界面新聞記者 | 張熹瓏
“從我們國家的維度來看，我國已經(jīng)進入必須依靠科技創(chuàng)新的發(fā)展新階段?！痹?/span>4月27日舉辦的首屆光明科學城論壇上，中國科學院院士、哈爾濱工業(yè)大學校長韓杰才演講時指出，大科學時代離不開先進的科學裝置，如果缺乏綜合性的大科學裝置，很多科學基礎研究難以突破。
“大科學”概念可以追溯到1962年美國科學史家普賴斯發(fā)表的《小科學、大科學》一書，其中認為二戰(zhàn)前的科學都屬于小科學，從二戰(zhàn)時期起，進入大科學時代。
而大科學裝置，是指需要“大手筆”建設，并能長期穩(wěn)定運行、具有科學和工程雙重屬性的國家重大科技基礎設施。
在韓杰才看來，根據(jù)人均GDP量級，過去到現(xiàn)在可以劃分為三個發(fā)展階段：早期人均GDP為1000-3000美元的量級，以要素和土地資源實現(xiàn)發(fā)展；人均GDP提升至5000美元時，是以資本為驅(qū)動，過去20年深圳也是受益于此而快速發(fā)展。
“現(xiàn)在是創(chuàng)新驅(qū)動的時期，人均GDP超過1萬美元，科技和要素帶來的發(fā)展已經(jīng)不可能產(chǎn)生新的增量，所以必須要依靠科技創(chuàng)新，更加注重社會價值，打造基礎科學的產(chǎn)業(yè)?！表n杰才說。
2021年，“世界百年未有之大變局”成為排行榜首的流行語。韓杰才認為，這個變局的核心是“新的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革”。
一組數(shù)據(jù)反映出大科學裝置已成為推動現(xiàn)代科技發(fā)展的重器。1970年以來，利用大科學裝置獲得諾貝爾獎的比例越來越高：1970到1990年是40%，1991年到2010年是48%，2010年以后高達57%。
事實上，在我國大科學裝置的建設模式也更換了幾輪。早期50年代的“兩彈一星”，是以舉國體制建設的大科學裝置；90年代后的北斗衛(wèi)星，則是單點建設的裝置。
一直到“十一五”時期后，國內(nèi)的大科學裝置開始呈規(guī)模化。而進入“十三五”以后，大科學裝置達到10多個的量級，實現(xiàn)了規(guī)?；?、有頂層設計的推進建設。發(fā)展到當下，隨著ChatGPT的面世，超級計算大裝置亦成為眾所矚目的技術。
目前，國內(nèi)在建或建成的大規(guī)模裝置達近60個的規(guī)模。從學科分布來看，從“十二五”時期開始，“把工程領域和一些行業(yè)經(jīng)濟、社會發(fā)展的重大問題解決列入了大科學裝置的規(guī)劃，集中在天文、量子、物理、地球環(huán)境科學等方面?！?/span>
韓杰才認為，從科學價值來看，大科學裝置發(fā)揮了策源作用，是原創(chuàng)性搶占科技競爭制高點的成果，在產(chǎn)出應用方面具備強大動力；在國際合作方面，由于是高投入、高技術含量的裝置，也成為國際合作很好的平臺。
對于基礎研究而言，大科學裝置已成為其不可脫離的基底。深圳超算中心主任馮圣中在論壇間隙向界面大灣區(qū)表示，現(xiàn)代科技往往需要大裝置來支撐：“比如超級計算機大裝置，是材料學、藥物創(chuàng)新、基礎醫(yī)學、生命科學的支撐。借助于大裝置，才可以更快、更低成本去解決一些不確定性的問題?！?/span>
伴隨著各地投入建設科學城，大科學裝置也成為競賽的關鍵。例如集中了不少大科學裝置的合肥，2022年躍居全球科研城市第16位；依托大科學裝置，上海致力于成為全球光子科學中心。
而在深圳的光明科學城，則規(guī)劃要建設10個大科學裝置，現(xiàn)時已經(jīng)建成3個，包括腦科學重大裝置和合成生物重大裝置等。
此前，哈爾濱工業(yè)大學亦在深圳投入試運行地面模擬裝置，計劃圍繞高低溫、高真空、微重力等方面，為元器件的長壽命和人在空間的長期工作提供科技支撐。
“光明科學城要想建設為創(chuàng)新中心，必須要構筑大科學裝置平臺，通過這樣的裝置加強區(qū)域集群合作，促進新技術溢出效應。”韓杰才如是說。
他也提到，深圳乃至大灣區(qū)的大科學裝置定位，都要深化當?shù)氐奶厣?。深圳的裝置可以特別針對電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也可以圍繞海洋、核能方面，研究材料和基建在這些特殊環(huán)境下的作用，推動元器件的高性能化和高質(zhì)量化。
中國科學院院士、南方科技大學副校長楊學明則進一步指出，先進光源大裝置能帶動大灣區(qū)的電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，“特別是對我國卡脖子技術相關的領域，比如像光刻技術、光刻膠開發(fā)、新材料、新質(zhì)譜技術等?！?/span>
在集成電路領域，我國芯片市場占全球的比重為60%，但是芯片制造占比和IC制造設備占比分別僅有10%和1%-2%，半導體關鍵零部件占比甚至為0%。用楊學明的話來形容，這是“非常致命的”：“所以需要花大力氣推動高端儀器和設備領域的發(fā)展，大科學裝置是其中的一部分?！?/span>
產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化是另一個著力點。國際歐亞科學院院士、中國科學院深圳先進技術研究院院長樊建平告訴記者，應當注意科學和產(chǎn)業(yè)的一體規(guī)劃與設計，“像光明區(qū)的腦科學裝置和合成裝置，旁邊都有技術創(chuàng)新中心?？蒲腥藛T在樓上，創(chuàng)業(yè)人員在樓下，每個孵化器后面都帶著1-2個產(chǎn)業(yè)。這種模式我們叫蝴蝶效應，是深圳的特點?！?/span>