全球科学研究进入大科学时代 中国如何作贡献

文/记者、董锐锋、刘宏宇、《瞭望》周刊

全球科学研究已经进入大科学时代。许多科学问题的范围、规模和复杂性都在不断扩大，远远超出了一个国家的能力，使得大科学领域的国际合作成为必要。

近年来，中国频繁出现在国际重大科学项目和重大科学项目中，取得了一系列丰硕成果，其中包括“世界之眼”平方公里阵列射电望远镜，为人类了解宇宙提供了新的历史机遇。国际热核聚变实验反应堆计划致力于给人类带来无限的清洁能源。人类基因组计划探索生命的奥秘...

在新的时代，中国如何为全球重大科技问题做出贡献？这些“国家重量级人物”将扮演什么角色？

科学研究已经进入了伟大科学的时代。

在140个足球场上，数以千计的天线从中心向外呈旋臂状展开，长长的“触须”像一只“巨眼”一样伸展开来——这就是中国研制的SKA平方公里阵列射电望远镜，它将为人类了解宇宙提供一个新的历史机遇。

近年来，中国已经或正在建设一些重大科学项目。随着国务院正式发布《积极领导国际重大科学项目和重大科学项目组织》，中国已经进入领导国际重大科学项目和重大科学项目组织的“快车道”。

“大科学的多学科、多目标、多学科特征需要通过国际科技创新合作来实现，以共同解决人类社会面临的共同挑战，促进世界科技创新和进步。”科技部国际合作司司长叶东白总结了“大科学”的含义。

他介绍说，积极领导组织国际重大科学计划和重大科学项目，是*领导小组确定的全面深化改革的一项重要任务。*十八届五中全会、国家十三五规划和国家创新驱动发展战略纲要都对这项工作做出了部署。

20世纪50年代，席卷全球的科学浪潮将世界的目光推向了一个新的高度。一些需要巨额投资的重大项目相继出现，如国际空间站项目和卡西尼卫星探测项目。需要跨学科合作的大型前沿科学研究项目应运而生。来自不同国家和不同信仰的科学家都分工合作。利用许多国家的努力来解决技术问题已经成为一种普遍趋势。

面对新一轮科技革命和产业转型的机遇和挑战，世界强国继续加大对科技创新的投入，特别重视科学仪器的发展。

例如，日本继续在绿色超级计算领域领先。日本科学化学研究所的“菖蒲”为节能超级计算机赢得了世界第一名。美国桑迪亚国家实验室在其“Z-机器”装置上开展了氘氚控制核聚变实验，这是世界上最强的辐射源。美国完成了对木星的首次近距离观测，并在运载火箭的再利用方面取得了重大进展。

近年来，中国先后建成了“中国之眼”、散裂中子源、合肥稳态强磁场装置、上海超强超短激光实验装置、大亚湾中微子等一批科学仪器。这些“国家重量级人物”为从微观和宏观层面研究物质结构提供了最先进的技术手段，并将支持国内外科学家探索重大科学问题，如物质的基本结构、宇宙的起源和演化以及生命的起源。

让大型科学项目做更重要的事情。

什么是重大科学项目，如何论证，如何评价？一些科学家建议，发展大型科学项目不仅要适合中国国情，还要注重经济效益和社会效益。我们必须坚持选择最好和最重要的原则，让大型科学项目做更重要的事情。

受控核聚变被称为“人造太阳”。它是目前世界上最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。它是由中国、欧洲、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国联合实施的。

中国国际核聚变能源项目执行中心主任罗德龙表示，2008年至2017年，在中国参与ITER(国际热核聚变实验堆项目)的推动下，部署了119个项目用于发展磁约束核聚变能源，总拨款约40亿元。中国取得了一批国际国内第一批研究成果，使中国在核聚变领域处于与国际水平相当甚至在某些方面领先的地位。同时，它“为应对全球气候变化、和平利用核能和人类可持续发展贡献了‘中国智慧’”。

通过参与ITER项目，中国的科技创新能力、国际项目管理能力和专业技术人才培养能力都有了很大提高。中国在材料科学、超导技术、精密加工等相关领域的研发能力和技术水平都有很大提高。一些技术已经成功产业化。

在衡量投入产出比时，一些科学家指出，投资科学仪器的潜在回报价值很高。中国科学院高能物理研究所所长王院士认为，虽然不是所有重大成果都需要重大投资，但许多重大投资都会产生重大成果。希格斯粒子和引力波的发现是一个典型的例子，这些主要设施有许多技术副产品。例如，欧洲核研究中心(CERN)发明了网络技术来解决科学家之间的数据共享问题，激光干涉引力波天文台(LIGO)的减震技术、激光技术和极低噪声技术也得到广泛应用等。

中国自主知识产权的“中国天眼”是世界上最大的单孔径望远镜。在他的一生中，FAST的总工程师石成南任栋说，虽然有风险，FAST将提供机会解决几个千年问题。FAST想要回答的科学问题不仅是天文数字，还包括人类和自然。今天，它的潜在科学产出可能仍然难以预测。

坚持自主研发与国际合作并重

实事求是和科学精神——这是许多科学家在采访中强调的发展大型科学项目的想法。

理论物理学家、中国科学院院士鲁愚说，在建立“科技信心”的同时，要克服急躁情绪。历史经验值得总结和反思。苏联在1957年成功发射了世界上第一颗人造卫星，这使美国大为震惊。美国迅速制定了一系列战略计划，集中资源进行科技创新，进一步巩固其科技优势。

坚持自主研发与国际合作并重已成为重要的路径选择。

“领导组织国际重大科学计划和重大科学项目正日益成为解决世界重大科学问题的有力工具，并能为世界文明的发展作出积极贡献。”罗德隆说。

王院士认为，所有重大项目都不可能由我们自己发起。一个健康的科研系统应该让我们参与别人的项目，同时启动我们自己的项目。自行启动的项目应具有国际竞争力、独特的计划或技术、技术进步、创新和可行性、取得重大成果的可能性以及重大的国际贡献。

科学仪器的建设不能简单地照搬别国的做法，必须有自己的特点，必须在技术方案和关键技术上有所创新中国科学院南京天文光学技术研究所研究员、中科院院士崔建议，中国的科学仪器建设要有前瞻性和创新性，从“走在前面”向“走在前面”转变。

重大科学项目中的“三步走”

按照中国国际重大科学项目和重大科学项目领导机构“三步走”的发展目标，到2020年，培育3-5个项目，选择启动1-2个中国国际重大科学项目和重大科学项目领导机构，初步形成国际重大科学项目和重大科学项目组织领导机制，为进一步工作探索积累有益经验。

到2035年，培育6-10个项目，启动成熟项目，形成国际大科学计划和我国主导的大科学项目初步布局，增强其在全球若干科技领域的影响力。

到本世纪中叶，它将开始培育成熟的项目，在国际科技创新治理体系中发挥重要作用，并继续为全球重大科技问题做出贡献。

中国科学院院长白春礼等人认为，在规划和建设世界科技强国的过程中，我们既不应急于求成，也不应犹豫不决。我们要做好顶层设计，找出关键问题和薄弱环节，制定分阶段实施的目标、任务和路线图，走出一条建设有中国特色科技强国的道路。

几位院士建议国家集中优势科技资源，组织力量开展协同创新和科技研究，努力解决一批战略性科技问题。按照择优和最重要的原则，进一步调整科技投入的结构和重点方向。创新资源应更多地集中在创新能力强、创新产出高、创新效益好的科研院所和科研团队，使国家战略科技实力不断增强。