國務院關(guān)于印發(fā)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
中長期規(guī)劃(2012—2030年)的通知
國發(fā)〔2013〕8號
各省、自治區(qū)、直轄市人民政府,國務院各部委、各直屬機構(gòu):
現(xiàn)將《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃(2012—2030年)》印發(fā)給你們,請認真貫徹執(zhí)行。
國務院
2013年2月23日
(此件公開發(fā)布)
國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃
(2012—2030年)
重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是為探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實現(xiàn)技術(shù)變革提供極限研究手段的大型復雜科學研究系統(tǒng),是突破科學前沿、解決經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全重大科技問題的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。當前,我國正處于建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵時期,按照全國科技創(chuàng)新大會部署和深化科技體制改革要求,前瞻謀劃和系統(tǒng)部署重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),進一步提高發(fā)展水平,對于增強我國原始創(chuàng)新能力、實現(xiàn)重點領(lǐng)域跨越、保障科技長遠發(fā)展、實現(xiàn)從科技大國邁向科技強國的目標具有重要意義。為貫徹《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》和《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》,明確未來20年我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展方向和“十二五”時期建設(shè)重點,制定本規(guī)劃。
一、規(guī)劃基礎(chǔ)和背景
新中國成立特別是改革開放以來,國家不斷加大投入,我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模持續(xù)增長,覆蓋領(lǐng)域不斷拓展,技術(shù)水平明顯提升,綜合效益日益顯現(xiàn)!笆晃濉睍r期,啟動建設(shè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施12項,驗收設(shè)施10項,目前在建和運行設(shè)施總量達到32項。設(shè)施的建設(shè)和運行為科學前沿探索和國家重大科技任務開展提供了重要支撐,推動我國粒子物理、核物理、生命科學等領(lǐng)域部分前沿方向的科研水平進入國際先進行列。依托設(shè)施解決了一批關(guān)乎國計民生和國家安全的重大科技問題,在載人航天、資源勘探、防災減災和生物多樣性保護等方面發(fā)揮著不可替代的作用。設(shè)施建設(shè)帶動了大型超導、精密制造和測控、超高真空等一批高新技術(shù)發(fā)展,促進了相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平提高;凝聚和培養(yǎng)了一批國內(nèi)外頂尖科學家和研究團隊,以及高水平工程技術(shù)和管理人才。此外,設(shè)施還在深化科技國際合作交流、提升全民科學素質(zhì)、增強民族自信心等方面發(fā)揮了獨特作用。在快速發(fā)展的同時,我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施也存在一些問題:總體規(guī)模偏小、數(shù)量偏少,學科布局系統(tǒng)性、前瞻性不夠,技術(shù)水平有待進一步提升,開放共享和高效利用水平仍需提高,管理體制機制亟待健全,工程技術(shù)和管理隊伍建設(shè)需要加強等。
當今世界,科技發(fā)展正孕育著一系列革命性突破,發(fā)達國家和新興工業(yè)化國家紛紛加大重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入,擴大建設(shè)規(guī)模和覆蓋領(lǐng)域,搶占未來科技發(fā)展制高點,我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨機遇和挑戰(zhàn)并存的新形勢。
(一)科學前沿的革命性突破越來越依賴于重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的支撐能力。現(xiàn)代科學研究在微觀、宏觀、復雜性等方面不斷深入,學科分化與交叉融合加快,科學研究目標日益綜合。科學領(lǐng)域越來越多的研究活動需要大型研究設(shè)施的支撐,要求不斷提高科技基礎(chǔ)設(shè)施的單體規(guī)模和技術(shù)性能,強化相互協(xié)作,形成大型綜合性設(shè)施群。進一步加強我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),有利于在新一輪科技革命中搶占先機、有所作為。
(二)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來越需要重大科技基礎(chǔ)設(shè)施提供強大動力。當前,科學研究與技術(shù)研發(fā)相互依托、協(xié)同突破的趨勢日益明顯,技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)振興的步伐不斷加快。重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運行,越來越注重科學探索和技術(shù)變革的融合,可以衍生大量新技術(shù)、新工藝和新裝備,加快高新技術(shù)的孕育、轉(zhuǎn)化和應用。我國在若干重要領(lǐng)域超前部署一批重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,有利于更好地促進產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步、破解經(jīng)濟社會發(fā)展中的瓶頸性科學難題,對加快培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、支撐經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要意義。
(三)國際科技競爭合作越來越需要重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的牽引和依托。近年來,在事關(guān)國家核心利益的科技領(lǐng)域,主要國家在重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的競爭日趨激烈。同時,隨著氣候變化、生態(tài)保護、人口健康等全球性問題不斷增多,在事關(guān)人類共同利益和長遠發(fā)展的科技領(lǐng)域,由于建造設(shè)施資金投入、技術(shù)難度等超出單個國家的能力,聯(lián)合共建與合作研究越來越成為發(fā)展重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的重要方式。加快提升我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的水平,適時在重要優(yōu)勢領(lǐng)域發(fā)起合作建設(shè)計劃,有利于在國際科技競爭合作中贏得主動,不斷提高我國科技國際影響力。
黨的十八大明確提出實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,強調(diào)科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐,必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。這對國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運行賦予了新的使命和責任。面對新形勢新任務,我國必須加快重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),進一步突出設(shè)施建設(shè)在我國總體發(fā)展戰(zhàn)略中的基礎(chǔ)性、前瞻性和戰(zhàn)略性作用,加強與相關(guān)規(guī)劃、計劃的銜接,強化支撐服務功能;優(yōu)化設(shè)施布局,提升技術(shù)水平,加強人才培養(yǎng),形成較為完善的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系,促進自主創(chuàng)新能力提升,有力支撐創(chuàng)新型國家建設(shè)。
二、指導思想、建設(shè)原則和建設(shè)目標
(一)指導思想。
以鄧小平理論、“三個代表”重要思想、科學發(fā)展觀為指導,落實全國科技創(chuàng)新大會部署和深化科技體制改革、加快國家創(chuàng)新體系建設(shè)的要求,以提升原始創(chuàng)新能力和支撐重大科技突破為目標,以健全協(xié)同創(chuàng)新和開放共享機制為保障,布局新建與整合提升相結(jié)合、自主發(fā)展與國際合作相結(jié)合、設(shè)施建設(shè)與人才培養(yǎng)相結(jié)合,加大投入力度,加快建設(shè)完善重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系,全面提升設(shè)施建設(shè)水平和運行效率,為我國科技長遠發(fā)展和創(chuàng)新型國家建設(shè)提供有力支撐。
(二)建設(shè)原則。
一是著眼長遠、服務大局。突出重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的戰(zhàn)略性,既要瞄準探索未知世界和發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的科技發(fā)展前沿方向,又要結(jié)合國情,聚焦影響未來經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全的重大科技難題,銜接好科技重大專項等相關(guān)規(guī)劃和計劃,強化設(shè)施建設(shè)對國家重大戰(zhàn)略的支撐作用。
二是科學謀劃、系統(tǒng)布局。把握科學技術(shù)發(fā)展的總體趨勢,有機銜接現(xiàn)有科技資源,統(tǒng)籌考慮學科領(lǐng)域布局,加強國際合作,全面系統(tǒng)謀劃重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與發(fā)展,形成“探索一批、預研一批、建設(shè)一批、運行一批”的發(fā)展格局。
三是重點突破、實現(xiàn)跨越。分清輕重緩急,優(yōu)先選擇具有相對優(yōu)勢、科技發(fā)展急需或科技突破先兆已經(jīng)顯現(xiàn)的科學前沿和學科交叉領(lǐng)域,選準主攻方向,集中優(yōu)勢資源,加快重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),實現(xiàn)重點領(lǐng)域跨越發(fā)展。
四是創(chuàng)新機制、持續(xù)發(fā)展。將重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作為深化科技體制改革的重要抓手,針對重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)性、公益性特征,建立完善高效的投入機制、開放共享的運行機制、產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新機制、科學協(xié)調(diào)的管理制度,提高設(shè)施建設(shè)和運行的科技效益,形成持續(xù)健康發(fā)展的良好局面。
(三)建設(shè)目標。
到2030年,基本建成布局完整、技術(shù)先進、運行高效、支撐有力的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系。傳統(tǒng)大科學領(lǐng)域設(shè)施得到完善和提升,新興領(lǐng)域設(shè)施建設(shè)布局較為完整,能夠全面支撐前沿科技領(lǐng)域開展原創(chuàng)性研究;設(shè)施技術(shù)水平持續(xù)提高,一大批設(shè)施的技術(shù)指標居國際領(lǐng)先地位;設(shè)施共建、共管、共享的體制機制更加完善,運行和使用效率整體進入世界前列;設(shè)施科技效益和經(jīng)濟社會效益顯著,取得一批有世界影響力的科研成果,催生一批具有變革性、能帶動產(chǎn)業(yè)升級的高新技術(shù);基本形成若干布局合理的世界級重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群,設(shè)施整體國際影響力和地位顯著提高。
“十二五”期末要實現(xiàn)以下目標:重大科技基礎(chǔ)設(shè)施總體技術(shù)水平基本進入國際先進行列,物質(zhì)科學、核聚變、天文等領(lǐng)域的部分設(shè)施達到國際領(lǐng)先水平。支撐科技發(fā)展的能力明顯增強,凝聚一批世界優(yōu)秀科研人才,部分前沿方向能開展國際頂尖水平的研究工作,事關(guān)經(jīng)濟社會發(fā)展的重大科技領(lǐng)域初步具備取得實質(zhì)性突破的能力。投入運行和在建的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施總量接近50個,薄弱領(lǐng)域設(shè)施建設(shè)明顯加強,優(yōu)勢方向進一步鞏固和發(fā)展,初步建成若干在國際上有一定影響的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群,重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系初具輪廓。以開放共享為核心的運行機制基本建立,符合設(shè)施自身特點與發(fā)展規(guī)律的管理制度初步形成,設(shè)施運行和使用效率整體達到國際先進水平。
三、總體部署
未來20年,瞄準科技前沿研究和國家重大戰(zhàn)略需求,根據(jù)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的國際趨勢和國內(nèi)基礎(chǔ),以能源、生命、地球系統(tǒng)與環(huán)境、材料、粒子物理和核物理、空間和天文、工程技術(shù)等7個科學領(lǐng)域為重點,從預研、新建、推進和提升四個層面逐步完善重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系。在可能發(fā)生革命性突破的方向,前瞻開展一批發(fā)展前景較好的探索預研工作,夯實設(shè)施建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ);在2016—2030年期間適時啟動建設(shè)一批科研意義重大、條件基本成熟的設(shè)施,強化未來科技持續(xù)發(fā)展的能力;在我國具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢的領(lǐng)域,在“十二五”期間建設(shè)一批科研急需、條件成熟的設(shè)施,強化科技持續(xù)發(fā)展的支撐能力;對已經(jīng)啟動但尚未完成建設(shè)任務的在建設(shè)施,加大工程管理和技術(shù)攻關(guān)力度,力爭早日建成投入使用;對已經(jīng)投入運行但仍有較大發(fā)展?jié)摿Φ脑O(shè)施,進一步完善提升技術(shù)指標和綜合性能,最大程度發(fā)揮其科學效益。
(一)能源科學領(lǐng)域。
以解決人類社會可持續(xù)利用能源的科學問題為目標,面向我國中長期核能源開發(fā)與安全運行、化石能源高效潔凈利用與轉(zhuǎn)化、可再生能源規(guī);玫确较颍院四芎透咝Щ茉囱芯吭O(shè)施建設(shè)為重點,注重新能源、新材料、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,逐步完善相關(guān)領(lǐng)域重大科技基礎(chǔ)設(shè)施布局,為能源科學的新突破和節(jié)能減排技術(shù)變革提供支撐。
核能源方面。完善提升全超導托卡馬克核聚變實驗裝置的性能,積極參與國際熱核聚變實驗堆計劃,保持我國在磁約束核聚變研究領(lǐng)域的先進地位;建設(shè)長壽命高放核廢料嬗變安全處置實驗裝置,攻克核裂變能安全潔凈發(fā)展的技術(shù)瓶頸;適時啟動高效安全聚變堆研究設(shè)施建設(shè),加快聚變能走向?qū)嶋H應用進程。
化石能源方面。建設(shè)高效低碳燃氣輪機試驗裝置,支撐相關(guān)領(lǐng)域重大基礎(chǔ)理論研究,解決煤炭清潔利用和高效轉(zhuǎn)換關(guān)鍵科技問題;探索預研二氧化碳捕獲、利用和封存研究設(shè)施建設(shè),為應對全球氣候變化提供技術(shù)支撐。
可再生能源方面。針對風能、太陽能、生物質(zhì)能、地熱能、海洋能等能量密度低、隨機波動等問題,探索預研能量捕獲、儲能、轉(zhuǎn)換、并網(wǎng)研究設(shè)施建設(shè),促進可再生能源規(guī);咝Ю。
(二)生命科學領(lǐng)域。
以探索生命奧秘和解決人類健康、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大科技問題為目標,面向綜合解析復雜生命系統(tǒng)運動規(guī)律、生物學和醫(yī)學基礎(chǔ)研究向臨床應用轉(zhuǎn)化、種質(zhì)資源保護開發(fā)與現(xiàn)代化育種等方向,重點建設(shè)以大型裝置為核心、多種儀器設(shè)備集成的綜合研究設(shè)施,完善規(guī)模數(shù)據(jù)資源為主的公益性服務設(shè)施,支撐生命科學向復雜宏觀和微觀兩極發(fā)展并實現(xiàn)有機統(tǒng)一,突破生命健康、普惠醫(yī)療和生物育種中的重大科技瓶頸。
現(xiàn)代醫(yī)學方面。建設(shè)轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究設(shè)施,從分子、細胞、組織、個體等方面系統(tǒng)認識人類疾病發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸的規(guī)律,促進生物醫(yī)學基礎(chǔ)研究成果快速轉(zhuǎn)化為臨床診療技術(shù)。
農(nóng)業(yè)科學方面。建成國家農(nóng)業(yè)生物安全科學中心,支撐農(nóng)業(yè)危險性外來入侵生物、農(nóng)業(yè)毀滅性高致害變異性生物和農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全的創(chuàng)新性理論、方法與防控新技術(shù)研究;建設(shè)模式動物研究設(shè)施,支撐表型及基因型關(guān)系、遺傳信息高通量獲取與工程轉(zhuǎn)化、細胞和動物模型開發(fā)與應用等研究;適時啟動農(nóng)作物種質(zhì)表型和基因、動物疫病、農(nóng)業(yè)微生物研究設(shè)施建設(shè),支撐我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展及生物多樣性保護。
生命科學前沿方面。建成蛋白質(zhì)科學研究設(shè)施,支撐高通量、高精度、規(guī);牡鞍踪|(zhì)制取與純化、結(jié)構(gòu)分析、功能研究;探索預研系統(tǒng)生物學研究設(shè)施及合成生物學研究設(shè)施建設(shè),滿足從復雜系統(tǒng)角度認識生物體的結(jié)構(gòu)、行為和控制機理的需要,綜合解析生物系統(tǒng)運動規(guī)律,破解改造和設(shè)計生命的科學問題。
生命科學研究基礎(chǔ)支撐方面。適時啟動大型成像和精密高效分析研究設(shè)施建設(shè),滿足生物學實時、原位研究和多維檢測、分析、合成技術(shù)開發(fā)的需求;探索預研生物信息中心建設(shè),為生命科學研究提供科學數(shù)據(jù)、種質(zhì)資源、實驗樣本和材料等基礎(chǔ)支撐。
(三)地球系統(tǒng)與環(huán)境科學領(lǐng)域。
以實現(xiàn)人類與自然和諧發(fā)展為目標,面向地球結(jié)構(gòu)演化與變化過程、地殼物質(zhì)組成和精細結(jié)構(gòu)、地球系統(tǒng)各圈層間復雜作用及其耦合過程、太陽及其活動控制下各圈層的響應與耦合、人類活動影響環(huán)境的過程和機理等方向,重點建設(shè)海底觀測、數(shù)值模擬和基準研究設(shè)施,逐步形成觀測、探測和模擬相互補充的地球系統(tǒng)與環(huán)境科學研究體系。
現(xiàn)場探測與觀測方面。建成海洋科學綜合考察船,滿足綜合海洋環(huán)境觀測、探測以及保真取樣和現(xiàn)場分析需求;建成航空遙感系統(tǒng),提高我國遙感信息技術(shù)與裝備研發(fā)實驗能力,為自然災害和突發(fā)事件提供快速、實時、精確的遙感數(shù)據(jù);建設(shè)海底科學觀測網(wǎng),為國家海洋安全、資源與能源開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測和災害預警預報等研究提供支撐;適時啟動地球系統(tǒng)科學航天航空遙感等技術(shù)監(jiān)測、深海探測與調(diào)查、固體地球深部探測與動態(tài)監(jiān)測、陸海地球環(huán)境觀測等研究設(shè)施建設(shè),實現(xiàn)多時空尺度全面長期連續(xù)監(jiān)測與數(shù)據(jù)積累,逐步形成對地球系統(tǒng)的立體、動態(tài)監(jiān)測分析能力。
基準系統(tǒng)建設(shè)方面。建設(shè)精密重力測量研究設(shè)施,獲取高分辨率、高精度地球質(zhì)量變化基礎(chǔ)數(shù)據(jù),支撐固體地球演化、海洋與氣候變化動力學、水資源分布和地質(zhì)災害規(guī)律等研究,滿足國家安全、資源勘探和防災減災的戰(zhàn)略需求。適時啟動包括地基基準、環(huán)境基準、深空基準等方面的基準系統(tǒng)建設(shè)。
數(shù)值和實驗模擬方面。建設(shè)地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置,支撐氣候變化、地球系統(tǒng)及各層圈過程模擬研究,認識地球環(huán)境過程基本規(guī)律,提高預測環(huán)境變化和重大災害的能力。適時啟動環(huán)境污染機理與變化研究模擬實驗裝置建設(shè),支撐空氣污染、流域水污染預測模型開發(fā)和氣候變化模式研究,提高空氣質(zhì)量、流域水污染等預報預警能力。
(四)材料科學領(lǐng)域。
適應材料科學研究從經(jīng)驗摸索階段到人工設(shè)計調(diào)控階段轉(zhuǎn)變的趨勢,面向量子物質(zhì)演生現(xiàn)象、納米尺度量子結(jié)構(gòu)、極端條件下材料物性與物質(zhì)演變、重要工程材料服役性能等方向,以材料表征與調(diào)控、工程材料實驗等為研究重點,布局和完善相關(guān)領(lǐng)域重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,推動材料科學技術(shù)向功能化、復合化、智能化、微型化及與環(huán)境相協(xié)調(diào)方向發(fā)展。
材料表征與調(diào)控方面。完善提升已有同步輻射光源,建成軟X射線自由電子激光試驗裝置,建設(shè)高能同步輻射光源驗證裝置;探索預研硬X射線自由電子激光裝置建設(shè),適時啟動高性能低能量同步輻射光源建設(shè),滿足以納米空間分辨率、皮秒至飛秒時間分辨率、極高能量動量分辨率對材料多層次結(jié)構(gòu)分析研究的需求,逐步形成布局合理的國家光源體系。建成散裂中子源和強磁場實驗裝置,建設(shè)極低溫、超快、超高壓極端條件研究設(shè)施,形成與大型同步輻射光源結(jié)合的格局,滿足研究和發(fā)現(xiàn)新物態(tài)、新現(xiàn)象、新規(guī)律和創(chuàng)造新材料的需求。
工程材料實驗方面。建成重大工程材料服役安全研究評價設(shè)施,支撐不同尺度及跨尺度的結(jié)構(gòu)性能研究;探索預研超快光譜界面反應檢測裝置、極端和工業(yè)特殊服役環(huán)境模擬裝置建設(shè),支撐材料服役行為和規(guī)律研究;結(jié)合高能同步輻射光源,適時啟動綜合工程環(huán)境在線裝置建設(shè),支撐真實環(huán)境下工程材料實時、原位研究。
(五)粒子物理和核物理科學領(lǐng)域。
以揭示物質(zhì)最小單元及其相互作用規(guī)律為目標,面向超越標準模型新粒子和新物理探索、暗物質(zhì)和暗能量探測、中低能核物理與核天體物理研究等方向,建設(shè)相關(guān)大型研究設(shè)施,提高微觀世界探索能力和自然界基本規(guī)律認知水平。
粒子物理方面。建設(shè)高能宇宙線研究設(shè)施,探索高能空間粒子起源和相關(guān)新物理前沿;適時啟動用于中微子和其他高能粒子物理研究的非加速器實驗設(shè)施建設(shè),探索預研新型加速器實驗設(shè)施建設(shè)。
核物理方面。建設(shè)高性能重離子束研究裝置,使我國核物理基礎(chǔ)研究在原子核層次上的整體水平進入國際先進行列;探索預研強流放射性束實驗設(shè)施建設(shè)。
(六)空間和天文科學領(lǐng)域。
以揭示宇宙奧秘和解釋物質(zhì)運動規(guī)律為目標,面向宇宙天體起源及演化、太陽活動及對地球的影響、空間環(huán)境與物質(zhì)作用等方向,按宇宙、星系、太陽系等不同空間尺度布局設(shè)施建設(shè),提升我國天文觀測研究能力、空間天氣和災害應對能力以及空間科學實驗基礎(chǔ)能力。
宇宙和天體物理方面。建成大口徑射電望遠鏡,為宇宙大尺度結(jié)構(gòu)及物理規(guī)律研究提供支撐;建設(shè)中國南極天文臺,支撐暗物質(zhì)、暗能量、宇宙起源、天體起源等前沿研究;探索預研先進多波段天文觀測設(shè)施建設(shè),逐步形成比較完善的天文觀測及數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)。
太陽及日地空間觀測方面。建成空間環(huán)境地基監(jiān)測網(wǎng),揭示近地空間環(huán)境的時間和空間變化規(guī)律,并逐步形成覆蓋更多重要區(qū)域的空間環(huán)境監(jiān)測、預警能力;適時啟動大型太陽觀測研究設(shè)施建設(shè),支撐太陽、行星際、磁層、電離層和中高層大氣變化過程和規(guī)律研究,深化太陽變化及其對地球和人類影響的認識。
空間環(huán)境物質(zhì)研究方面。建設(shè)空間環(huán)境與物質(zhì)作用模擬裝置,支撐近地空間環(huán)境與材料、元器件、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)及生物體作用規(guī)律研究;探索預研空間微重力科學實驗設(shè)施、南極氣球站和引力波研究設(shè)施的建設(shè),揭示空間微重力環(huán)境物質(zhì)運動規(guī)律,提升我國深空探測、空間基礎(chǔ)物理、空間利用等方面的研究能力。
(七)工程技術(shù)科學領(lǐng)域。
瞄準未來信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和前沿、巖土地質(zhì)體的動力特性及地質(zhì)災害過程等工程技術(shù)中的重大科技問題,以產(chǎn)生變革性技術(shù)為主要目標,以信息技術(shù)、巖土工程和空氣動力學為研究重點,探索和逐步推進相關(guān)設(shè)施建設(shè),為保障國家重點任務的實施、引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐。
信息技術(shù)方面。建設(shè)未來網(wǎng)絡(luò)研究設(shè)施,解決未來網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)發(fā)展的科學技術(shù)問題,為未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展提供試驗驗證支撐;適時啟動新一代授時系統(tǒng)建設(shè),支撐超精密時間頻率技術(shù)開發(fā),逐步形成高精度衛(wèi)星授時系統(tǒng)和高精度地基授時系統(tǒng)共同發(fā)展的格局。
巖土工程方面。適時啟動超重力模擬研究設(shè)施建設(shè),揭示復雜巖土地質(zhì)體的動力特性;探索預研大型地震模擬研究設(shè)施建設(shè),開展地震動輸入和工程地震災害模擬研究;探索預研深部巖土工程研究設(shè)施建設(shè),揭示深部巖體的力學特征。
空氣動力學方面。建成多功能結(jié)冰風洞,支撐不同冰型和冰積累過程對飛行器空氣動力特性的影響等研究;建設(shè)大型低速風洞,支撐氣動噪聲、流動分離與渦旋運動、流動控制、流固耦合、電磁空氣動力學等研究;適時啟動大型跨聲速風洞、低溫高雷諾數(shù)風洞、先進航空發(fā)動機研究設(shè)施建設(shè),為我國航空航天、高速鐵路建設(shè)等提供必要的研究試驗手段。
四、“十二五”時期建設(shè)重點
“十二五”時期,在我國科技發(fā)展急需、具有相對優(yōu)勢和科技突破先兆顯現(xiàn)的領(lǐng)域中,綜合考慮科學目標、技術(shù)基礎(chǔ)、科研需求和人才隊伍等因素,優(yōu)先安排16項重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
(一)海底科學觀測網(wǎng)。
海洋科學研究正經(jīng)歷著由海面短暫考察到內(nèi)部長期觀測的革命性變化,這將從根本上改變?nèi)祟悓Q蟮恼J識。圍繞實現(xiàn)全天候、綜合性、長期連續(xù)實時觀測海洋內(nèi)部過程及其相互關(guān)系的科學目標,建設(shè)海底長期科學觀測網(wǎng),主要包括:基于光電纜的陸架和深海觀測系統(tǒng),基于無線傳輸?shù)暮5子^測網(wǎng)拓展系統(tǒng),基于固定平臺的海底觀測網(wǎng)綜合節(jié)點系統(tǒng),岸基站、支撐系統(tǒng)和管理中心等。該設(shè)施建成后,將為國家海洋安全、深海能源與資源開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測、海洋災害預警預報等研究提供支撐。
(二)高能同步輻射光源驗證裝置。
高能同步輻射光源是前沿基礎(chǔ)科學、工程物理和工程材料等研究不可或缺的手段,是世界同步輻射光源領(lǐng)域競爭的制高點。以具備建設(shè)全球最高亮度高能同步輻射光源的能力為目標,建設(shè)相關(guān)驗證裝置,主要包括:高能量加速器、光束線、實驗站等方面的工程性預研和關(guān)鍵部件的工程樣機試制,高精度特種磁鐵系統(tǒng)、高精度束流位置測控系統(tǒng)、高性能插入件、納米級硬X射線聚焦系統(tǒng)、超高分辨X射線單色器、納米定位與掃描裝置的試制。該設(shè)施建成后,將為我國建設(shè)高能同步輻射光源奠定堅實的基礎(chǔ)。
(三)加速器驅(qū)動嬗變研究裝置。
長壽命核廢料的安全處理處置是影響核電持續(xù)發(fā)展的瓶頸。加速器驅(qū)動次臨界反應系統(tǒng)利用散裂中子嬗變核廢料,大幅降低核廢料放射性壽命,具有安全性高和嬗變能力強等特點,是安全處理核廢料的最佳手段之一。為深入研究核廢料嬗變過程中的科學問題,突破系列核心關(guān)鍵技術(shù),建設(shè)核廢料嬗變原理實驗研究裝置,主要包括:強流質(zhì)子直線加速器、高功率中子散裂靶、液態(tài)金屬冷卻次臨界反應堆三大子系統(tǒng)。該設(shè)施建成后,將滿足我國長壽命高放核反應堆廢料安全、妥善處理處置的研究需求,為我國核能可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
(四)綜合極端條件實驗裝置。
極端物理條件是拓展物質(zhì)科學研究空間,發(fā)現(xiàn)和研究新物態(tài)、新現(xiàn)象、新規(guī)律必不可少的手段。針對當前凝聚態(tài)物理、化學、材料前沿研究所需的極端條件向綜合化、集成化和規(guī);l(fā)展的趨勢,圍繞為量子物質(zhì)、功能材料和物態(tài)變化動力學過程等研究提供科學手段的目標,建設(shè)綜合性的物質(zhì)科學研究極端條件用戶裝置,主要包括:達到亞毫開溫度的極低溫系統(tǒng),高于300吉帕的超高壓系統(tǒng),亞飛秒時間分辨的超快激光系統(tǒng),以及極低溫、超高壓、強磁場和超快光場互相結(jié)合的集成系統(tǒng)。該設(shè)施建成后,將為物質(zhì)科學研究提供有力支撐。
(五)強流重離子加速器。
高流強放射性核束、高功率重離子束團和寬能區(qū)重離子束流是探索原子核存在極限和研究原子奇特性質(zhì)必不可少的手段。圍繞短壽命核質(zhì)量精確測量、放射性束物理、高能量密度物理以及重離子束應用等研究需要,建設(shè)強流重離子加速器裝置,主要包括:強流離子源、超導直線加速器、大接受度放射性束流線、冷卻儲存環(huán)同步加速器和物理實驗終端等。該設(shè)施建成后,將為研究原子核存在極限、核結(jié)構(gòu)新現(xiàn)象和新規(guī)律、宇宙中重元素起源等重大科學問題提供重要支撐。
(六)高效低碳燃氣輪機試驗裝置。
圍繞化石燃料高效轉(zhuǎn)化和潔凈利用中的氣體動力學、燃燒科學和傳熱傳質(zhì)問題,為實現(xiàn)高壓比、高透平溫度、高效和近零排放等目標,建設(shè)高效低碳燃氣輪機試驗裝置,主要包括:壓氣機、燃燒室和高溫透平的全溫、全壓、全流量、全尺寸的大型試驗裝置研究系統(tǒng),以及精細和高精度測試系統(tǒng)。該設(shè)施建成后,將為我國燃氣輪機部件和系統(tǒng)特性研究提供研發(fā)手段,為化石能源持續(xù)和低碳發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐。
(七)高海拔宇宙線觀測站。
宇宙線起源一直是物理學最大的謎團之一。我國在高海拔宇宙線觀測研究方面具有長期積累和深厚基礎(chǔ),臺址條件具有特殊地理優(yōu)勢,適合建設(shè)由多個性能先進的探測系統(tǒng)組成的多參數(shù)宇宙線復合觀測站。圍繞推動國際甚高能伽馬天文研究邁入大統(tǒng)計量新時代的科學目標,建設(shè)大型高海拔空氣簇射宇宙線觀測站,主要包括:100萬平方米探測陣列,9萬平方米伽馬射線巡天望遠鏡,24臺廣角契倫科夫望遠鏡,0.5萬平方米芯探測器陣列。該設(shè)施建成后,將集高靈敏度、大視場、全時段掃描搜索伽馬射線源、伽馬射線強度空間分布和精確能譜測量等多功能為一體,成為具有國際競爭力的宇宙線研究中心。
(八)未來網(wǎng)絡(luò)試驗設(shè)施。
三網(wǎng)融合、云計算和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的可擴展性、安全性、移動性、能耗和服務質(zhì)量都提出了巨大挑戰(zhàn),基于TCP/IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)依靠增加帶寬和漸進式改進已經(jīng)無法滿足未來發(fā)展的需求。為突破未來網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論和支撐新一代互聯(lián)網(wǎng)實驗,建設(shè)未來網(wǎng)絡(luò)試驗設(shè)施,主要包括:原創(chuàng)性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備系統(tǒng),資源監(jiān)控管理系統(tǒng),涵蓋云計算服務、物聯(lián)網(wǎng)應用、空間信息網(wǎng)絡(luò)仿真、網(wǎng)絡(luò)信息安全、高性能集成電路驗證以及量子通信網(wǎng)絡(luò)等開放式網(wǎng)絡(luò)試驗系統(tǒng)。該設(shè)施建成后,網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)模超過10個城市,支撐不少于128個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)并行實驗,將為空間網(wǎng)絡(luò)、光網(wǎng)絡(luò)和量子網(wǎng)絡(luò)研究提供必要的實驗驗證條件。
(九)空間環(huán)境地面模擬裝置。
磁暴、高能粒子輻照等極端空間環(huán)境可能對航天活動造成極大影響。為保障人類太空探索活動的順利開展,必須突破地面單因素模擬的局限,全面了解空間環(huán)境綜合因素對物質(zhì)的作用。以揭示空間環(huán)境條件下物質(zhì)結(jié)構(gòu)演化規(guī)律和各種環(huán)境耦合效應的物理本質(zhì)為目標,建設(shè)空間環(huán)境與物質(zhì)作用地面模擬研究裝置,主要包括:空間環(huán)境模擬源、大型真空與熱沉、綜合測試分析系統(tǒng)等。該設(shè)施建成后,將為我國空間科學發(fā)展和深空探測模擬研究提供有力支撐。
(十)轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究設(shè)施。
轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究是現(xiàn)代醫(yī)學發(fā)展的重要方向,對推動醫(yī)學基礎(chǔ)研究成果快速向臨床應用轉(zhuǎn)化和提高診治水平具有關(guān)鍵作用。圍繞人類重大疾病發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸中的重大科學問題,建設(shè)轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究設(shè)施,主要包括:符合國際標準并具有我國人種和疾病特色的臨床資源庫,醫(yī)學信息技術(shù)系統(tǒng),疾病生物標志物檢測、功能分析和臨床驗證技術(shù)系統(tǒng),個性化醫(yī)學技術(shù)系統(tǒng),細胞、組織和再生醫(yī)學技術(shù)系統(tǒng),臨床技術(shù)研發(fā)系統(tǒng)等。該設(shè)施建成后,將推進臨床醫(yī)學和系統(tǒng)生物學結(jié)合,促進我國轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究水平大幅提升。
(十一)中國南極天文臺。
南極內(nèi)陸冰穹A是我國科考隊首先從地面到達和利用的地區(qū)。該處大氣湍流邊界層極薄,大氣中水汽含量極低,是地球上條件最優(yōu)異的天文觀測臺址和天文研究長遠發(fā)展的珍稀資源。在南極內(nèi)陸冰穹A,充分利用中國南極昆侖站的現(xiàn)有基礎(chǔ)建設(shè)中國南極天文臺,主要包括:太赫茲望遠鏡,光學和紅外望遠鏡,遠程運控系統(tǒng),支撐服務系統(tǒng)等。該設(shè)施建成后,將開辟地球上獨一無二的太赫茲波段天文觀測窗口,為研究宇宙和天體起源、暗物質(zhì)、暗能量、地外生命等科學問題提供有力支撐。
(十二)精密重力測量研究設(shè)施。
精密重力測量是獲取全球和局部區(qū)域地球質(zhì)量變化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不可或缺的手段,在大面積礦產(chǎn)資源勘查、環(huán)境變化研究和重力輔助導航中有廣泛應用需求。建設(shè)精密重力測量研究設(shè)施,主要包括:精密重力測量基準臺與檢測系統(tǒng),衛(wèi)星、航空和水下重力探測環(huán)境模擬與物理仿真試驗系統(tǒng),全球高精度重力場數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等。該設(shè)施建成后,將為解決固體地球演化、海洋與氣候變化、水資源分布和地質(zhì)災害研究中的科學問題提供重要支撐。
(十三)大型低速風洞。
大型運輸機、客機及地面交通工具研制對低速風洞的規(guī)模、技術(shù)性能不斷提出新要求。著眼飛機地面效應試驗、大飛機渦扇發(fā)動機動力影響模擬和反推力影響試驗、飛機和車輛氣動聲學試驗的科技需求,建設(shè)回流式、多試驗段、多功能大型低速風洞,具備支撐飛行器起飛、著陸特性研究,發(fā)動機、機身、機翼一體化研究,氣動力及氣動聲學和降噪研究的能力。該設(shè)施建成后,流場品質(zhì)和綜合性能將達到國際先進水平。
(十四)上海光源線站工程。
上海同步輻射裝置(上海光源)是第三代中能同步輻射光源,具有最多可提供60多條光束線和近百個實驗站的能力,完全建成后將為我國多學科前沿研究取得突破提供有力支撐。在已建成的7條光束線站基礎(chǔ)上,圍繞滿足我國材料科學、能源科學、環(huán)境科學以及生命科學等領(lǐng)域迅速發(fā)展的研究需求,建設(shè)上海光源線站工程,主要包括:新建若干光束線站,擴建用戶實驗支撐條件,進一步提升光源性能。該設(shè)施建成后,將大幅提升光源和束線的能力,使上海光源繼續(xù)保持國際先進水平,為相關(guān)科學研究提供更全面、先進、便捷的支撐。
(十五)模式動物表型與遺傳研究設(shè)施。
模式動物表型性狀的精確測定和度量是解析生命規(guī)律,開發(fā)疾病調(diào)控方式的關(guān)鍵之一。以解決表型和基因型測定及關(guān)聯(lián)遺傳機制分析中的科學問題為目標,建設(shè)重要模式動物的表型與遺傳分析研究設(shè)施,主要包括:表型及基因型連續(xù)、快速、綜合、自動化與智能化獲取分析系統(tǒng),表型和基因型全面自動檢測分析系統(tǒng),信息集成、處理及遺傳性狀分析系統(tǒng)等。該設(shè)施建成后,可系統(tǒng)、準確地描述生命的表型、基因型及其在環(huán)境變化中的響應,并以此正確描述生命的調(diào)節(jié)狀態(tài)和方式,為人類疾病、動物生命過程調(diào)節(jié)等研究提供支撐。
(十六)地球系統(tǒng)數(shù)值模擬器。
地球系統(tǒng)模擬是衡量地球科學研究綜合水平的重要標志,是開展氣候變化、防災減災和環(huán)境治理等科學研究不可缺少的手段。以認識地球環(huán)境復雜系統(tǒng)、模擬地球系統(tǒng)圈層變化和長期氣候變化、精細描述和預測地球物理化學及生物過程等為目標,建設(shè)地球系統(tǒng)數(shù)值模擬器,主要包括:超級計算及存儲專用系統(tǒng),超級模擬支撐與管理軟件系統(tǒng),地球各層圈過程模擬軟件系統(tǒng),地球系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)庫與海量數(shù)據(jù)智能分析與可視化系統(tǒng)等。該設(shè)施建成后,將大幅提高我國地球系統(tǒng)模擬的整體能力和重大自然災害預測預警、氣候變化預估的研究水平。
五、保障措施
(一)健全管理制度。加快完善管理規(guī)章制度,規(guī)范和促進重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、運行和管理。健全部門協(xié)調(diào)制度,加強規(guī)劃實施中各部門間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),發(fā)展改革、科技、財政等部門要各司其職、分工協(xié)作。建立健全規(guī)劃動態(tài)調(diào)整機制,滾動推進“十二五”建設(shè)重點的立項和實施,并根據(jù)形勢發(fā)展每五年對規(guī)劃內(nèi)容進行必要調(diào)整。制定符合設(shè)施特點和發(fā)展規(guī)律的管理辦法,加強設(shè)施運行評價,提高設(shè)施運行效率。完善設(shè)施建設(shè)配套政策措施,鼓勵地方政府在土地、資金、人才等方面出臺相關(guān)政策,形成共同支持設(shè)施發(fā)展的良好局面。
(二)保障資金投入。加強重大科技基礎(chǔ)設(shè)施預研、建設(shè)、升級改造、運行和科研的協(xié)調(diào),加大財政資金投入力度,鼓勵企業(yè)等其他來源資金投入,形成多元化投入格局。規(guī)范投入管理,加強績效評價,切實提高資金的使用效率和效益。
(三)強化開放共享。健全重大科技基礎(chǔ)設(shè)施開放共享制度,最大限度發(fā)揮其公共平臺作用。健全用戶參與機制,形成科研院所、高等學校、企業(yè)等多方共建、共管和共享的局面。統(tǒng)籌安排開放共享配套條件建設(shè),提高設(shè)施科研服務能力。將開放共享程度作為設(shè)施運行考核的重要指標,根據(jù)評價結(jié)果配置運行資源。
(四)協(xié)同推進預研。加強部門溝通協(xié)調(diào),協(xié)同加強預研工作,為重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供充分的技術(shù)和工程儲備。充分利用現(xiàn)有資金渠道,系統(tǒng)安排原理探索、技術(shù)攻關(guān)、工程驗證等類型的預研項目。強化預研工作各階段以及預研與設(shè)施建設(shè)之間的銜接,形成循序推進、動態(tài)調(diào)整、持續(xù)發(fā)展的良好局面。
(五)加強人才培養(yǎng)。堅持設(shè)施建設(shè)與人才培養(yǎng)相結(jié)合,造就高水平的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、管理和科研人才隊伍。制定與設(shè)施發(fā)展相配套的人才計劃,吸引和凝聚一大批高層次創(chuàng)新人才。加強設(shè)施建設(shè)與國家科技重大專項、重大科技計劃的銜接,加速培養(yǎng)一批高水平科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才,造就一批科研、工程和管理人才隊伍。建立健全與設(shè)施特點相適應的人員分類評價、考核、激勵政策,凝聚和穩(wěn)定設(shè)施建設(shè)和運行專業(yè)人員隊伍。
(六)促進國際合作。適應重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展日益國際化的趨勢,結(jié)合我國科技發(fā)展實際需求,積極參與享有知識產(chǎn)權(quán)和使用權(quán)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施國際合作項目。積極探索以我為主的國際合作,吸引國外資源參與我國發(fā)起的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和相關(guān)科學研究。注重引進國外先進技術(shù)和管理經(jīng)驗,提高我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運行的技術(shù)和管理水平。