科技创新中的国之大器

【在总书记指引的方向上奋斗，科学仪器，这五年】

国之重器，奠定创新未来。

——党的十八大以来科学仪器成就综述

光明日报记者齐芳

“中国科技发展的方向是创新、创新、再创新。要高度重视原始专业基础理论的突破，加强科学基础设施建设，保障基础性、系统性、前沿性技术研究和技术研发的持续推进，加强自主创新成果的源头供给。要积极整合和利用好全球创新资源，从我国实际需要和发展需要出发，有选择、有重点地参与国际科学仪器和科研基地及其中心的建设和利用。”

——摘自习近平总书记在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上的讲话。

大突破，科研仪器先行——从几亿光年外的恒星到构成世界的基本粒子，科学发现和技术创新越来越离不开强大的科研仪器，尤其是科学仪器，这已经成为科技界的共识。

曾几何时，由于缺乏相关科学仪器，中国科学家只能使用外国设备进行研究。党的十八大以来，500米口径球面射电望远镜、中国散裂中子源等科学装置相继建成。地球系统的数值模拟和高空宇宙线观测站要么已进入预研阶段，要么已开工建设。这些科学仪器建设的不断推进，有力地支持了中国基础研究和高技术的发展，帮助中国科学家和中国科技走向高峰。

诞生一批世界级成果。

2017年8月10日，科学杂志《自然》在线发表了墨子量子科学实验卫星的两项成果。原本预计两年实现的科学目标，在以中国科学技术大学副校长潘建伟为核心的研究团队几个月内就实现了。对此，中科院院长白春礼评价:“墨子”在空之间开启了全球量子通信、量子物理和量子引力实验验证的大门，抢占了量子科技创新的制高点，取得了国际上的全面领先地位。

2016年9月25日，被誉为“天空的超级眼睛”的500米口径球面射电望远镜在贵州平塘喀斯特坑洞建成并投入运行。

科学的进步依赖于基础理论的发展，基础理论的发现和验证依赖于科学仪器。党的十八大以来，我国在科学仪器建设方面不断努力，每一份成功的科研报告都催人奋进。

在贵州，世界上最大的射电望远镜仰望天空，聆听来自宇宙最深处的声音；在合肥，被誉为“人造太阳”的超导托卡马克核聚变实验装置，将中国磁约束核聚变研究带到了世界前沿；在上海，生物学家、遗传学家、材料科学家和其他研究人员正在利用上海光源探索物质世界的奥秘。在北京，中国第一台高能加速器——北京正负电子对撞机，经过多轮改造和技术升级，产生了重要的科研成果。

仰望Tai 空，首颗暗物质探测卫星有望收获，首颗碳卫星刚刚完成在轨测试，转入业务运行和科学应用阶段；凝视海洋，“科学”号综合科考船深入人类从未探索过的西太平洋卡罗琳海山，“探索一号”探索万米海底深渊；俯瞰地底深处，位于四川金平、宇宙射线通量最低的世界最深暗物质实验室，正试图捕捉暗物质存在的最直接证据。

这些科学仪器是公共实验平台，为多学科领域的基础研究、应用基础研究和应用研究服务提供强有力的技术支撑；这些大科学工程是特殊的研究装置，是实现特定学科领域重大科技目标的研究工具；这些大科学工程是公益性基础设施，为国家经济建设、国家安全和社会发展提供基础数据。

得益于国家科技实力的提升

当被问及中国为什么要建造“发现一号”科考船时，中科院深海科学与工程研究所首席科学家彭晓彤回答:中国海洋科技起步较晚，长期依赖进口海洋装备。但由于国外设备固有的技术封锁和高昂的维护成本，我们不可能仅仅靠进口就走到国际深海领域的前列。中国要想成为海洋强国，就必须改变这种状况，而坚持自主研发是走向国际深海前沿的必由之路。

建设中国自己的科学仪器是中国科技发展的客观需求——中国科研已经到了从量变到质变的门槛，正在实现从跟踪到平行再到领先的转变。中国科学家要想取得从0到1的原创性成果，走上国际科学前沿，就必须发展自己的科学仪器。

建设中国自己的科学仪器的能力得益于中国工业和制造业的快速发展。科学仪器是多学科支撑的，是多项高新技术的集成，体现了一个国家的科技制造能力。大型科学项目不是一般的科研仪器设备，大多需要特殊的材料和工艺。但这些材料和工艺往往处于封锁和禁运之下，我们只能依靠自己的研发。如果中国的工业和制造业没有相当的水平和能力，再好的科学构想也无法实现。

每当提到500米口径球面射电望远镜，中科院国家天文台副总工程师、研究员李勇总是说，“没有中国工程技术的发展，FAST是无法完成的。”他介绍，FAST将使中国拥有探索宇宙的最佳仪器，而拥有相关专利技术的发达国家将封锁中国。

科学仪器建设中取得的新技术成果也在其他重大工程中得到广泛应用，反哺了国民经济的发展。中国科学院高能物理研究所所长王院士表示，中国互联网的诞生是北京正负电子对撞机的“副产品”，它的建造和后续的每一次升级都推动了相关企业的技术升级。FAST开发的抗疲劳索网技术和索网工程管理已应用于港珠澳大桥建设。

吸引和培养人才的法宝。

2017年8月，8名从哈佛大学归国的博士后登上各大媒体头条。被称为“八剑客”的王文超、张欣、王俊峰、刘青松、刘晶、张娜、林文初、任涛告别波士顿，扎根安徽合肥“科学岛”。他们之所以选择回国，不仅仅是爱国，更是一个可以施展才华的舞台:中科院合肥物质科学研究院高磁场中心。这里的“稳定强磁场实验装置”综合性能达到国际领先水平，是世界一流的科研设备。

种梧桐树可以引来金凤凰。从某种程度上说，科学家能否取得原创性的重要科研成果，取决于他们是否拥有最先进的科学仪器和装置。科学仪器能为科技工作者提供最好的科研平台，是聚集和吸引人才的最大法宝。

科学仪器也是人才培养的实践领域。这在高能物理领域尤为明显。中国高能物理界的许多实验物理学家和理论物理学家都与北京正负电子对撞机有着千丝万缕的联系。“30多年前，我们几乎从零开始启动北京正负电子对撞机，到现在已经三代了。在这个过程中，我们培养了很多人才。”王说，科学仪器需要的仪器都要自己设计研制，既能培养科研人员和企业进行世界领先的仪器、设备和技术的研发，又能培养一大批顶尖的青年科研人才和高素质、具有国际水平的装备科研人才。

不仅仅是“科学岛”上的“八剑客”，如今，科学仪器的建设、维护和使用队伍中出现了越来越多的年轻面孔。中青年骨干力量逐渐走在科技创新的前列，“90后”“00后”在磨炼中成长。一代又一代，中国科技创新的脚步从未停止！

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