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國家重大科技基礎設施建設中長期規劃(2012—2030年)

發布日期:2015-08-21    瀏覽量:

重大科技基礎設施是為探索未知世界、發現自然規律、實現技術變革提供極限研究手段的大型復雜科學研究系統,是突破科學前沿、解決經濟社會發展和國家安全重大科技問題的物質技術基礎。當前,我國正處于建設創新型國家的關鍵時期,按照全國科技創新大會部署和深化科技體制改革要求,前瞻謀劃和系統部署重大科技基礎設施建設,進一步提高發展水平,對于增強我國原始創新能力、實現重點領域跨越、保障科技長遠發展、實現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發展規劃綱要(20062020年)》和《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》,明確未來20年我國重大科技基礎設施發展方向和“十二五”時期建設重點,制定本規劃。

一、規劃基礎和背景

新中國成立特別是改革開放以來,國家不斷加大投入,我國重大科技基礎設施規模持續增長,覆蓋領域不斷拓展,技術水平明顯提升,綜合效益日益顯現。“十一五”時期,啟動建設重大科技基礎設施12項,驗收設施10項,目前在建和運行設施總量達到32項。設施的建設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、生命科學等領域部分前沿方向的科研水平進入國際先進行列。依托設施解決了一批關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揮著不可替代的作用。設施建設帶動了大型超導、精密制造和測控、超高真空等一批高新技術發展,促進了相關產業技術水平提高;凝聚和培養了一批國內外頂尖科學家和研究團隊,以及高水平工程技術和管理人才。此外,設施還在深化科技國際合作交流、提升全民科學素質、增強民族自信心等方面發揮了獨特作用。在快速發展的同時,我國重大科技基礎設施也存在一些問題:總體規模偏小、數量偏少,學科布局系統性、前瞻性不夠,技術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,工程技術和管理隊伍建設需要加強等。

當今世界,科技發展正孕育著一系列革命性突破,發達國家和新興工業化國家紛紛加大重大科技基礎設施建設投入,擴大建設規模和覆蓋領域,搶占未來科技發展制高點,我國重大科技基礎設施建設面臨機遇和挑戰并存的新形勢。

(一)科學前沿的革命性突破越來越依賴于重大科技基礎設施的支撐能力。現代科學研究在微觀、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。科學領域越來越多的研究活動需要大型研究設施的支撐,要求不斷提高科技基礎設施的單體規模和技術性能,強化相互協作,形成大型綜合性設施群。進一步加強我國重大科技基礎設施建設,有利于在新一輪科技革命中搶占先機、有所作為。

(二)技術創新和產業發展越來越需要重大科技基礎設施提供強大動力。當前,科學研究與技術研發相互依托、協同突破的趨勢日益明顯,技術創新和產業振興的步伐不斷加快。重大科技基礎設施的建設和運行,越來越注重科學探索和技術變革的融合,可以衍生大量新技術、新工藝和新裝備,加快高新技術的孕育、轉化和應用。我國在若干重要領域超前部署一批重大科技基礎設施,有利于更好地促進產業技術進步、破解經濟社會發展中的瓶頸性科學難題,對加快培育戰略性新興產業、實現經濟發展方式轉變、支撐經濟社會發展具有重要意義。

(三)國際科技競爭合作越來越需要重大科技基礎設施的牽引和依托。近年來,在事關國家核心利益的科技領域,主要國家在重大基礎設施建設方面的競爭日趨激烈。同時,隨著氣候變化、生態保護、人口健康等全球性問題不斷增多,在事關人類共同利益和長遠發展的科技領域,由于建造設施資金投入、技術難度等超出單個國家的能力,聯合共建與合作研究越來越成為發展重大科技基礎設施的重要方式。加快提升我國重大科技基礎設施的水平,適時在重要優勢領域發起合作建設計劃,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新驅動發展戰略,強調科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐,必須擺在國家發展全局的核心位置。這對國家重大科技基礎設施建設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設施建設,進一步突出設施建設在我國總體發展戰略中的基礎性、前瞻性和戰略性作用,加強與相關規劃、計劃的銜接,強化支撐服務功能;優化設施布局,提升技術水平,加強人才培養,形成較為完善的重大科技基礎設施體系,促進自主創新能力提升,有力支撐創新型國家建設。

二、指導思想、建設原則和建設目標

(一)指導思想。

以鄧小平理論、“三個代表”重要思想、科學發展觀為指導,落實全國科技創新大會部署和深化科技體制改革、加快國家創新體系建設的要求,以提升原始創新能力和支撐重大科技突破為目標,以健全協同創新和開放共享機制為保障,布局新建與整合提升相結合、自主發展與國際合作相結合、設施建設與人才培養相結合,加大投入力度,加快建設完善重大科技基礎設施體系,全面提升設施建設水平和運行效率,為我國科技長遠發展和創新型國家建設提供有力支撐。

(二)建設原則。

一是著眼長遠、服務大局。突出重大科技基礎設施建設的戰略性,既要瞄準探索未知世界和發現自然規律的科技發展前沿方向,又要結合國情,聚焦影響未來經濟社會發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規劃和計劃,強化設施建設對國家重大戰略的支撐作用。

二是科學謀劃、系統布局。把握科學技術發展的總體趨勢,有機銜接現有科技資源,統籌考慮學科領域布局,加強國際合作,全面系統謀劃重大科技基礎設施建設與發展,形成“探索一批、預研一批、建設一批、運行一批”的發展格局。

三是重點突破、實現跨越。分清輕重緩急,優先選擇具有相對優勢、科技發展急需或科技突破先兆已經顯現的科學前沿和學科交叉領域,選準主攻方向,集中優勢資源,加快重大科技基礎設施建設,實現重點領域跨越發展。

四是創新機制、持續發展。將重大科技基礎設施建設作為深化科技體制改革的重要抓手,針對重大科技基礎設施的基礎性、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、產學研用協同創新機制、科學協調的管理制度,提高設施建設和運行的科技效益,形成持續健康發展的良好局面。

(三)建設目標。

2030年,基本建成布局完整、技術先進、運行高效、支撐有力的重大科技基礎設施體系。傳統大科學領域設施得到完善和提升,新興領域設施建設布局較為完整,能夠全面支撐前沿科技領域開展原創性研究;設施技術水平持續提高,一大批設施的技術指標居國際領先地位;設施共建、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;設施科技效益和經濟社會效益顯著,取得一批有世界影響力的科研成果,催生一批具有變革性、能帶動產業升級的高新技術;基本形成若干布局合理的世界級重大科技基礎設施集群,設施整體國際影響力和地位顯著提高。

“十二五”期末要實現以下目標:重大科技基礎設施總體技術水平基本進入國際先進行列,物質科學、核聚變、天文等領域的部分設施達到國際領先水平。支撐科技發展的能力明顯增強,凝聚一批世界優秀科研人才,部分前沿方向能開展國際頂尖水平的研究工作,事關經濟社會發展的重大科技領域初步具備取得實質性突破的能力。投入運行和在建的重大科技基礎設施總量接近50個,薄弱領域設施建設明顯加強,優勢方向進一步鞏固和發展,初步建成若干在國際上有一定影響的重大科技基礎設施集群,重大科技基礎設施體系初具輪廓。以開放共享為核心的運行機制基本建立,符合設施自身特點與發展規律的管理制度初步形成,設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略需求,根據重大科技基礎設施發展的國際趨勢和國內基礎,以能源、生命、地球系統與環境、材料、粒子物理和核物理、空間和天文、工程技術等7個科學領域為重點,從預研、新建、推進和提升四個層面逐步完善重大科技基礎設施體系。在可能發生革命性突破的方向,前瞻開展一批發展前景較好的探索預研工作,夯實設施建設的技術基礎;在20162030年期間適時啟動建設一批科研意義重大、條件基本成熟的設施,強化未來科技持續發展的能力;在我國具有一定基礎和優勢的領域,在“十二五”期間建設一批科研急需、條件成熟的設施,強化科技持續發展的支撐能力;對已經啟動但尚未完成建設任務的在建設施,加大工程管理和技術攻關力度,力爭早日建成投入使用;對已經投入運行但仍有較大發展潛力的設施,進一步完善提升技術指標和綜合性能,最大程度發揮其科學效益。

(一)能源科學領域。

以解決人類社會可持續利用能源的科學問題為目標,面向我國中長期核能源開發與安全運行、化石能源高效潔凈利用與轉化、可再生能源規模化利用等方向,以核能和高效化石能源研究設施建設為重點,注重新能源、新材料、網絡技術相結合,逐步完善相關領域重大科技基礎設施布局,為能源科學的新突破和節能減排技術變革提供支撐。

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域的先進地位;建設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展的技術瓶頸;適時啟動高效安全聚變堆研究設施建設,加快聚變能走向實際應用進程。

化石能源方面。建設高效低碳燃氣輪機試驗裝置,支撐相關領域重大基礎理論研究,解決煤炭清潔利用和高效轉換關鍵科技問題;探索預研二氧化碳捕獲、利用和封存研究設施建設,為應對全球氣候變化提供技術支撐。

可再生能源方面。針對風能、太陽能、生物質能、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、轉換、并網研究設施建設,促進可再生能源規模化高效利用。

(二)生命科學領域。

以探索生命奧秘和解決人類健康、農業可持續發展的重大科技問題為目標,面向綜合解析復雜生命系統運動規律、生物學和醫學基礎研究向臨床應用轉化、種質資源保護開發與現代化育種等方向,重點建設以大型裝置為核心、多種儀器設備集成的綜合研究設施,完善規模數據資源為主的公益性服務設施,支撐生命科學向復雜宏觀和微觀兩極發展并實現有機統一,突破生命健康、普惠醫療和生物育種中的重大科技瓶頸。

現代醫學方面。建設轉化醫學研究設施,從分子、細胞、組織、個體等方面系統認識人類疾病發生、發展與轉歸的規律,促進生物醫學基礎研究成果快速轉化為臨床診療技術。

農業科學方面。建成國家農業生物安全科學中心,支撐農業危險性外來入侵生物、農業毀滅性高致害變異性生物和農業轉基因生物安全的創新性理論、方法與防控新技術研究;建設模式動物研究設施,支撐表型及基因型關系、遺傳信息高通量獲取與工程轉化、細胞和動物模型開發與應用等研究;適時啟動農作物種質表型和基因、動物疫病、農業微生物研究設施建設,支撐我國農業生物技術和產業的持續發展及生物多樣性保護。

生命科學前沿方面。建成蛋白質科學研究設施,支撐高通量、高精度、規模化的蛋白質制取與純化、結構分析、功能研究;探索預研系統生物學研究設施及合成生物學研究設施建設,滿足從復雜系統角度認識生物體的結構、行為和控制機理的需要,綜合解析生物系統運動規律,破解改造和設計生命的科學問題。

生命科學研究基礎支撐方面。適時啟動大型成像和精密高效分析研究設施建設,滿足生物學實時、原位研究和多維檢測、分析、合成技術開發的需求;探索預研生物信息中心建設,為生命科學研究提供科學數據、種質資源、實驗樣本和材料等基礎支撐。

(三)地球系統與環境科學領域。

以實現人類與自然和諧發展為目標,面向地球結構演化與變化過程、地殼物質組成和精細結構、地球系統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、人類活動影響環境的過程和機理等方向,重點建設海底觀測、數值模擬和基準研究設施,逐步形成觀測、探測和模擬相互補充的地球系統與環境科學研究體系。

現場探測與觀測方面。建成海洋科學綜合考察船,滿足綜合海洋環境觀測、探測以及保真取樣和現場分析需求;建成航空遙感系統,提高我國遙感信息技術與裝備研發實驗能力,為自然災害和突發事件提供快速、實時、精確的遙感數據;建設海底科學觀測網,為國家海洋安全、資源與能源開發、環境監測和災害預警預報等研究提供支撐;適時啟動地球系統科學航天航空遙感等技術監測、深海探測與調查、固體地球深部探測與動態監測、陸海地球環境觀測等研究設施建設,實現多時空尺度全面長期連續監測與數據積累,逐步形成對地球系統的立體、動態監測分析能力。

基準系統建設方面。建設精密重力測量研究設施,獲取高分辨率、高精度地球質量變化基礎數據,支撐固體地球演化、海洋與氣候變化動力學、水資源分布和地質災害規律等研究,滿足國家安全、資源勘探和防災減災的戰略需求。適時啟動包括地基基準、環境基準、深空基準等方面的基準系統建設。

數值和實驗模擬方面。建設地球系統數值模擬裝置,支撐氣候變化、地球系統及各層圈過程模擬研究,認識地球環境過程基本規律,提高預測環境變化和重大災害的能力。適時啟動環境污染機理與變化研究模擬實驗裝置建設,支撐空氣污染、流域水污染預測模型開發和氣候變化模式研究,提高空氣質量、流域水污染等預報預警能力。

(四)材料科學領域。

適應材料科學研究從經驗摸索階段到人工設計調控階段轉變的趨勢,面向量子物質演生現象、納米尺度量子結構、極端條件下材料物性與物質演變、重要工程材料服役性能等方向,以材料表征與調控、工程材料實驗等為研究重點,布局和完善相關領域重大科技基礎設施,推動材料科學技術向功能化、復合化、智能化、微型化及與環境相協調方向發展。

材料表征與調控方面。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,適時啟動高性能低能量同步輻射光源建設,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構分析研究的需求,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,建設極低溫、超快、超高壓極端條件研究設施,形成與大型同步輻射光源結合的格局,滿足研究和發現新物態、新現象、新規律和創造新材料的需求。

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施,支撐不同尺度及跨尺度的結構性能研究;探索預研超快光譜界面反應檢測裝置、極端和工業特殊服役環境模擬裝置建設,支撐材料服役行為和規律研究;結合高能同步輻射光源,適時啟動綜合工程環境在線裝置建設,支撐真實環境下工程材料實時、原位研究

(五)粒子物理和核物理科學領域。

以揭示物質最小單元及其相互作用規律為目標,面向超越標準模型新粒子和新物理探索、暗物質和暗能量探測、中低能核物理與核天體物理研究等方向,建設相關大型研究設施,提高微觀世界探索能力和自然界基本規律認知水平。

粒子物理方面。建設高能宇宙線研究設施,探索高能空間粒子起源和相關新物理前沿;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施建設,探索預研新型加速器實驗設施建設。

核物理方面。建設高性能重離子束研究裝置,使我國核物理基礎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施建設。

(六)空間和天文科學領域。

以揭示宇宙奧秘和解釋物質運動規律為目標,面向宇宙天體起源及演化、太陽活動及對地球的影響、空間環境與物質作用等方向,按宇宙、星系、太陽系等不同空間尺度布局設施建設,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,為宇宙大尺度結構及物理規律研究提供支撐;建設中國南極天文臺,支撐暗物質、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施建設,逐步形成比較完善的天文觀測及數據應用系統。

太陽及日地空間觀測方面。建成空間環境地基監測網,揭示近地空間環境的時間和空間變化規律,并逐步形成覆蓋更多重要區域的空間環境監測、預警能力;適時啟動大型太陽觀測研究設施建設,支撐太陽、行星際、磁層、電離層和中高層大氣變化過程和規律研究,深化太陽變化及其對地球和人類影響的認識。

空間環境物質研究方面。建設空間環境與物質作用模擬裝置,支撐近地空間環境與材料、元器件、結構、系統及生物體作用規律研究;探索預研空間微重力科學實驗設施、南極氣球站和引力波研究設施的建設,揭示空間微重力環境物質運動規律,提升我國深空探測、空間基礎物理、空間利用等方面的研究能力。

(七)工程技術科學領域。

瞄準未來信息技術發展的基礎和前沿、巖土地質體的動力特性及地質災害過程等工程技術中的重大科技問題,以產生變革性技術為主要目標,以信息技術、巖土工程和空氣動力學為研究重點,探索和逐步推進相關設施建設,為保障國家重點任務的實施、引領未來產業發展提供基礎支撐。

信息技術方面。建設未來網絡研究設施,解決未來網絡和信息系統發展的科學技術問題,為未來網絡技術發展提供試驗驗證支撐;適時啟動新一代授時系統建設,支撐超精密時間頻率技術開發,逐步形成高精度衛星授時系統和高精度地基授時系統共同發展的格局。

巖土工程方面。適時啟動超重力模擬研究設施建設,揭示復雜巖土地質體的動力特性;探索預研大型地震模擬研究設施建設,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施建設,揭示深部巖體的力學特征。

空氣動力學方面。建成多功能結冰風洞,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、低溫高雷諾數風洞、先進航空發動機研究設施建設,為我國航空航天、高速鐵路建設等提供必要的研究試驗手段。

四、“十二五”時期建設重點“十二五”時期,在我國科技發展急需、具有相對優勢和科技突破先兆顯現的領域中,綜合考慮科學目標、技術基礎、科研需求和人才隊伍等因素,優先安排16項重大科技基礎設施建。

(一)海底科學觀測網。

海洋科學研究正經歷著由海面短暫考察到內部長期觀測的革命性變化,這將從根本上改變人類對海洋的認識。圍繞實現全天候、綜合性、長期連續實時觀測海洋內部過程及其相互關系的科學目標,建設海底長期科學觀測網,主要包括:基于光電纜的陸架和深海觀測系統,基于無線傳輸的海底觀測網拓展系統,基于固定平臺的海底觀測網綜合節點系統,岸基站、支撐系統和管理中心等。該設施建成后,將為國家海洋安全、深海能源與資源開發、環境監測、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域競爭的制高點。以具備建設全球最高亮度高能同步輻射光源的能力為目標,建設相關驗證裝置,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鍵部件的工程樣機試制,高精度特種磁鐵系統、高精度束流位置測控系統、高性能插入件、納米級硬X射線聚焦系統、超高分辨X射線單色器、納米定位與掃描裝置的試制。該設施建成后,將為我國建設高能同步輻射光源奠定堅實的基礎。

(三)加速器驅動嬗變研究裝置。

長壽命核廢料的安全處理處置是影響核電持續發展的瓶頸。加速器驅動次臨界反應系統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,突破系列核心關鍵技術,建設核廢料嬗變原理實驗研究裝置,主要包括:強流質子直線加速器、高功率中子散裂靶、液態金屬冷卻次臨界反應堆三大子系統。該設施建成后,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,為我國核能可持續發展提供技術支撐。

(四)綜合極端條件實驗裝置。

極端物理條件是拓展物質科學研究空間,發現和研究新物態、新現象、新規律必不可少的手段。針對當前凝聚態物理、化學、材料前沿研究所需的極端條件向綜合化、集成化和規模化發展的趨勢,圍繞為量子物質、功能材料和物態變化動力學過程等研究提供科學手段的目標,建設綜合性的物質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,高于300吉帕的超高壓系統,亞飛秒時間分辨的超快激光系統,以及極低溫、超高壓、強磁場和超快光場互相結合的集成系統。該設施建成后,將為物質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重離子束流是探索原子核存在極限和研究原子奇特性質必不可少的手段。圍繞短壽命核質量精確測量、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、冷卻儲存環同步加速器和物理實驗終端等。該設施建成后,將為研究原子核存在極限、核結構新現象和新規律、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化和潔凈利用中的氣體動力學、燃燒科學和傳熱傳質問題,為實現高壓比、高透平溫度、高效和近零排放等目標,建設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,以及精細和高精度測試系統。該設施建成后,將為我國燃氣輪機部件和系統特性研究提供研發手段,為化石能源持續和低碳發展提供基礎支撐。

(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,臺址條件具有特殊地理優勢,適合建設由多個性能先進的探測系統組成的多參數宇宙線復合觀測站。圍繞推動國際甚高能伽馬天文研究邁入大統計量新時代的科學目標,建設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)未來網絡試驗設施。

三網融合、云計算和物聯網發展對現有互聯網的可擴展性、安全性、移動性、能耗和服務質量都提出了巨大挑戰,基于TCP/IP協議的互聯網依靠增加帶寬和漸進式改進已經無法滿足未來發展的需求。為突破未來網絡基礎理論和支撐新一代互聯網實驗,建設未來網絡試驗設施,主要包括:原創性網絡設備系統,資源監控管理系統,涵蓋云計算服務、物聯網應用、空間信息網絡仿真、網絡信息安全、高性能集成電路驗證以及量子通信網絡等開放式網絡試驗系統。該設施建成后,網絡覆蓋規模超過10個城市,支撐不少于128個異構網絡并行實驗,將為空間網絡、光網絡和量子網絡研究提供必要的實驗驗證條件。

(九)空間環境地面模擬裝置。

磁暴、高能粒子輻照等極端空間環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,全面了解空間環境綜合因素對物質的作用。以揭示空間環境條件下物質結構演化規律和各種環境耦合效應的物理本質為目標,建設空間環境與物質作用地面模擬研究裝置,主要包括:空間環境模擬源、大型真空與熱沉、綜合測試分析系統等。該設施建成后,將為我國空間科學發展和深空探測模擬研究提供有力支撐。

(十)轉化醫學研究設施。

轉化醫學研究是現代醫學發展的重要方向,對推動醫學基礎研究成果快速向臨床應用轉化和提高診治水平具有關鍵作用。圍繞人類重大疾病發生、發展與轉歸中的重大科學問題,建設轉化醫學研究設施,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,醫學信息技術系統,疾病生物標志物檢測、功能分析和臨床驗證技術系統,個性化醫學技術系統,細胞、組織和再生醫學技術系統,臨床技術研發系統等。該設施建成后,將推進臨床醫學和系統生物學結合,促進我國轉化醫學研究水平大幅提升。

(十一)中國南極天文臺。

南極內陸冰穹A是我國科考隊首先從地面到達和利用的地區。該處大氣湍流邊界層極薄,大氣中水汽含量極低,是地球上條件最優異的天文觀測臺址和天文研究長遠發展的珍稀資源。在南極內陸冰穹A,充分利用中國南極昆侖站的現有基礎建設中國南極天文臺,主要包括:太赫茲望遠鏡,光學和紅外望遠鏡,遠程運控系統,支撐服務系統等。該設施建成后,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、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施。

精密重力測量是獲取全球和局部區域地球質量變化基礎數據不可或缺的手段,在大面積礦產資源勘查、環境變化研究和重力輔助導航中有廣泛應用需求。建設精密重力測量研究設施,主要包括:精密重力測量基準臺與檢測系統,衛星、航空和水下重力探測環境模擬與物理仿真試驗系統,全球高精度重力場數據處理系統等。該設施建成后,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模、技術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。該設施建成后,流場品質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條光束線站基礎上,圍繞滿足我國材料科學、能源科學、環境科學以及生命科學等領域迅速發展的研究需求,建設上海光源線站工程,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。該設施建成后,將大幅提升光源和束線的能力,使上海光源繼續保持國際先進水平,為相關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施。

模式動物表型性狀的精確測定和度量是解析生命規律,開發疾病調控方式的關鍵之一。以解決表型和基因型測定及關聯遺傳機制分析中的科學問題為目標,建設重要模式動物的表型與遺傳分析研究設施,主要包括:表型及基因型連續、快速、綜合、自動化與智能化獲取分析系統,表型和基因型全面自動檢測分析系統,信息集成、處理及遺傳性狀分析系統等。該設施建成后,可系統、準確地描述生命的表型、基因型及其在環境變化中的響應,并以此正確描述生命的調節狀態和方式,為人類疾病、動物生命過程調節等研究提供支撐。

(十六)地球系統數值模擬器。

地球系統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、防災減災和環境治理等科學研究不可缺少的手段。以認識地球環境復雜系統、模擬地球系統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,建設地球系統數值模擬器,主要包括:超級計算及存儲專用系統,超級模擬支撐與管理軟件系統,地球各層圈過程模擬軟件系統,地球系統科學數據庫與海量數據智能分析與可視化系統等。該設施建成后,將大幅提高我國地球系統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。加快完善管理規章制度,規范和促進重大科技基礎設施的建設、運行和管理。健全部門協調制度,加強規劃實施中各部門間的統籌協調,發展改革、科技、財政等部門要各司其職、分工協作。建立健全規劃動態調整機制,滾動推進“十二五”建設重點的立項和實施,并根據形勢發展每五年對規劃內容進行必要調整。制定符合設施特點和發展規律的管理辦法,加強設施運行評價,提高設施運行效率。完善設施建設配套政策措施,鼓勵地方政府在土地、資金、人才等方面出臺相關政策,形成共同支持設施發展的良好局面。(二)保障資金投入。加強重大科技基礎設施預研、建設、升級改造、運行和科研的協調,加大財政資金投入力度,鼓勵企業等其他來源資金投入,形成多元化投入格局。規范投入管理,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。健全重大科技基礎設施開放共享制度,最大限度發揮其公共平臺作用。健全用戶參與機制,形成科研院所、高等學校、企業等多方共建、共管和共享的局面。統籌安排開放共享配套條件建設,提高設施科研服務能力。將開放共享程度作為設施運行考核的重要指標,根據評價結果配置運行資源。

(四)協同推進預研。加強部門溝通協調,協同加強預研工作,為重大科技基礎設施建設提供充分的技術和工程儲備。充分利用現有資金渠道,系統安排原理探索、技術攻關、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施建設之間的銜接,形成循序推進、動態調整、持續發展的良好局面。

(五)加強人才培養。堅持設施建設與人才培養相結合,造就高水平的重大科技基礎設施建設、管理和科研人才隊伍。制定與設施發展相配套的人才計劃,吸引和凝聚一大批高層次創新人才。加強設施建設與國家科技重大專項、重大科技計劃的銜接,加速培養一批高水平科技創新領軍人才,造就一批科研、工程和管理人才隊伍。建立健全與設施特點相適應的人員分類評價、考核、激勵政策,凝聚和穩定設施建設和運行專業人員隊伍。

(六)促進國際合作。適應重大科技基礎設施發展日益國際化的趨勢,結合我國科技發展實際需求,積極參與享有知識產權和使用權的重大科技基礎設施國際合作項目。積極探索以我為主的國際合作,吸引國外資源參與我國發起的重大科技基礎設施建設和相關科學研究。注重引進國外先進技術和管理經驗,提高我國重大科技基礎設施建設、運行的技術和管理水平。


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