技术专家可为企业提供专业建议或具
体研究。CERN开放研究设施给科学家,并为因短期
获得奖学金参与项目的员工开放短期研究室,以
帮助他们及时了解粒子物理学及相关领域的发
展。CERN向刚毕业的研究生提供奖学金计划,
依托大科学设施群推进国际科技合作高级奖学金颁发给具有博士学位或同等学历的毕
2•大科学中心的人员招募和培养。大科学中
业生,青年奖学金则用于刚毕业的理学士或理学 硕士毕业生。另外,CERN还向技术人员提供培 训体验计划。CERN开放实验室内的每个项目
心的研究人员应包括固定工作人员和流动的访问 学者。工作人员一方面承担大科学设施的管理工
作,另一方面承担大科学中心主导的科研项目工 作,并协助其他研究者使用大科学设施。中心对 招募的工作人员提供有竞争力的薪酬和福利,包 括养老金、医疗保险、带薪假期、教育援助、搬迁援
团队都接收CERN项目协调员的监督。这些项 目协调员还担任CERN与该项目合作公司之间
的联络人。项目协调员定期向CERN管理团队
报告项目进展情况,从而确保及时跟踪可能出现 助、灵活的工作时间等。访问学者的来源范围比 的任何问题。为了进行大规模实验,CERN需要
技术人员、工程师、物理学家、行政支持、律师、会 计师等多种人才。鼓励和珍惜人才的多元化是
CERN招聘的5个原则之一。(六)国际大科学中心国际合作模式对上海的 启示1.国际大科学实验室和中心的合作综合分
析。英国科学与技术设施委员会(STFC)作为国 家支持型机构,其科研项目也多是国家项目。支 持大学合作伙伴的一流科研项目、接受来自其他
合作国使用科学设施的申请、帮助企业推动科研 和行业合作,是其扩张国际影响力的主要方式。
美国橡树岭国家实验室(ORNL)为大学依托型实
验室,其特点是与美国国内大学、其他国家相同领
域先进的大科学设施以及相关学界和商业有较多 的合作研究,同时也凭借其先进的大科学基础设
施吸引着世界各地的研究机构,并为科学家提供 富有竞争力的薪酬和福利。美国不少大学本身具 有较强的科研实力,考虑到国内高校科研发展水
平相对较弱,我国要更加注重吸引国际机构和人 才的参与。法国格勒诺布尔科学中心属于自发创新型科 学中心,格勒诺布尔坐拥数个大型国际科学机构 和国家研究中心,逐步发展成几个创新科技园区,
其发展经验对上海张江科技园区建设具有一定的
借鉴意义。欧洲核子研究中心(CERN)为国际组
织型科学中心,开展了很多国际大型项目。
CERN强大的人际关系网络在吸引国际合作项
目科学家方面发挥了很大作用。同时CERN在 欧洲范围内调动资源,这是我国还不具备的优势。
在这个案例中,我国可以学习其组织不同国家机 构共同研究的运营管理模式。较广,申请使用大科学设施做研究的学者也可以
包含在内。此外,还可以招募博士后及博士参与
研究,并设立实习项目以招募对科研感兴趣的研
究生及本科生。同时,设立奖学金计划,奖励做出 突出成果的中青年科研人员。和欧美大多数大科学中心一样,上海应重视
科研人员的多元化,尤其当工作人员及研究者来 自不同的国家时,多为大家提供互相交流的机会,
如组织社群和活动等。学习CERN建立校友网 络的传统,以加强科学家、工程师、技术人员、学生
以及所有与欧洲核子研究中心有关联或雇用人员 之间的联系,让他们成为这个社区多元化的一 部分。3. 大科学中心的基金资助和支持。在科技园
区建设方面,上海可以学习法国格勒诺布尔市的
Minatec园区建设模式,由国家科研单位、政府和
私营企业共同投资。该园区内既有企业研发机
构,还容纳大学、研究院和企业孵化器等机构,推 动产学研结合,打通不同领域的研究和合作。园
区的运作不仅有政府资金支持,还可以接受企业 的委托项目,参与政府和企业的竞标项目以实现
盈利。园区可以根据自身资源优势,围绕一定的主
题开展研究,聚集优质资源形成创新科技园区的 集聚效应。企业孵化器可以入驻一批科技创业公
司,园区利用自身科研能力帮助其孵化产品。政 府可通过对优秀产品给予资助等方式吸引创业者 进入园区。4. 大科学设施的高效使用和配套设施。要设
立一套完整的制度来管理大科学设施,以保证其 高效安全的运行。具体管理政策可参考欧美国家
的管理方法。9第!28 期 20!9 年7 月大科学设施每年在固定时期开放使用申请, 政府共同研究决定,设立联合基金,资助全国、全
申请事项应及时在网站上披露,让研究者可以清 晰地了解使用时间空档,以便选择合适的使用时 间。同时,大科学设施的使用情况也应实时在官
球科学家依托综合性国家科学中心硬件条件,开 展前沿基础研究、关键技术攻关、核心设备研制等
科研活动。网上展示,以帮助研究者了解设施的运行状态,节 本文基于中国科学院成立的3 个具有集群效 应的大科学研究中心一$天文大科学研究中心、 合肥大科学研究中心和上海大科学研究中心!对
省不必要的问询环节。另外,须成立专门的审核
小组,对收到的申请项目的目标契合性、项目可行
性、项目影响力等进行考量,以确定最后接收的科 其相关科研计划和国际合作进行调查研究,以期 研项目。研究成果、专利和数据管理等要求应在用户
协议中明确写出,管理好应用大科学设施产生的 无形资产。可参考美国ORNL的用户协议,按设
施的研究目的分为专有和非专有协议:非专有协 议适用于非商业研究、可公开研究结果和不需专
利保护的研究,对非专有协议项目不特地收取使 用费用;对专有协议项目则需要收回成本,且要求
支付预付款。中心可授权商业和学术合作伙伴利 用其技术,并在官网上列出所有可用于许可的技 术以备用户查询。中心的技术专家可为企业提供
专业建议或具体研究等咨询服务。5.大科学计划的发起和制定。大科学计划的
发起可由国家主导,邀请合作大学或其他国家共 同参与。也可将大科学设施开放给研究单位,中 心选择项目参与其中。中心可与其他国家政府达
成长期性的科研合作,以支持双方的人才培养,如 在中心举办培训会和建立实习基地等,但前提是
国内的科研项目可以吸引到国外的研究者。国外 的科研组织在国际合作中发挥着重要的作用!我
们也需要培养有实力、有影响力的科研组织参与 国际合作!发挥在国际科研合作中的积极性和活 跃性。三、国内三大科学中心的
国际合作调研当前我国在北京怀柔、上海张江、安徽合肥布
局建设3个综合性国家科学中心,在3个100平 方公里区域范围内打造全球前沿科学的研究高
地国家科学中心开展高水平研究。为了支持国内外优秀科研团队来3!国家发改委个综合性、国家 自然科学基金委、中科院和北京、上海、安徽三地
10更好地发挥大科学装置的科学产出效用,从而推 动全球开放共享科技的进展!实现经济与社会共
同发展。(一)天文大科学研究中心的国际合作模式中国科学院天文大科学研究中心(以下简称 天文大科学中心),由中国科学院国家天文台、中
国科学院紫金山天文台和中国科学院上海天文台
共同建设,依托单位为中国科学院国家天文台。天文学作为一门以观测宇宙天体为基础,以
研究宇宙结构和规律为主的学科,其研究进展很 大程度上依赖于观测设备的发展。而任何一个国
家想要单独建设大型天文观测设备,在技术、造 价、智力资源等方面显然都独木难支,这就为国际 合作提供了良好的前提。天文学领域一般不涉及
经济和商业利益 保持了较高的开放性 国际合作
的项目相对也比较多。因此,多国联合开展基于 大型天文观测设备的合作研究成为天文学领域常
见的科研模式。天文大科学中心先后联合美、加、日、印、澳等
多个国家建设了 11个研究中心,在国际合作方面 表现活跃。中心在天文学领域的国际合作可以说
是在“横”和“纵”两个方面深入展开,各国的合作 伙伴越来越广泛,合作程度也在不断加强。2015
年7月,在发现地球“近亲”的美国开普勒项目中, 中心的郭守敬望远镜(LAMOST)利用自身在光
谱获取上的优势,为美方提供系外行星的母星(恒 星)的基本情况,如质量、组成物质等基本参数,在
技术上进行互补。2015年11月,紫金山天文台、 国家空间科学中心和中国科学技术大学与国际合
作单位瑞士日内瓦大学、意大利国家核物理研究
所、佩鲁贾大学、巴里大学、萨伦托大学以及美国 麻省理工学院等单位的专家学者联合研究“悟空
依托大科学设施群推进国际科技合作号”,成立暗物质粒子探测卫星科学合作组。2017
一方面,对于有一定基础的精准医疗、环境检测与
年9月,我国自主研发的一台全自动无人值守望 污染控制、太赫兹芯片、下一代机器人、高端数控 机床等领域,推动其尽快形成产业规模,培育新兴 产业后备力量;另一方面,将研发重点放在量子通
远镜AST3,作为历史第一个在南极越冬观测的 光学望远镜,吸引了国内外众多高校科研院所参
与。随着我国科研水平的提升、大科学装置的陆 续建成,越来越多的国外学者正积极寻求与我国
信和量子计算、新药创制、石墨烯、虚拟现实、智能
汽车等新兴领域,实施一批重大新兴产业专项,培 育一批具有爆发式增长力的未来型产业。合作,人才的双向互动也更加频繁。未来中国在 天文学领域的发展既要坚持独立自主,更要大力
(三)上海大科学研究中心的装置平台与合作
倡导国际合作,通过合作提升本国自主创新能力。(二)合肥大科学研究中心的国际合作模式合肥是我国大科学装置最为集中的城市之
一,拥有中国科学技术大学、中科院合肥物质研究 院,目前已拥有3个大科学装置:稳态强磁场、同
步辐射、全超导托卡马克。大科学装置的建成,助 推合肥从全球科技竞争“跟跑者”向“并行者”“领 跑者”转变。稳态强磁场建设期间!美国强磁场实验室高
层专家曾两次主动到访,与合肥大科学研究中心 相关科技人员进行工作经验的交流。专家指出科
研成果、用户服务和自主装备研制是美国强磁场 国家实验室业绩评估的3个主要方面,并特别强
调自主研制独特科学仪器的重要性#他们建议中 心的科研人员多参加国际会议,加大宣传力度,与 用户们一起最大程度地发挥装置和设备的功能,
做出更多世界一流的原创工作#建设综合性国家科学中心城市,对合肥而言
意义非凡。中心构建了“源头创新一技术开发一 成果转化一创新创业一新兴产业”全链条式产业 创新体系,让科学中心成为搭建从科学到技术、从
技术到产业的转化桥梁。为推动更多创新成果从
“实验室”走向“车间”,中心不断激发高校科研院 所的创新活力。一方面,深入推进安徽的大学改 革试点,探索建立有利于科技成果转化的国有资 产估值和分类管理等机制,试点科技成果所有权 确权,解决科技成果转化落地“最后一公里”问题;
另一方面,加快推进新型研发机构市场化管理改 革试点 推动中科大先研院、中科院合肥技术创新
院等单位,建立企业化、市场化管理的运行机制, 真正发挥从技术到产业转化的桥梁作用#此外,合肥关注未来新兴产业的发展方向。 模式调研1•上海大科学研究中心的装置平台。上海大
科学研究中心是基于上海光源和蛋白质科学研究 设施等国家重大科技基础设施筹建的非法人实体 研究机构。中心以上海应用物理研究所为依托单
位,上海生命科学研究院(生化细胞所)、上海科技
大学和上海微系统所等上海光源建设相关研究设
施的单位为参与单位。目前,浦东新区已经建成的大科学装置有上
海光源、国家蛋白质科学研究(上海)设施、上海超 级计算中心,正在建设的有自由电子激光装置和 超强超短激光装置 浦东是国内大科学装置的集
聚区之一。未来,围绕张江综合性国家科学中心
以及建设具有全球影响力的科技创新中心的目 标,浦东新区将实施上海光源二期线站工程、水窗 自由电子激光平台、SXFEL用户站等大科学装置 建设,以打造世界级大科学装置集群#浦东新区作为大科学装置的主要承载区,应
发挥大科学装置集群效应,以促进原始创新为目
标,深化科研体制机制改革,促进全球创新资源集
聚,推进产学研融合,将浦东建设为全国乃至全球 范围内科技创新资源最集聚、科技创新成果转化 最有效、科技创新体制机制最灵活、创新创业生态 环境最完善的地区之一。(1) 上海光源$$我国迄今为止最大的大科
学装置和大科学平台。上海光源作为我国自主研
制的首台第三代同步辐射光源,是目前我国建成
的规模最大的加速器大科学装置和国家级公用科
学研究平台。其电子束能量为3.5GeV ,居世界 第4位,在科学界和工业界有着广泛的应用价值。(2) 国家蛋白质科学研究(上海)设施$$全
球生命科学领域第一家综合性的大科学装置。国11第!28 期 20!9 年7 月家蛋白质科学研究(上海)设施由上海光源内部的 光束五线六站以及电镜分析系统、分子影像系统 等九大技术系统所构成,主要研究领域包括遗传
先进仪器设备应用技术。到如今蛋白质中心建立
并成功对外开放,中心已聘请多位国内外一流专
家学者,构建了一支由150多人构成的强大运维、 科研团队,在探索科学前沿问题的同时,也在为科
信息的解码与维护、超大分子复合体前沿技术开 发等。(3) 上海超级计算中心一$国内首家面向社
研用户提供近乎“保姆式”的科研服务。中心的研
究员在吸收新技术后,通过举办学习班、论坛,让 国内更多科研人员认识并应用这些世界领先技
会开放的、资源可共享的高端计算平台。 上海超
级计算中心目前配有“魔方”(曙光5000A)、“蜂 术。除紧跟世界先进技术步伐之外,自主设备研 鸟”两台高性能计算机,总计算能力超过250万亿 次/秒(250Tflops),为上海和全国的广大用户提 供高质量的高端计算服务。(4) 软X射线自由电子激光装置一一我国目
前最大的激光器。上海软X射线自由电子激光
试验装置(SXFEL)作为第4代先进光源,正在中 国科学院上海应用物理研究所张江园区建设,并
即将建成。上海软X射线自由电子激光试验装 置(SXFEL)是世界第3台软X射线自由电子激
光装置,将推动我国在能源科学、生命科学、飞秒
化学以及材料科学等前沿基础研究领域取得重大 突破。(5) 10拍瓦超强超短激光装置。该装置将成
为世界首个实现10拍瓦激光输出的装置,将建设
4条次级辐射束线站。超强超短激光,为人类提
供了前所未有的极端物理条件与全新实验手段,
将对超快化学、材料科学、核物理与核医学等领域 具有重大应用价值。2.上海大科学研究中心的国际合作模式。国
家大科学装置在上海的建设和使用,是上海建设 国家科技产业创新中心的宝贵资源,要力争在基 础研究、源头创新、成果转化、服务经济等方面出 成果、 出人才、 出效益。事实上,张江综合性国家科学中心的建设,已 经引起国际科技界的广泛关注。 上海光源每年为 几千名科研人员提供研究平台和手段,取得了重
大的科研成果。已进入正式开建阶段的硬X射
线自由电子激光, 建成后将成为世界上最先进的 同类装置,必将吸引一批身在海外的华人科学家
回国工作。蛋白质中心建设之初,上海生命科学研究院 生化细胞研究所挑选7名优秀人才派往国外学习
12发也是蛋白质中心追求卓越的策略,如蛋白质中
心自主设计并与国外公司合作搭建一条“高通量 蛋白质生产线”,在这条“生产线”隔壁实验室,一 条依据进口设备系统为原型,经改进、创新后自主
搭建的一台小型自动化设备已具雏形。四、上海大科学设施群国际合作
的相关策略和建议(一) 面向国际合作的设施群规划与布局通常一项大科学项目会涉及多个学科领域 且应用多个大科学设施!除了大科学设施的不可 替代性!还应发挥大科学设施群的协作联动效应
注重不同科学设施之间的配合也会对研究有较大
的影响。建设大科学设施群要突出差异化,在差 异化中找到自己的定位,形成具有科研优势的
特色。在大多数基础研究领域!建设大科学设施是
需要一定的积淀。在某些技术研究领域建设要求 过高可能会导致成果验收能达到世界领先标准,
但验收指标存在极限条件的限制,以致在实践中 需要降级使用,达不到理想的使用效果。而在某
些技术研究领域做第结合上海的现实条件和发展需要2名没有意义!优先发展这些,那么就可以 领域。 因此!在制定大科学设施建设规划时!该选
择哪些研究领域、建设哪些设施、制定哪些标准 等,都要对科研一线的情况进行综合考察,不同领 域有不同要求,不能一刀切。基础研究应偏重稳
扎稳打,技术研究则应力求做到前沿领先。(二) 关于上海开展国际合作的思路建议1.完善国际合作项目机制,扩充科研项目开
展形式。针对国内外高校、企业、科研机构、学者
等不同的合作主体,出台针对性的合作规范性文
依托大科学设施群推进国际科技合作件。从申请、发起、合作方式、人才培养、资金支
2 提高大科学设施的服务质量!保证设施的
持、管理等方面加以细化,方便不同主体尝试与我 方进行合作时有据可查。国际合作的开展形式也 不局限于发起项目一种,基于大科学设施,还可以
有效及高效使用。保证大科学设施的有效使用,
让使用标准跟上检验标准。ORNL是美国能源 部下属最大的科学能源实验室!拥有来自 100 多 个国家的4600多名员工、3000名访问研究者,有
采用参与、赞助以及合作等方式吸引国际学者。2. 深化产业链上的商业合作,扩大国际合作
大约14亿美元的预算。大科学设施的正常使用 和维护需要一个庞大的人员体系,在设施管理上 需要保证一定的人员和资金投入。的领域范围。在国际合作中,要注意科研项目在
产业链上的合作,适当发挥跨国企业的主体作用。 如CERN开放实验室与企业建立了公私合作伙 伴关系,致力于加速为全球LHC社区和更广泛
的科学研究开发先进的信息通讯解决方案。官网 上列出的主要合作公司有华为、因特尔、西门子和
甲骨文等来自不同国家的大型企业。建立与企业 合作的互动机制后,可以扩大国际合作的范围,推 动科研成果的产业转化。3. 深化与国际科研机构的合作关系,提高国
际项目的参与度。国际科学中心的很多国际项目 都是以不同机构间的合作展开的,上海应注重和
其他相关国际组织的联络,逐渐加入国际组织发 起的合作项目,融入全球科研合作网络中。如法
国替代能源和原子能委员会以卓越研究为基础, 有强大的双边关系网络,拥有公认的核能和可再 生能源方面的专业知识,以及相当多的基础设施,
这些使CEA能够开展国际高水平合作,吸引在 各自领域得到认可的研究人员#对于国际领先的大科学设施!也要注意发挥 领先优势,在国际合作中把握主动权。在国际合 作管理方面,具体的项目决策可采取科研小组自
治的方式,以发挥科研人员的主动性。CERN的
ATLAS项目由来自全球38个国家约182个机
构的3000名科学家组成。这是科学界有史以来
最大的合作之一。ATLAS允许团队自我管理, 成员直接参与决策过程。科学家通常以小组形式
工作,选择他们最感兴趣的研究领域和数据#(三)上海大科学设施管理与服务发展建议1.建立健全项目审批机制,参考理事会的决
策模式#建设大科学设施管理理事会,成员由主 要建设机构成员组成。同时可考虑建立会员制, 并开放不同的权限。项目审批由理事会决定,并
成立监督小组负责跟踪项目。规范使用方案,提高使用效率。对比国内与 发达国家的大科学设施使用体验!国内整体的使
用效率、平台管理、规则制定和执行都较发达国家 落后不少。比如国外设施预约非常方便,到了预
约时间直接做实验就可以了,相关准备已经就绪;
国内虽然也有预约机制,但是目前运行效果有待 提高,研究人员到达后还要经过各种准备和等待 才能进行实验,效率比较低,服务不够规范。3. 加强设施的使用体验,提升上海大科学设
施服务口碑。根据学术圈的特点,对于新建的大
科学设施,首次申请使用者的体验非常重要,如果 给科学家留下的第一次印象非常好,那么很可能
就有第二次、第三次等持续使用。但若后续体验
与第一次相差太大,吸引力也是不可持续的。
所以,应从优化首次使用体验带动整体服务的 提升。科学家在使用大科学设施之后,对平台有
最直接的使用评价,包括使用性能、配套设施、 平台服务等。除商用情况外,一般大科学设施 不需要特别的宣传,只要平台有好的使用效果
和体验,凭借学术圈内的口碑就可以吸引到其 他科学家前来使用。4. 保证大科学设施的维护资金和人员配置,
走可持续发展路线。国内的大科学设施普遍不重 视设施建成之后的维护。在建设大科学设施时,
往往预算是充足的*但设施建成之后,相关机构多 互相推诿不愿意承担维护费用。这就导致大科学 设施的使用寿命大大缩短,性能也逐年降低。即
便我们投入了大量的人力物力财力,建成国际领
先的大科学设施,但领先优势往往不能长久保持, 也不能吸引优质的国际人才。国外大科学中心在 设施维护上就做得很到位,如ORNL的大科学中13第!28期 20%年7月心会招募大量的工程师和技师等,用以配合设施 的使用和维护。5.重视国际合作人才生活配套支持,增强对
中心的校友网络,在提升圈内知名度的同时,增强 科研人员的群体认同感。6.重视发现和引进大科学工程发起人。主持
国际人才的吸引力。发达国家在科研人员的生活 大科学工程要求科学家不仅科研水平高, 还要有 与各方沟通协作的能力。大多数项目的想法也是
支持上同样也是领先的,通过切实解决科学家的 衣食住行及特殊问题,以吸引人才、留住人才。
人带来的,有了合适的科学家参与才可以顺利推 行项目。很多科研领域可以建大科学设施,但要 有综合能力强的科学家主持或支持才能保证建好 工程设施。由于科研和综合能力都很强的科学家
ORNL针对有特殊情况的员工设立支援小组(如
单亲、各民族活动、女性员工、新员工和退伍军人
等)、不同民族或国家的多元化友谊俱乐部和教育
培训计划(如新人培训、在线工具、教育援助等), 针对面临经济困难的家庭设立互助基金。ORNL
比较少,未来如果要在某些产业布局、建设相应的
大科学设施,就需要注意发现和引进能带头建设 大科学设施的人才,然后再开展大科学工程。同
还有许多娱乐项目、文艺活动、运动设施和滨水公 园,并提供方便全家人居住的房屋、优质的儿童教
时,在建设大科学工程的过程中,要注重培养人 才,做好科研人才的补充。口责任编辑:陈恭育,让科研人员放心安家落户。同时,建立大科学
Promoting International Scientific and Technological Cooperation Relying
on Large Scientific FacilitiesXuXinAbstract: From the construction of large scientific facilities to the facilities, and finally to theestablishment of world-class science centers and first-class laboratories,it is necessary to explore the frontiers of science and technology with an attitude of internationalization and open sharing. The large
scientific device is not only an scientific research infrastructure, but also an open platform. It is aweapon to participate in international frontier science and technology competition,allowing us to have moresayinin'ernaionalcooperaionandcompeiion.Thecons'rucionoflargescienificdevicescan direc'lybring'oge'her'hecolecionofscienificand'echnological'alen's.Shanghaiiscons'an'ly attracting top scientists who are active in the world's frontiers,and is also a group of top scientists who belong to China. In the future, Shanghai will continue to actively carry out scientific projects
basedonlargescientificinfrastructuretoatractmoreinternationaltalents.Keywords: Large scientific research;Large scientific facilities;International cooperation14
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