界面新聞?dòng)浾?| 張熹瓏
“從我們國(guó)家的維度來(lái)看，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)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(xué)城論壇上，中國(guó)科學(xué)院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)韓杰才演講時(shí)指出，大科學(xué)時(shí)代離不開先進(jìn)的科學(xué)裝置，如果缺乏綜合性的大科學(xué)裝置，很多科學(xué)基礎(chǔ)研究難以突破。
“大科學(xué)”概念可以追溯到1962年美國(guó)科學(xué)史家普賴斯發(fā)表的《小科學(xué)、大科學(xué)》一書，其中認(rèn)為二戰(zhàn)前的科學(xué)都屬于小科學(xué)，從二戰(zhàn)時(shí)期起，進(jìn)入大科學(xué)時(shí)代。
而大科學(xué)裝置，是指需要“大手筆”建設(shè)，并能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行、具有科學(xué)和工程雙重屬性的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。
在韓杰才看來(lái)，根據(jù)人均GDP量級(jí)，過(guò)去到現(xiàn)在可以劃分為三個(gè)發(fā)展階段：早期人均GDP為1000-3000美元的量級(jí)，以要素和土地資源實(shí)現(xiàn)發(fā)展；人均GDP提升至5000美元時(shí)，是以資本為驅(qū)動(dòng)，過(guò)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(dòng)的時(shí)期，人均GDP超過(guò)1萬(wàn)美元，科技和要素帶來(lái)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(huì)價(jià)值，打造基礎(chǔ)科學(xué)的產(chǎn)業(yè)。”韓杰才說(shuō)。
2021年，“世界百年未有之大變局”成為排行榜首的流行語(yǔ)。韓杰才認(rèn)為，這個(gè)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(xué)裝置已成為推動(dòng)現(xiàn)代科技發(fā)展的重器。1970年以來(lái)，利用大科學(xué)裝置獲得諾貝爾獎(jiǎng)的比例越來(lái)越高：1970到1990年是40%，1991年到2010年是48%，2010年以后高達(dá)57%。
事實(shí)上，在我國(guó)大科學(xué)裝置的建設(shè)模式也更換了幾輪。早期50年代的“兩彈一星”，是以舉國(guó)體制建設(shè)的大科學(xué)裝置；90年代后的北斗衛(wèi)星，則是單點(diǎn)建設(shè)的裝置。
一直到“十一五”時(shí)期后，國(guó)內(nèi)的大科學(xué)裝置開始呈規(guī)模化。而進(jìn)入“十三五”以后，大科學(xué)裝置達(dá)到10多個(gè)的量級(jí)，實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；摹⒂许攲釉O(shè)計(jì)的推進(jìn)建設(shè)。發(fā)展到當(dāng)下，隨著ChatGPT的面世，超級(jí)計(jì)算大裝置亦成為眾所矚目的技術(shù)。
目前，國(guó)內(nèi)在建或建成的大規(guī)模裝置達(dá)近60個(gè)的規(guī)模。從學(xué)科分布來(lái)看，從“十二五”時(shí)期開始，“把工程領(lǐng)域和一些行業(yè)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的重大問(wèn)題解決列入了大科學(xué)裝置的規(guī)劃，集中在天文、量子、物理、地球環(huán)境科學(xué)等方面?！?/span>
韓杰才認(rèn)為，從科學(xué)價(jià)值來(lái)看，大科學(xué)裝置發(fā)揮了策源作用，是原創(chuàng)性搶占科技競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的成果，在產(chǎn)出應(yīng)用方面具備強(qiáng)大動(dòng)力；在國(guó)際合作方面，由于是高投入、高技術(shù)含量的裝置，也成為國(guó)際合作很好的平臺(tái)。
對(duì)于基礎(chǔ)研究而言，大科學(xué)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(lái)支撐：“比如超級(jí)計(jì)算機(jī)大裝置，是材料學(xué)、藥物創(chuàng)新、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)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(wèn)題?！?/span>
伴隨著各地投入建設(shè)科學(xué)城，大科學(xué)裝置也成為競(jìng)賽的關(guān)鍵。例如集中了不少大科學(xué)裝置的合肥，2022年躍居全球科研城市第16位；依托大科學(xué)裝置，上海致力于成為全球光子科學(xué)中心。
而在深圳的光明科學(xué)城，則規(guī)劃要建設(shè)10個(gè)大科學(xué)裝置，現(xiàn)時(shí)已經(jīng)建成3個(gè)，包括腦科學(xué)重大裝置和合成生物重大裝置等。
此前，哈爾濱工業(yè)大學(xué)亦在深圳投入試運(yùn)行地面模擬裝置，計(jì)劃圍繞高低溫、高真空、微重力等方面，為元器件的長(zhǎng)壽命和人在空間的長(zhǎng)期工作提供科技支撐。
“光明科學(xué)城要想建設(shè)為創(chuàng)新中心，必須要構(gòu)筑大科學(xué)裝置平臺(tái)，通過(guò)這樣的裝置加強(qiáng)區(qū)域集群合作，促進(jìn)新技術(shù)溢出效應(yīng)。”韓杰才如是說(shuō)。
他也提到，深圳乃至大灣區(qū)的大科學(xué)裝置定位，都要深化當(dāng)?shù)氐奶厣Ｉ钲诘难b置可以特別針對(duì)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(dòng)元器件的高性能化和高質(zhì)量化。
中國(guó)科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)副校長(zhǎng)楊學(xué)明則進(jìn)一步指出，先進(jìn)光源大裝置能帶動(dòng)大灣區(qū)的電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，“特別是對(duì)我國(guó)卡脖子技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域，比如像光刻技術(shù)、光刻膠開發(fā)、新材料、新質(zhì)譜技術(shù)等。”
在集成電路領(lǐng)域，我國(guó)芯片市場(chǎng)占全球的比重為60%，但是芯片制造占比和IC制造設(shè)備占比分別僅有10%和1%-2%，半導(dǎo)體關(guān)鍵零部件占比甚至為0%。用楊學(xué)明的話來(lái)形容，這是“非常致命的”：“所以需要花大力氣推動(dòng)高端儀器和設(shè)備領(lǐng)域的發(fā)展，大科學(xué)裝置是其中的一部分?！?/span>
產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化是另一個(gè)著力點(diǎn)。國(guó)際歐亞科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院院長(zhǎng)樊建平告訴記者，應(yīng)當(dāng)注意科學(xué)和產(chǎn)業(yè)的一體規(guī)劃與設(shè)計(jì)，“像光明區(qū)的腦科學(xué)裝置和合成裝置，旁邊都有技術(shù)創(chuàng)新中心。科研人員在樓上，創(chuàng)業(yè)人員在樓下，每個(gè)孵化器后面都帶著1-2個(gè)產(chǎn)業(yè)。這種模式我們叫蝴蝶效應(yīng)，是深圳的特點(diǎn)。”