经营与管理
我国大科学装置管理运行模式探析及对重庆的启示
刘 兰， 卢 旭， 张 欣
（重庆科技发展战略研究院， 重庆 401123）
摘 要： 研究分析我国大科学装置的建设现状和管理运行模式，围绕各省市争相建设大科学装置，打造国内外有影响力的高技术发源地和产业策源地的趋势，立足重庆打造国家（西部）科技创新中心的战略定位，创新提出成立“大科学装置项目”专项小组、启动预制研究、谋划国家重点实验室建设等重庆推进大科学装置落地的建议。
关键词： 大科学装置；管理运行机制；重庆；国家实验室
引言
党的十八大以来，我国大力实施创新驱动发展战略，工业和制造业飞速发展，催生了天眼（FAST）、中国散裂中子源等一大批大科学装置，有力地支撑了我国基础研究和高技术的发展。2018 年，国务院印发了《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》，提出“牵头组织国际大科学计划和大科学工程”，将大科学装置作为建设创新型国家和世界科技强国的重要标志，从国家层面进行了战略部署。当前，北京、上海、合肥和深圳等多个省市均加速布局大科学装置，将其作为建设科技创新中心的重要支撑，重庆也正谋划推动“超瞬态物质科学实验装置”和全国首个大数据重大科技基础设施落地，为建设国家（西部）科技创新中心奠定基础。基于此背景，研究大科学装置的属性和建设意义，分析我国大科学装置建设的现状和建设管理模式，对重庆推进大学科装置建设具有重要意义[1]。
1 大科学装置的属性和建设意义
大科学装置是国家为解决重大科技前沿、战略需求中的战略性、基础性和前瞻性科技问题，谋求重大突破而投资建设的大型研究设施。大科学装置的建造过程具有工程特点，因此又被称为“大科学工程”或“大科学装置建设项目”，是国家基础设施的重要组成部分，也是原始创新能力的标志。
1.1 基本属性
大科学装置不同于一般的科学仪器及装备，具有投入大、风险大、涉及领域广、技术复杂和科研队伍庞大等特点，建设过程中需要使用的特殊材料和设备大多在封锁和禁运之列，近80%要靠国家自主研发，需要工业和制造业具备与装置相当的水平和能力。大科学装置的产出是科学知识和技术成果，不能用经济效益衡量，建成后要通过长时间稳定的运行、不断的发展和持续的科学活动才能实现预定的科学技术目标，如希格斯粒子的发现就是来自于大科学装置的成果。发达国家在“二战”以后均投入巨资建设，如美国的大科学装置投入约占政府研发投入的1.9%，德国和英国投入占比高达3.6%和2.3%。与发达国家相比，我国的投入量仍较小[2-5]。
2015年，中国农业支持总量（TSE）超过2 478亿美元，单从支持总量来看该数值已经超过许多的发达国家，但是将该数值分摊到具体的农业生产者上，在支持力度上仍旧显得十分低下，不能起到较好的农业支持和农业保护作用。因此在今后的农业发展中，需要各级政府在财政宽松的条件下尽量给予农业更多的支持，这样才能够对农业发展形成更好的保护。
1.2 主要类型
我国大科学装置按用途可分为基础科学专用装置、应用型公共平台、公益性服务设施三类。基础科学专用装置具有特定的科学目标，是用于科学技术前沿领域或前沿研究方向的专用研究设施，如正负电子对撞机、专用空间科学卫星、天文望远镜等；应用型公共平台是为多学科领域的科学研究提供支撑的大型公共实验设施，如上海光源、稳态强磁场；公益性服务设施主要为社会的各方面需求提供保障，如遥感飞机、中国西南野生生物物质资源库等。
大科学装置建设过程本身就是一项科研项目，集基建、设备研制和软件开发于一体，需要大量的科研人员参与合作，同时要提高装置性能，需要研制大量高性能的非标部件，如“上海光源”涉及41 项重大关键技术非标设备的研制，因此在建设的过程中经费投入较大。其建设审批由国家发改委管理，建设和运行经费由财政部核拨管理，依托装置进行的科研经费没有明确来源渠道，大多通过基金委、科技部或大科学装置主管部门等统筹解决。运行经费包括运行费、改进发展费和科研费，主要由地方配套资金和国家财政资金组成。目前，大科学装置的科研人员研究经费还没有完善的投入机制，地方配套资金占比较大。
1.3 建设意义
重庆市尚无大科学装置落户，目前正积极向国家相关部委申请建设“超瞬态物质科学实验装置”和全国首个大数据重大科技基础设施，围绕推动大科学装置落地建设，提出以下建议。
2013 年，国务院印发《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012—2030 年）》，瞄准未来 20 年我国科技前沿研究和重大战略需求，提出围绕能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间和天文、工程技术等7 大科学领域部署大科学装置，“到2030 年，基本建成布局完整、技术先进、运行高效、支撑有力的重大科技基础设施体系，基本形成若干布局合理的世界级重大科技基础设施集群”。2016 年，科技部启动大科学装置前沿研究重点专项，每年确定一批研究任务，至2018 年，已发布了3批专项，围绕14 个领域、支持了47 个基础研究项目。2019 年，围绕“干细胞及转化研究”、“纳米科技”、“量子调控与量子信息”、“蛋白质机器与生命过程调控”和“全球变化及应对”等6 个领域，确定了4个研究方向。如表1 所示。
当前高校教育理念和人才培养模式的不断转变，人们逐渐认识到传统纸质作业存在许多弊端[3]；且随着互联网技术的发展和大学生对网络依赖性的增加[4]，医学院校加强了医学教学课程的网络学习平台的建设，通过网络教学平台发布作业的网络考核逐渐被医学生接受。文章就医学免疫学与微生物学课程网络考核对本科生实际应用情况进行认真体会，现总结如下。
三是技术“高地效应”可衍生高技术产品。大科学装置兼具工程属性和科学属性，在建设和运行过程中需要与不同学科的科研机构、相关企业紧密合作，实现融合创新。如俄罗斯利用空间站技术发现了可以有效抗癌的蛋白质晶体，由研究人员提出并最终在太空中实现科学验证，最后由相关制药企业实现产业化。
四是区域“蝴蝶效应”可推动社会经济发展。大科学装置还是推动城市功能转变、建设智慧城市的有力支撑。如1985 年散裂中子源落户英国牛津郡，迅速吸引了世界顶尖科研人才和大量国际投资，带动计算机、生物科技等成为区域的主导产业和发展主要驱动力，使得原来以生产小麦、燕麦、甜菜为主的传统农业郡成为全欧洲重要的科技创新中心。此外，德国慕尼黑科学城、日本筑波科学城及美国的阿贡、瑞士的洛桑等也是因大科学装置而闻名的科学中心和城市[6]。
2 我国大科学装置建设现状
20 世纪五六十年代，在“两弹一星”计划的带动下，我国开始布局大科学装置，将其作为增强科技国际竞争力、实现科技大国科技强国迈进的重要战略加快推进，自北京正负电子对撞机建设以来，目前已陆续在粒子物理、核物理、同步辐射、生命科学、载人航天和资源勘探等领域建设和运行了50 余个大科学装置如表1 所示。
2.1 建设领域
二是智慧“洼地效应”可集聚全球顶尖人才。大科学装置独具的优异性可吸引世界各地优秀科学家开展合作研究工作。以研制出世界上第一颗原子弹而闻名于世的美国阿拉莫斯国家实验室，拥有散裂中子源、混合超级计算机、强激光装置等多个大科学装置，吸引了能源、核安全、计算科学和材料科学等研究领域的大批世界顶尖科学家云集，产生了6 位诺贝尔奖获得者和计算机的发明者。中国科学院合肥物质科学研究院强磁场中心的“稳态强磁场实验装置”建成后，也吸引了王文超、张欣、王俊峰等八位博士从哈佛归来，扎根安徽合肥“科学岛”。
表1 我国部分建成运行的大科学装置示意表
2.2 布局区域
我国的大科学装置主要集中布局在北京（19个）、上海（9 个）、广东（3 个）等地，合肥、武汉、西安分别有3 个。北京、上海、合肥等多个省市均高度重视大科学装置建设工作，大多依托国家科学中心、科学城加速大科学装置布局建设，为集聚战略科技人才、科技领军人才等高层次人才，推动基础研究和前沿交叉领域的创新研发。北京重点推进已落地的19个大科学装置建设，主要布局在怀柔科学城，目前已确定布局综合极端条件实验装置、多模态跨尺度生物医学成像设施、高能同步辐射光源等5 个、占北京大科学装置总量的26%。上海主要依托“上海光源”大科学装置，在张江科学城布局上海光源线站工程、硬X 射线自由电子激光装置、活细胞成像装置等多个国家大科学装置。合肥目前正依托合肥综合性国家科学中心，推进聚变堆主机关键系统综合研究设施、未来网络实验设施和高精度地基授时系统等3个大科学装置建设。
2.3 建设成效
大科学装置具有工程和科研的双重特性，从立项到可行性论证、建设运行和后期管理都有其独特的特点，每一个过程都与其战略作用的体现息息相关，我国已基本构建了一套适用我国大科学装置特点的建设管理体系[10]。
3 我国大科学装置管理运行模式
从全球范围看，大科学装置已经成为产出领先科技成果的主要载体，国际上对大科学装置的投入产出比有一些研究，比如用于高能物理研究的大型加速器类装置，一般公认在大约1:3 左右，即投入1元，产出3 元。纵观100 多年来诺贝尔物理学奖成果，由大科学装置产出的1950 年前只有1 项；1970年以后约超过40%，如天文望远镜或者科学卫星、加速器等；1990 年后高达48%。我国大科学装置已产出最精确高能电子宇宙线能谱、全通型量子通信网络等全球领先的成果，其产出成效主要通过其在世界科学领域的影响力来衡量，如依托遥感卫星地面站，2012 年建成全球首个规模化的城域量子通信网络，2016 年发射全球首颗量子科学实验卫星；上海光源吸引了全国400 余家高校、研究所和企业等机构的2000 余个研究组开展研究和实验，产出了一批涵盖结构生物学、凝聚态物理、化学等10 余个学科领域的具有世界影响力的重大成果。但总体来看，我国的大科学装置还处于追赶阶段，技术上原创不多，规模上只有发达国家的十分之一，还需要加快建设步伐[7-9]。
3.1 立项提出
主要由学科领域的战略科学家或中国科学院提出建议，如丁大钊、方守贤和冼鼎昌为首的3 位中国科学院院士在1993 年12 月提出建设第三代同步辐射光源的建议，1995 年2 月由谢希德、杨福家和王志勤等在上海市政协八届二次会议期间联名向政协提交《关于在上海建造第三代同步辐射光源》提案，随后经反复论证后，由中国科学院和上海市人民政府向国家提出建议，经国家批复后进行建设。
3.2 建设运行机制
翻译研究的主题归根结底是语言问题，而“翻译诗学”研究也应在保住翻译研究本体的基础上，兼顾影响文本生成的外围因素，唯有如此，才可以避免“文化转向”后翻译学研究学科地位的丧失。吕俊教授（2004：56）就曾明确指出：“文化研究如果成为翻译研究的主导，那么翻译研究就很自然地会走向终结，翻译研究就会仅作为政治批评与文化批评的佐证而存在，从而使这一学科消融在政治学与文化学之中，并成为它们的附庸。”
3.3 管理机制
大科学装置的管理机构因经费来源渠道不同而归属于不同的部门，如中国科学院、教育部、中国地震局等都有直接负责管理的大科学装置。目前，80%的大科学装置由中国科学院主导建设，因此也由其管理。国际上主要有两种管理模式，一是国家实验室管理模式，美国、英国、澳大利亚等多国均采用此种形式，美国尤其典型，主要通过以大科学装置为依托成立国家实验室；二是多国共建共管的管理模式，在欧洲最为普遍，最为典型的是欧洲核子研究中心管理机构，由法国、德国等20 多个成员国组成，成员国按比例出资支持装置的建造、运行和对外开放等经费。相比国外，我国的大科学装置管理体制和机制还需进一步优化完善。
4 对重庆推进大科学装置建设的建议
一是装置“集群效应”可催生世界最优成果。大科学装置的集群建设有利于发挥交叉研究平台的优势，推动学科交叉融合，促使重大科技成果产生。美国、欧盟等均通过大科学装置的集聚，推动高水平大型科研基地建设，使装置间相互借鉴经验、优势互补，形成合力，产生科学和技术上的“聚合效应”，催生了多项世界最优秀的科技成果。如美国“激光干涉引力波天文台”就发现了引力波。
4.1 成立“大科学装置项目”专项小组
由市委市政府相关领导任组长，市发展改革委、市教委、市科技局、市科协等相关部门领导任副组长，市内高校、科研院所、重点企业相关负责人为成员的大科学装置筹划小组，具体承担推进装置落地的筹划、研究、论证等相关工作。结合重庆现有的资源优势充分考虑建设方向和领域，可首先考虑推进“超瞬态物质科学实验装置”建设，专项小组统筹，整合市科技局、市发改委、市财政局、市教委、市经信委、市人社局和市规划自然资源局等部门力量，尽快完成大科学装置的可行性论证，研究制定大科学装置建设的发展路线图和政策举措，争取将其纳入到国家科技创新“十四五”规划中。
莱考夫指出，对象建构隐喻与物体集合隐喻密切相关。因为建构一个对象必然要求把部分对象聚集在一起。每个由部分构成的整体都是部分的集合，附加的条件是部分是根据特定的模式聚集在一起的。因为对象建构是物体集合的一个比较特别的版本，所以“算术是对象建构”的隐喻是“算术是物体集合”隐喻的一个比较特别的版本。[2]67
4.2 启动“超瞬态物质科学实验装置”预制研究
基于大科学装置具有的建设和研制双重属性，围绕结合硬X 射线和瞬态高能电子对从微米到米量级跨尺度物质材料进行解析的功能提升，研究建设推进的实施方案，将建设研发经费的投入和使用，及非标零部件设计制定、科研人员的组织等纳入考虑范畴，由专项小组按照计划推进各项研究工作。装置的定型设计报告确定以后，对照预制研究计划的执行情况，调整相关的指标、工程预算和进度，确定工程建设的最终计划。
学生拥有智能手机数为302，占比100%。持有笔记本电脑266台，占比88.3%，平板电脑持有数为71，占比23.4%。电子词典(电子阅读器)持有数较少，占比12.6%。Mp3(Mp4/Mp5)占比5.9%。大学生选择移动学习设备较多考虑因素依次为设备的智能化、便捷性、性价比、功能性、实用性、续航能力、兼容性等。智能手机已在大学生中完全普及，其中Android(安卓)操作系统占比64.4%；IOS(苹果)操作系统占比32.9%。移动设备不足之处，44.1%的学生认为屏幕较小，39.6%的学生认为耗电过快，网速(32.4%)和存储空间(34.2%)也限制了移动学习效果。
4.3 谋划推动国家实验室和国家重点实验室建设
大科学装置的建设和运行，需要依托高端的研发载体平台，集聚技术、资金、人才等创新要素，北京、上海、合肥主要依托国家科创中心、国家科学中心等平台，建设国家实验室作为大科学装置的承载主体，并在经费投入、科研人员投入等方面提供支撑。重庆目前还没有国家实验室，且与北上广及武汉、成都等城市相比，集聚高端创新资源竞争力较弱，还需借助国家（西部）科技创新中心建设的契机，推动国家实验室、国家重点实验室建设，为大科学装置的建设和运行提供技术支撑。
4.4 深化院校合作推动大科学装置培育
2018 年，市科技局发布了《重庆市与知名院校开展技术创新合作专项行动方案（2017—2020 年）》（以下简称《专项行动方案》），提出“到2020 年，力争引进国内外100 所以上知名高校、科研机构等创新资源”的目标。截止目前，由市政府、市科技局、两江新区管委会及阿里巴巴等部门和企业牵头，与中国科学院大学、中国人民大学、同济大学等10 余所高校签订了战略合作协议。国内多个大科学装置由高校承担建设，如合肥同步辐射实验装置、重大工程材料服役安全研究评价设施分别由中国科学技术大学和北京科技大学建设运行，“超瞬态物质科学实验装置”初步确定由重庆大学承担建设，还需要借助院校合作的契机，深化与中国科学院大学、中国科学技术大学等已建立大科学装置的院校合作，借鉴其在大科学装置建设和运行过程中的经验，为建设科研人才队伍、构建管理运行机制等提供思路。同时，要立足“超瞬态物质科学实验装置”的功能特点，与上海交通大学、华中科技大学、西南电子科技大学等在电子探测领域具有一流研究基础和人才队伍的高校建立合作，吸纳更多国内外一流团队和专家参与大科学装置培育建设。
I类与II类润滑油中的主要成分为饱和烃，在与橡胶材料的浸泡过程中，橡胶试样吸入润滑油的量大于橡胶试样中溶解出的添加剂的量，较小的油分子渗入到橡胶大分子的空隙中间，使得大分子的结构被撑大，大分子链之间氢键的键能减小，最终导致橡胶材料的体积增大、硬度减小，抗拉伸能力减弱。
参考文献
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Research on the Management Operation Mechanism of Large-scale Scientific Facilities Construction in China and Enlightenment to Chongqing
Liu Lan, Lu Xu, Zhang Xin
（Chongqing Academy of Science and Technology Development, Chongqing 401123）
Abstract: The research analyses the construction status and management operation mode of large scientific facilities in China, focusing on the trend of building large scientific facilities and building influential high-tech origins and industrial sources at home and abroad, based on Chongqing's strategic positioning to build a national (western) sci-tech innovation center, proposes the new opinion for Chongqing to promote the landing of large scientific devices, such as establishing a special team for large-scale scientific facilitiesproject, launching prefabricated research, and planning the construction of state key laboratories.
Key words: large-scale scientific facilities；management operation mechanism；Chongqing；national laboratory
中图分类号： G322.1
文献标识码： A
文章编号： 2095-0748（2019）10-0101-04
DOI: 10.16525/j.cnki.14-1362/n.2019.10.44
收稿日期： 2019-07-29
基金项目： 重庆市科技局2018 年技术预见与制度创新专项“推进国家大科学装置项目在重庆落地的路径研究”（项目编号：cstc2018jsyj-zdcxX0033）
第一作者简介： 刘兰（1986—），女，硕士，工程师，研究方向为产业科技创新、科技创新管理、技术预见。
（编辑：刘楠）
标签：大科学装置论文; 管理运行机制论文; 重庆论文; 国家实验室论文; 重庆科技发展战略研究院论文;