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聚焦中国“大科学工程”(040326)
时间 : 2004-03-26     

科学大突破需要大科学工程

今天,科技创新能力已经成为市场竞争成败的决定性因素。美国经济学家在上个世纪末就提出了“胜者全得”的理论,即一个企业在高技术领域领先一步,哪怕是一小步,就有可能占领绝大多数市场份额,其他竞争者将很难生存。最为典型的是英特尔和微软,他们分别占有世界微处理器(CPU)、系统软件绝大多数的市场份额,后来者似乎连参与竞争的机会都没有。

实际上,这种“胜者全得”也越来越显著地体现在国家间竞争的层面上。在世界产业体系中,居于“中心”的少数发达国家,利用自己的科技优势,向不发达的“外围”国家转移低端技术及低技术含量产业,并通过资本力量、金融手段、舆论引导甚至军事手段来固化这种“中心—外围”格局。其结果是强者恒强,弱者愈弱。东南亚金融危机、拉美经济危机等的相继爆发,表面上看是经济体制、管理体制的问题,但更深层上则是对外技术依赖、市场依赖和资本依赖的结果,核心是国家创新能力不足的结果。

所谓“大科学工程”,实际上就是国际公认的、搞原始性科学创新所必须具备的工程项目。“大科学工程”的建设能力,标志着一个国家核心的、原始创新能力,是国家综合竞争力的重要体现。

人们不会忘记,自第二次世界大战结束以来,美国推出的一系列耗资巨大的大科学工程:1961年5月,肯尼迪宣布了60年代结束时将美国宇航员送上月球的决心,即后来的“阿波罗”计划;1984年,时任美国总统里根在国情咨文中宣布,授权美国宇航局在10年内开发出人类在太空中的永久定居点国际空间站。1987年6月,在第二个任期内的里根总统宣布美国将开发用于探究基本粒子的超级超导对撞机。同样是在里根政府期间,被誉为生命科学“登月计划”的人类基因组计划开始浮出水面。

前不久,在最后一名美国宇航员告别月球30余年后,美国再次设定登月时间表,启动了“新太空计划”。布什政府的这一决定,就标志着美国大科学工程的再度开张。

在我国,从“两弹一星”到“神舟五号”,每一次重大的科学突破,都与大科学工程联系在一起。

巨资打造科技“航空母舰”

2004年3月,国家发改委发文,同意建设总投资达1.48亿元的“中国西南野生生物种质资源库”,并将该项目列入国家重大科学工程建设计划。

中国西南野生生物种质资源库项目包括野生植物种子库、植物离体种质资源库、DNA库、微生物种质资源库和动物种质资源库等。它的建设目标是,通过就地保护与迁地保护相结合的方式,以西南地区的野生生物种质资源保护为重点,兼顾周边地区,重点收集稀有濒危种、特有种、有重要经济价值及科学价值的物种,为我国野生生物种质资源的保护、研究、开发及合理利用提供技术支撑条件和决策依据。

“建立这样的‘资源库’,与建立通常意义的‘标本馆’完全不一样”,中科院李志刚秘书长介绍说:“建立这样的生物种质资源库世界上也没有几个国家能够做到,是一个极具挑战性的工作。这对保障我国的生物战略资源安全,为生物技术产业和生命科学研究的发展提供种质资源材料和信息支持有着重大意义。”
总投资为12亿元“上海光源”项目,位于上海市张江高科技园区,建设周期52个月。它是中国科学院和上海市人民政府联合申请的国家重大科学工程建设项目。该工程由1亿电子伏(10电子直线加速器、35亿电子伏增强器、35亿电子伏的电子储存环和7条同步辐射光束实验站组成,可提供从远红外到硬X射线的同步射光,具有安装50多条光束线的能力,可为近百个实验站同时供光。

建立类似“上海光源”这样的大科学工程,是当今世界科技发展中为科学研究提供服务平台的一个趋势,世界发达国家基本上都建有这样的装置,而且有的国家和城市还同时建了好几个。

目前,“上海光源”预计在2010年建成,届时其规模将位居全球第四,设施水平将达到世界一流,将为中科院和上海市等单位在多领域进行科学研究与技术创新提供重要的平台。

此外,我国还投资启动了多个具有代表性意义的重大工程项目:

———大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)。该工程项目瞄准了涉及天文和天体物理学中诸多前沿问题的大视场天文学,抓住大规模光学光谱开拓的机遇,以新颖的构思、巧妙的设计实现了光学望远镜大口径兼备大视场的突破,总投资2.35亿元人民币,建设周期7年,2004年底投入观测。建成后将作为国家设备,向全国天文界开放,并积极开展国际合作。

———由中科院等离子体所承担的国家大科学工程“HT—7U全超导托卡马克装置建设”,去年也取得了重大突破,可能成为世界上最早建成的全超导“托卡马克”,在“国际热核反应堆”实验领域处于领先位置,为“人造太阳”打下了基础。

———由中科院兰州近代物理所承建的国家重大科学工程———兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL—CSR)的电子冷却装置也已完成初步调试……
中科院秘书长李志刚说,我们不惜投巨资搞国家大科学工程项目,就是要“把好钢用在刀刃上”。

在“两个面向”中寻找交叉点

“我们花大力气部署和建设的大规模科学工程,就是要扣住‘面向国家战略需求’和‘面向世界科学前沿’做文章,在‘两个面向’中寻找交叉点”,中科院副院长白春礼说,“去年开始进入全面实施的北京正负电子对撞机重大改造工程,就是一个典型的例子”。

虽然,“正负电子对撞机”在普通人眼里是一头雾水,但在科学家的眼里,它却是一个难得的“宝贝”。

因为,到目前为止科学家们认为,构成物质世界的最基本单元是比质子还小的夸克和轻子。北京正负电子对撞机的主要研究对象就是夸克、轻子家族中的两个成员——c夸克和τ轻子。

具体地说,对撞机是一种先进的加速器,是当前研究物质微观世界最小构成单元及其相互作用规律的主要科学实验、测量设备。

北京正负电子对撞机改造后,科学家们一天就可以完成现在100天的工作,成为国际上最先进的对撞机之一。同时,由于在改造工程建设中将大量采用一系列国际上最先进的高精尖技术,这些技术的引进、发展和推广,将大大提高我国相关高科技产业的水平。

此外,无论是哪个“上海光源”还是“北京正负电子对撞机”、“合肥托卡马克”,都有一个显著的特点,那就是大规模科学工程已经成为多种学科交叉的研究中心。

中科院副院长白春礼说:“2003年,世界科技取得的一些重大进展,无不得益于不同学科的交叉与渗透,无不得益于生物学家与物理学家、化学家的通力合作,过去我国因为在科研管理等方面存在的一些弊端,不同学科的综合与交叉还体现得不够,今后,我们要利用好大规模科学工程,充分发挥其应有的平台作用,在学科交叉中作出一些原始性的创新贡献。”

最近,由中科院阎永廉、张杰等15位专家组成的一个大科学工程发展战略研究组,经过历时一年的研究,根据大科学工程的国际发展态势及我国的发展现状和需求,提出了现阶段我国大科学工程发展的战略构想,得到国务院领导同志的批示,给予了高度的认可和评价。

专家提出:2015年前后使我国众多学科有世界一流的实验平台开展世界一流的研究工作;尽快启动若干项具有明显国际竞争优势和重大原始创新的科学目标,或对国家需要的战略高技术发展必不可少的专用研究装置的建设;将已有公益基础设施的技术性能和服务功能提升到世界先进水平,并根据需要,尽快部署若干新设施的建设。

专家认为:今后十五年至二十年,我国大科学工程的发展方针应该是:布局合理,规模适度。优先发展公共实验平台,有选择地建设专用研究工程,高度重视公益基础设施。已有工程的持续发展和新工程的建设并重。通过保证投入、建立科学的管理体制和运行机制,加强国际合作,确保工程的建设水平和科学技术目标的实现。

 

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