浦东打造世界级大科学装置集群
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于2022年01月23日发表
科学发展进入大科学时代，这是21世纪科学最显著的特征。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。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。
院士专家们认为，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。
大科学装置是科学中心的重要支撑
中国科学院上海应用物理研究所所长赵振堂介绍：“大科学具有目标宏大、投资巨大、多学科交叉、需昂贵且复杂的实验设备等特点。可以将大科学研究简单分为两类，即大科学装置（工程）和分布式研究计划。”
大科学装置（工程）是指基于大型研究设施的工程式的大科学研究，如欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）、日本同步辐射光源（Spring-8）、美国直线加速器相干光源（LGLS）等。
分布式研究计划是指跨学科的大规模、大尺度的前沿性科学研究，如人类基因图谱、国际大陆科学钻探计划（ICDP）、蛋白质数据银行（PDB）等。
大科学装置按照功能划分，可以分为公共实验平台、专用研究装置、公益基础设施三种类型。大科学装置作为现代科学技术诸多领域取得突破的必要条件，是建立具有强大国际竞争力的国家大型科研基地的重要条件，也是众多高新技术的源泉和高新技术产业的摇篮，能有效促进世界科学技术以及社会经济的发展。
大科学装置是国家实验室和国家科学中心的重要支撑，以大科学装置集群独具的优异性能吸引世界各地优秀科学家开展合作研究工作，成为世界杰出智慧的聚集地、世界最优秀科学技术成果的诞生地和解决“大科学问题”的摇篮。赵振堂介绍：“国外著名国家实验室和科学中心都有同步光源，历史上已有21项诺贝尔奖是基于X射线应用，其中最近5项全部是基于同步辐射研究而获得。”
推进浦东大科学装置发展
加强与中国科学院等科研院所合作，以建设综合性国家科学中心为契机，统筹大科学装置建设，加强国际合作，建立具有国际竞争力的大型科研基地
目前，大科学装置主要由中科院等科研院所承担建设，应加强院地之间、企业与院校之间的联系，同时大科学装置作为国家战略，更是一个开放的平台，是我国参与国际前沿科技竞争的利器，可以让我国在国际合作与竞争中更具话语权。
中国科学院院士、中科院高能物理研究所所长王贻芳认为：“可以以国家实验室为依托，积极发起组织国际大科学计划和工程，集世界的力量为中国主导大科学计划服务，是缩小差距、迈向科技强国的必经之路，对实现我国科技强国战略目标意义重大。”
同时，中国科学院院士、中国科学技术大学常务副校长潘建伟建议：“在国际大科学计划的框架下，应根据具体情况允许在海外建立联合研究中心，便于及时引进国外的先进技术。”
发挥自贸试验区、张江国家自主创新示范区和全面创新改革试验区“三区联动”优势，不断深化科研体制机制改革，在重大科技基础设施建设和运营管理、高端创新人才引进、科研人员评价激励等领域，进行先行先试，释放科技创新活力。潘建伟建议：“借鉴国际经验，对于我国主导的国际大科学计划中某些任务，允许经费划拨到海外，由国际上的优势研究力量帮助我国来完成，共享知识产权。”
鼓励社会资本参与大科学装置建设和运营，建立以政府主导、社会参与的大科学装置投融资体系，助推大科学装置的建设
中国科学院等离子体物理研究所所长万宝年表示：“希望根据不同大科学工程的特点，有个性化的投入机构加入其中。欧美国家的运行投入分三个部分，科学研究、基本运行和后续研发各占三分之一，而我国在后续研发方面基本为零，这是不科学的，是值得投入机构思考的问题。”
推进大科学装置与产业联动，建设创新功能型平台，促进原始创新成果在浦东转移转化
中国科学院院士崔向群认为：“大科学装置，往往瞄准国际最先进水平、对制造工艺也有着极严苛的要求，对企业是一个十分难得的提高技术水平的契机。”
中国科学院院长白春礼院士认为：“开放共享是大科学装置的一个显著特点。不仅应用和服务面广的平台型公共研究装置和公益型科技设施需要拥有较多的用户队伍才能取得重大研究成果，而且专用型研究装置也必须服务于相关领域的广大用户，才能更好地完成使命。”
加快推进人才队伍国际化和本土化建设，营造良好的生活配套环境，打造世界科学大师的聚合地
美国国家科学院院士、斯坦福大学物理系教授沈志勋认为：“对实验室而言，大科学装置很重要，但实验室不能仅仅有装置的建设，只有科学家和科学问题的有机结合才能出成果。科学是人做出来的，机器只是个手段。”
中国科学院国家天文台研究员武向平认为：“一支高效且具有国际竞争力的科技团队建设至少10年的时间才能完成，只有同步甚至超前组建科研队伍，才能及时利用大科学装置尽快做出一流的科研成果。”
浦东大科学装置发展情况
在科技基础设施建设方面，浦东大科学装置多为国内首家，突破了国外大科学装置对我国的限制。国家蛋白质科学中心（上海）主任雷鸣介绍：“在国家蛋白质科学研究（上海）设施运行之前，中国科学家想要完成蛋白质结构的解析，得特意跑到日本、美国。目前，该设施能够满足国内80%以上研究用户的需要。”
同时，在对外服务方面，以开放的实验平台为国内外科学家服务；在科技成果产出方面，取得了系列重大的科学技术成果；推动产学研不断融合，带动我国装备制造以及生物医药等相关产业发展；发挥大科学装置集聚作用，营造良好的创新生态环境。
上海光源
我国迄今为止最大的大科学装置和大科学平台。
中国科学院上海应用物理研究所所长赵振堂介绍：“上海光源是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，居世界第四。在科学界和工业界有着广泛的应用价值，每天能容纳数百名来自全国或全世界不同学科、不同领域的科学家和工程师，在这里进行基础研究和技术开发。
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。
国家蛋白质科学研究（上海）设施是全球生命科学领域首个综合性的大科学装置，该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9大技术系统所构成，主要研究领域包括遗传信息的解码与维护、超大分子复合体前沿技术开发等。国家蛋白质科学中心（上海）主任雷鸣介绍：“蛋白质设施与上海光源其实有着必然性联系，我们的实验装置是安装在光源上的。正因为张江有光源的存在，上海蛋白质设施才能比北京先行一步建成。”
上海超级计算中心
国内首家面向社会开放的、资源可共享的高端计算平台。
上海超级计算中心作为上海市2000年一号重大工程，是国内首家面向社会开放的、资源可共享的高端计算平台。中心目前配有“魔方”（曙光5000A）、“蜂鸟”两台高性能计算机，总计算能力超过250万亿次/秒（250Tflops），自成立以来，为上海和全国的广大用户提供了高质量的高端计算服务。
软X射线自由电子激光装置
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）作为第四代先进光源，正在中国科学院上海应用物理研究所张江园区建设。上海软X射线自由电子激光试验装置（SXFEL）将是世界第三台软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。
10PW超强超短激光装置
该装置被列入2015年上海市发改委创新能力工程包，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。上海光机所强场激光物理国家重点实验室主任冷雨欣介绍：“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。
