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中科院国家重大科学装置建设纪实(070320)
时间 : 2007-03-20     

2007年3月的中国科学院喜讯频传:国家重大科学工程项目——超导托卡马克核聚变实验装置在合肥通过了国家发改委组织的国家竣工验收。而就在一个月前,中国科学院与广东省签署了合作备忘录,将争取合作共建我国首台世界一流的中子科学综合实验装置——中国散裂中子源。

近年来,在国家发改委等有关部门以及地方政府的支持下,中科院建设了多个国家重大科学装置,为国家自主创新支撑体系的构建做出了重要贡献,并在此过程中积累了宝贵的管理经验。

 

提高创新能力 四两拨千斤

中国散裂中子源是我国“十一五”期间拟重点建设的大科学装置,据了解,为了打造这个国际前沿的大型研究平台,国家投入的建设资金将超过10亿元。

国家为何投入巨资建设中国散裂中子源?中科院秘书长李志刚告诉记者,中子和人们熟知的X射线一样,都是人类探索物质微观结构的有力手段,在物质科学、生命科学等众多学科领域的热点前沿研究中,中子探测装置已成为科学家“工具箱”里不可或缺的一大利器。美国、日本等发达国家都在积极建设散裂中子源,作为提升科技创新能力的一个重要手段。同样,对中国科学家来讲,此类大科学装置将在其创新性研究中起到“四两拨千斤”的作用。

李志刚说,“十五”期间,国家发改委投资支持了北京正负电子对撞机重大升级改造等一批国家重大科技基础设施建设,为我国自主创新能力的提升做出了基础性贡献。然而,在科技的发展越来越依赖重大科学设施的新形势下,我国的自主创新基础能力与建设创新型国家的要求仍然有相当的差距。

为了系统构建自主创新支撑体系,国家发改委、科技部和教育部联合发布了《自主创新基础能力建设“十一五”规划》,规划在“十一五”期间进一步加大投入,启动散裂中子源、强磁场装置、大型天文望远镜、海洋科学综合考察船、航空遥感系统、结冰风洞、大陆构造环境监测网络、重大工程材料服役安全研究评价设施、蛋白质科学研究设施、子午工程、地下资源与地震预测极低频电磁探测网、农业生物安全研究设施等12项国家重大科技基础设施。其中,中国科学院将联合国内优势力量,承担散裂中子源、大型天文望远镜等数项工程的建设。

 

服务国家发展 各自显神通

目前,中科院已有8个重大科学装置在运行之中。这些装置的成功运行,极大地提高了我国在相关研究领域的国际地位和战略高技术的研发能力,为科技进步、经济建设、社会发展和国家安全提供了有效的服务。

人们记忆犹新的是,2003年SARS疫情出现不久,我国科学家就成功测定了SARS病毒主蛋白酶的结构,为研制药物提供了重要参考。其实,这一重大成果的取得也有赖于同步辐射光的应用。鉴于同步辐射光源在科学界和工业界广泛的应用价值,我国迄今为止投资规模最大的一个大科学装置——上海光源经国家批准,已于2004年12月25日正式破土动工。建成后,这个大科学平台每天能容纳数百名来自世界各地、不同学科领域的科学家和工程师进行科学研究和技术开发。同时,在众多产业研发与检测方面,如超大规模集成电路中硅晶片中的痕量杂质探测分析、飞机发动机和航天器的疲劳测试、纸浆无氯漂白工艺改进、化妆品效果分析乃至新口味凝胶食品的开发等,上海光源也将大显身手。

近年来,我国在卫星发射、载人航天领域捷报频传,是谁为这些重大任务的圆满完成提供精确、可靠的授时保证?这要归功于另一项国家重大科学工程——中科院国家授时中心。国家授时中心自上世纪70年代正式承担我国标准时间、标准频率发播任务以来,为我国诸多行业和部门提供了可靠的高精度的授时服务,其授时系统是国家不可缺少的基础性技术工程和社会公益设施。目前,国家授时中心仍在对已有的服务手段进行不断改造和技术升级,以适应新的国家需求。

此外,遥感飞机已安全运行20年,累计飞行近6000小时,获得的大量数据成为南水北调、西气东输等重大工程、土地利用动态监测、森林资源调查等有关工作的重要依据;北京正负电子对撞机重大升级改造完成后,将继续保持τ粲物理研究的国际领先地位;兰州重离子加速器取得了以合成超重新核素为代表的重大成果,使我国跻身于国际重离子物理研究先进行列;刚刚通过国家验收的EAST全超导托卡马克装置是国际上第一个全超导装置,使我国在核聚变能的研究中处于国际前沿……

李志刚高兴地指出,通过这些大科学装置的建设、运行利用和发展,还为国家培养和造就了一支颇具实力的工程技术、科研和管理队伍,包括许多优秀青年科技人才。其中不乏专业领域的拔尖人才和国际上有影响的科学技术专家。他们是我国大科学装置进一步发展的宝贵资源。

 

瞄准国际水平 管理再创新

中科院在建设大科学装置的过程中取得了丰硕的科研成果和宝贵的管理经验。与此同时,大科学装置的发展及管理工作也面临着巨大挑战。

李志刚告诉记者,建设和运行一个大科学装置,投入很大。国家对大科学装置的建设给予了极大的关注,对其科技产出相应也抱有更大的期望。因此,如何高水平、高质量地完成每一个大科学装置的建设,大幅度提高其科研和公益服务产出,是中科院必须清醒面对的问题。

“拿刚刚通过国家验收的超导托卡马克核聚变实验装置来说,它从最初的立项策划到工程的竣工验收,前后有10年时间,是中科院多年来已建造成功和正在建造的大科学装置的一个缩影,充分反映了其两个普遍特点:投入大、耗时长。在建设过程中,往往会面临原材料涨价、汇率变化等一些问题,特别是不断有更新的技术产生,可能会提出新的科学需求,所以其建造的时间跨度越长,面临的不可预测困难越多,是一项极具挑战性的工作。如何让大科学装置不超预算、不拖工期高质量完成建设任务?这在国际上大科学装置的建设中都是一个共性问题。”李志刚说。

为了解决这一问题,中科院几年前专门成立了大科学装置发展战略研究组,努力探索把国际先进的科学管理理念与实践引入到我国大科学工程建设的管理之中,做到管理工作的创新。

同时,针对如何扩大开放,促进合作共享,不断提高国家大科学装置的利用效率与科学效益,中科院也在进行积极的探索。一是要明确职责与分工,实行分类管理。对专用研究装置进行国际评估,而平台装置和公益类设施则由专家和用户对其进行评价。二是要优化运行资源配置,提高有限经费的使用效率。三是制定有利于稳定运行维护队伍的政策,对其中的拔尖人才给予应有的待遇,而不受职称的限制。四是要做好运行与利用计划制定和预算编制,加强执行情况检查。五是加强开放共享,充分发挥装置的科学效益和社会效益。中科院将继续增加硬件投入,完善实验系统、网络和服务支撑系统;制定体现开放共享和用户参与的规定和政策。六是建立定期评估制度,促进装置运行与利用水平的提高,将评估结果作为对装置的后续发展决策的依据。七是要建立装置重大升级改造或退役机制。

“十一五”期间即将启动的大科学工程建设起点都很高,瞄准了国际一流水平。对于中科院这支我国科技创新当之无愧的“国家队”来说,摆在他们面前的一道课题是:通过一系列行之有效的管理创新,不辜负国家和人民的希望,以更高的水平完成所承担的建设项目,为建设创新型国家做出更大贡献。

 

http://wwww.cas.cn/html/Dir/2007/03/20/14/84/25.htm