全国省级层面重大科技基础设施建设现状及发展策略研究

马德营 庞怡 王晓鹏 张晖

摘 要：重大科技基础设施对各省夯实基础研究物质基础、打造战略科技力量、建设综合性国家科学中心和国家区域创新中心具有重要意义。首先聚焦各省“十四五”期间重大科技基础设施建设，分析了全国各省建设重大科技基础设施数量、领域分布。然后总结了建设中集群化、配套设施系统化特点，以及高校逐渐成为建设主力、市场化运营新动向。最后研究了部分设施存在重复性建设、建设运营经费压力大、人才缺口大以及与省实验室建设结合不紧密等问题，并提出了相关建议，为各省市建设重大科技基础设施提供参考。

关键词：重大科技基础设施；大科学装置；基础研究；国家科学中心；实验室

中图分类号：F2     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.21.006

重大科技基础设施又称大科学装置，是为探索未知世界、发现自然规律、引领技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学技术研究装置或系统，也是开展基础研究、获取原创成果的利器，是国家战略科技力量组成部分。重大科技基础设施对抢占全球科技制高点，开辟发展新领域新赛道、构筑竞争新优势具有重要意义，同时对实现高水平科技自立自强，推动经济社会高质量发展具有重大战略意义。

近年来，国内外重大科技基础设施建设一直是研究热点，主要研究内容包括整体布局、管理机制、建设模式、建设主体等多个方面。例如，陈晓怡、华盾、陈娟等、王敬华、李泽霞等分别对法国、俄罗斯、美国、德国国家重大科技基础设施建设运行情况进行了研究；王贻芳、西桂权、葛焱、陈套等全面总结了重大科技基础设施的内涵及分类、运行成效、新形势新要求以及对未来发展；陈馨旖分析了国内重大科技基础设施建设主体情况，黄振羽从政治锦标赛的理论视角分析了地方政府青睐重大科技基础设施的原因，王立伟、王留军、李勇、曾开等分别对长三角、浙江、山东、江西等地的重大科技基础设施的建设情况进行了研究。从总体上看，目前相关研究还是更多地集中在理论层面，从省级层面研究重大科技基础设施建设现状的并不多。

1 各省推动重大科技基础设施情况

通过分析31个省份的“十四五”规划可以看出，各省份都非常重视重大科技基础设施建设。其中，有23个省份将重大科技基础设施建设列入“十四五”规划，有10个省份明确提出“打造重大科技基础设施群”，特别是海南、四川、湖北等在“十四五”期间还出台了重大科技基础设施建设管理办法。

通过分析整理31个省份自“十四五”以来开工建设的重大项目信息，以及各省份的“十四五”规划，可以了解全国范围内“十四五”期间在建或谋划布局的重大科技基础设施情况。目前在建的设施有143个，处于论证、谋划阶段的设施有31个。各省在建或谋划布局的重大科技基础设施数量如图1所示。广东省重大科技基础设施数量最多，远远领先其他省市，也正是有这样的基础，广东省入选国家“十四五”规划的重大科技基础设施数量多达5个。其次是四川省15个、江苏省14个、山东省13个、重庆市12个、浙江省11个、湖北省10个，其他省数量均为10个以下。

通过对“十四五”期间在建或拟建的174个重大科技基础设施所属领域进行分析，可以看出工程技术领域和材料领域设施较多，分别是42个、38个。其次是生命领域、地球与环境领域和空间与天文领域，设施数量分别是28个、24个和20个。能源领域、粒子和核物理领域设施数量较少，分别是14个和8个。在工程技术领域，超级计算、智能计算设施10个，风洞设施4个。在材料领域，光源类设施最多，有16个，其次就是高温、高压、强磁等极端环境平台设施。生命领域的设施较为分散，作物表型组学、种质资源、人类器官模拟居多。在地球与环境领域，设施主要集中在海洋观测、海洋生态模拟、大气环境模拟方面。在空间与天文领域，天文望远镜、空间观测、航天环境模拟等设施居多。在能源领域，核聚变设施最多，达到了7个。在粒子和核物理领域，设施主要集中在粒子加速和捕获方面。

2 各省份建设重大科技基础设施经验

2.1 聚焦相关领域布局建設重大科技基础设施集群

建设重大科技基础设施集群，可以综合利用各设施的优势和特点，跨学科、跨领域发起实施大科学工程、大科学计划，营造大科学生态，推动多学科领域交叉融合，催生重大科技成果。江苏、安徽、重庆等10个省市均在“十四五”规划中明确提出“建设重大科技基础设施群”。北京市在怀柔区建设了综合极端条件实验装置、地球系统数值模拟装置、高能同步辐射光源等5个国家重大科技基础设施。上海市在张江区建设了上海光源、超强超短激光装置、软X射线自由电子激光装置和硬X射线自由电子激光装置等8个重大科技基础设施，形成国内规模最大、种类最全、功能最强的光源重大科技基础设施集群。安徽合肥聚焦能源、信息、生命、环境四大领域，规划布局重大科技基础设施12个。

2.2 重大科学基础设施对配套设施建设提出了新要求

重大科技基础设施建设是一个系统工程。为充分发挥重大科学基础设施的作用，还需要配套建设高端研发平台，引进科研机构，布局高校分校区、成果转化园区与各类生活配套，汇聚、整合所在区域人才、技术、资金、机构等创新要素，建立完整的创新生态。上海同步辐射光源周边1km范围内，集聚了上海科学院、中国科学院上海高等研究院、张江实验室等研究机构，上海科技大学、上海中医药大学、上海交通大学、复旦大学等高校及科技园区，以及大量的科技成果转化机构和孵化园区。北京怀柔在5大国家级重大科技基础设施周边配套建设了13个科教基础设施、15个交叉研究平台，建设了产业转化示范区、有色金属新材料科创园等创业孵化园区，还配套建设了科研办公大厦、酒店、医疗、教育、文化、商业等设施。

2.3 进入国家战略布局是各省建设重大基础设施的强大动力

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出，支持北京、上海、粤港澳大湾区形成国际科技创新中心，建设北京怀柔、上海张江、大湾区、安徽合肥综合性国家科学中心，支持有条件的地方建设区域科技创新中心。党的二十大报告提出，“统筹推进国际科技创新中心、区域科技创新中心建设”。建设综合性国家科学中心、区域科技创新中心，可以汇聚国家重大科技基础设施、新型研发机构等多种战略科技力量，吸引世界级科学家集体攻关，有效提升区域创新能力。国家重大科技基础设施是建设综合性国家科学中心、区域创新中心的重中之重。各省为争创综合性国家科学中心、区域科技创新中心，积极规划布局重大科技基础设施，边建设边申请国家支持，掀起了省级层面建设重大科技基础设施的高潮。“十四五”以来，湖北省布局建设了一批省级重大科技基础设施，其中脉冲强磁场实验装置优化提升、深部岩土工程扰动模拟设施和作物表型组学研究等3个重大科技基础设施得到国家发改委批复，进入国家序列，助力武汉市成为全国第五个科技创新中心。陕西省统筹规划建设4个国家级重大科技基础设施，在此基础上，西安市成功获批综合性国家科学中心和科技创新中心。杭州、南京、苏州、无锡、大连、郑州、兰州等城市也在积极谋划建设重大科技基础设施，明确提出要争取建设国家区域科技创新中心。

2.4 地方政府支持高校建设重大科技基础设施是新发展路径

国内高校拥有全国80%的两院院士，建有全国60%的国家重点实验室，在重大基础理论创新和重大科技基础设施研制方面更有优势。“十一五”以来，高校牵头建设的国家重大科技基础设施有20个，参与建设的有8个，分别占34.48%和13.79%。“十四五”期间，36所高校牵头建设54个重大科技基础设施，高校已经成为重大科技设施建设的重要力量。四川、湖南、山西等省充分利用省内高校力量，建设重大科技基础设施。西南交通大学在四川省政府的支持下，建设了多态耦合轨道交通动模试验平台、准环对称仿星器。南昌大学在湖南省政府的支持下建设了发酵工程基础设施、磁约束聚变与材料改性平台、超高温材料大型系列化研究平台。山西大学在山西省政府的支持下，建设了基于量子光源的引力波探测科学研究基地、极端光学装置。

2.5 重大科技基础设施市场化运作成为新发展模式

公共实验平台类重大科技基础设施面向多个学科或领域，用户众多，可以探索多元化投入、市场化运作的模式，确保设施的高效运行和共享。以深圳光明科学城为例，围绕鹏城实验室建设，引入国企和政府引导基金，合资成立企业建设深圳中能高重复频率X射线自由电子激光、深圳中能同步辐射光源、脑解析与脑模拟等9个重大科技基础设施，建设了重大科技基础设施“投、建、运、转”一体化的综合统筹平台，采用“政府主导、平台统筹、市场化运作”新管理运行机制。

3 存在的问题

3.1 省级层面之间缺少联动，部分设施存在重复性建设

当前，为在新一轮科技革命和产业变革中抢占先机、有所作为，各省市抢先布局建设一批重大科技基础设施。但因缺少国家层面统筹管理约束机制，省级之间缺少交流与合作，容易造成重大科技基础设施低水平重复建设、无序竞争。以光源设施建设为例，上海现已建设了国际上最大最全的光源类重大科技基础设施群，广东省在“十四五”期间开工建设了先进阿秒光源、南方先进光源、深圳中能高重复频率X射线自由电子激光、深圳中能同步辐射光源等4个光源类设施。安徽、湖北、河南、重庆、陕西、辽宁、山西、四川等省市也正在建设各类光源设施，全国在建、拟建光源类重大科技基础设施多达15个。又如湖北武汉建设了国家作物表型组学研究（神农）设施，南京农业大学也建设了作物表型组学研究设施，江西和辽宁两省均提出要建设轴承全生命周期研究评价设施。

3.2 重大基础设施建设运营经费较大，或给地方财政带来较大压力

重大科技基础设施建设投入资金动辄十几亿元，甚至上百亿。例如，浙江大学承担的“超重力离心模拟与实验装置”项目资金预算20亿元，上海科技大學承担的“硬X射线自由电子激光装置”项目资金预算高达100亿元。而且，重大科技基础设施建设不是一次性投资，建成后，每年的运行维护费是建设经费10%左右，另外需要考虑设施的升级改造、相关科研项目经费等。国家重大科技基础设施的建设运营经费主要源于中央财政拨款，在得不到国家支持的情况下，省级重大科技基础设施建设资金筹措就会面临较大压力，需要省市财政投入大量资金。湖北省和武汉市连续四年每年共筹集100亿元资金，用于重点支持提升脉冲强磁场、加快精密重力测量、生物医学成像设施等一批重大科技基础设施等项目建设。

3.3 重大科技基础设施建设人才培养滞后，人才缺口较大

重大科技基础设施的建设、运行、维护均需要相关学科人才支持。建设和运行过程中，需要工程技术人员和科学家一起研究探讨，提出解决方案实现科学家设想。建造和运行过程中产生大量的成果也需要专业人才来发掘、推广。另外，还需要金融、管理、科普方面的人才。目前，国内没有高校开设有关重大科技基础设施建设和运行的专业学科，相关人才主要是来源于建有重大科技基础设施的中国科学院下属的研究所和部分高校，他们从研究生阶段就跟随导师参与设施的建设、运行维护或使用，但未进行系统的培养。另外，受重大科技基础设施产出成果的不确定性和参与人员众多的影响，这些人才面临职称晋升困难、收入较低等现实问题，造成相关岗位对高层次人才的吸引力不高，现有工作人员容易流失到其他行业。特别是近年来重大科技基础设施建设发展迅速，人才需求急剧增加，人才缺口较大。

3.4 与省实验室的建设需要协同推进

各省为解决建制式科研组织失灵和社会科技力量组织失灵的问题，举全省之力组建省实验室，打造本地战略科技力量。全国范围内17个省建设了103家省实验室。除了广东省、浙江省之外，其他省份由于建设的出发点不同，省实验室建设和重大科技基础设施建设多是两条路线分开实施，即使是统筹考虑建在同一园区，也面临牵头建设单位不同，相互之间缺少支撑，不利于协同实施重大科技攻关任务。

4 建议

4.1 做好顶层规划设计

各省在谋划布局建设重大科技基础设施时，应坚持面向国家战略需求、省内学科领域和产业发展需求，综合考虑用户分布以及周边省份建设重大科技基础设施情况等多方面因素，做好发展战略选择和优势学科布局，避免一哄而上，重复建设。相邻省份可以组建重大科技基础设施联盟，合作共建共享重大科技基础设施，加强重大科技基础设施建设部门之间在设施升级换代、新设施谋划以及运营管理服务等各方面的沟通交流与合作，从而使区域内重大科技设施谋划布局更合理。

4.2 完善投入机制

各省规划重大科技基础设施时，应考虑科技发展的实际需求和设施建设的可行性，考虑重大科技基础设施全生命周期的资金需求、相关课题经费、人才队伍、管理体制和激励机制等，设立专项经费给予稳定支持。发挥市属国有企业在公益性设施建设领域的主体作用，建立商业设施经营收益反哺公益设施建设方的机制。引入企业用户参与重大基础设施建设，联合企业共建共享，建设过程及后续运行中产生的成果优先受让企业转化。探索建立长期稳定的资金投入机制和设计科学合理的回报机制，通过基金注资、投资补助、贷款贴息、担保补贴等，支持引入社会资本参与重大基础设施建设。

4.3 加强相关人才的引进培养力度

出台优渥的人才引进政策，引进顶尖科学家和工程技术人员，必要时可以考虑整建制的引进。同时，还需要加强与高校合作，在学科培养方案的制定、专业课程设置等方面充分考虑重大科技基础设施需求。制定专项人才培养计划，选送相关人员到国家重大科技基础设施培训学习，在实践学习运营维护技术。针对重大科技基础设施从业人员出台有针对性的称职评聘办法，制定绩效考评体系与晋升体系，特别是对支持保障类工程技术人才，给予市场化薪酬，推动专业技术人才队伍高质量发展。

4.4 统筹推进重大科技设施和省实验室的建设

基于国家、各自省份的重大战略需求，打造地方战略科技力量这一目标考虑，应协同推进重大科技基础设施和省实验室建设，夯实基础研究的物质基础和队伍建设。围绕省实验室的需求建设重大科技基础设施，将有力支撑省实验室高端人才团队引进和科技创新活动。围绕重大科技基础设施组建省实验室，有利于提升科研组织能力，有利于高端创新平台的建设和高端人才团队的聚集。重大科技基础设施和省实验室建设协同推进，将会更进一步发挥重大科技基础设施效能。

5 结论

重大科技基础设施是开展基础研究、应用基础研究和前沿技术研究的基础，也是组织实施面向国家战略需求重大项目的基础，各地均在抢抓建设重大科技基础设施，争取入围国家规划。重大科技基础设施建设应瞄准各省发展的战略目标，综合考虑当地产业发展、省实验室和高校学科建设需求，以及相邻或相近省重大科技基础设施建设情况，尽可能选择差异化布局建设。应采用多元化投入模式，创新机制，吸引企业用户、国有企业和社会力量参与到重大科技基础设施建设中。省市各级政府部门应建立保障机制，给予长期稳定支持。围绕重大科技基础设施，引进研发机构，汇聚高校校区、国家（重点）实验室、省级实验室、技术创新中心等创新力量，提高地方原始创新能力，高水平地服务国家和地方发展战略。

基金项目：安徽省社科规划一般项目“马克思主义公平正义理论中国化历程及其新时代建构研究”（AHSKY2021D60）。

作者简介：王兴仓，男，硕士，安徽省社会科学院马克思主义研究所助理研究员，主要从事中国特色社会主义理论体系研究。

参考文献

［1］潘教峰，鲁晓，王光辉，等.科学研究模式变迁：有组织的基础研究[J].中国科学院院刊，2021，36（12）：13951403.

[2]陈晓怡，李宏，茹志涛，等.法国重大科技基础设施体系概况和建设模式及其启示[J].科技管理研究，2022，42（09）：2230.

[3]华盾，范唯唯，贾晓琪，等.俄罗斯大科学装置建设：进展、特征与启示[J].世界科技研究与发展，2022，44（05）：726737.

[4]陈娟，周华杰，樊潇潇，等.美国能源部大科学装置建设管理与启示[J].前沿科学，2016，10（2）：6370.

[5]王敬华.德国大科学装置运行服务及管理评价机制[J].全球科技经济瞭望，2016，31（10）：2328.

[6]李泽霞，魏韧，曾钢，等.重大科技基础设施领域发展动态与趋势[J].世界科技研究与发展，2019，41（03）：221230.

[7]王贻芳，白云翔.发展国家重大科技基础设施引领国际科技创新[J].管理世界，2020，36（05）：172188.

[8]西桂权，付宏，刘光宇，等.中国大科学装置发展现状及国外经验借鉴[J].科技导报，2020，38（11）：615.

[9]葛焱，邹晖，周国栋，等.国家重大科技基础设施的内涵、特征及建设流程[J].我国高校科技，2018，（3）：1114.

[10]葛焱，杨文辉.“新基建”背景下加强重大科技基础设施建设的思考[J].科学管理研究，2021，39（01）：4550.

[11]陈套.重大科技基础设施内涵演进与发展分析[J].科学管理研究，2021，39（05）：2126.

[12]陈馨旖，黄振羽.大科学装置建设的参与主体演化[J].中国科技论坛，2019，（12）：156163.

[13]黄振羽，陈馨旖.地方政府为何青睐大科学装置？——基于政治锦标赛理论的解释[J].科技管理研究，2021，41（05）：213221.

[14]王立伟，刘军，张爱平，等.长三角重大科技基础设施共建共享机制探索[J].科技导报，2022，40（09）：1419.

[15]王留军，杨艳娟.国内重大科技基础设施建设模式及对浙江启示[J].经济师，2022，（10）：123125.

[16]李勇，李发.国家重大科技基础设施建设的山东路径探析[J].科学与管理，2021，41（02）：8894.

[17]曾开，翁贤杰，曾冰，等.江西省重大科技基础设施建设对策研究[J].中国科技信息，2021，（16）：117118.

[18]陈套，冯锋.大科学装置集群效应及管理启示[J].西北工业大学学报（社会科学版），2015，35（1）：6166.

[19]薄力之.国内外大科学装置集聚区[J/OL].國际城市规划.https：//doi.org/10.19830/j.upi.2022.224.

[20]康治平，付媛，肖硕，等.高校建设国家重大科技基础设施的思考与实施路径探索[J].实验技术与管理，2022，39（2）：249253.

[21]魏亚东.大科学装置关联产业人才培养路径的初探[J].东莞理工学院学报，2017，24（01）：97100.

[22]何科，方刘欣.以省实验室为载体集聚更多科技人才[J].中国人，2023，（04）：3740.

[23]李泽霞，曾钢，李宜展.等.重大科技基础设施联盟的功能定位及建设路径[J].科技管理研究，2020，40（06）：4953.

[24]程敏，郝成斌，王立光，等.引导社会力量参与上海新城建设的政策与机制[J].科学发展，2022，（11）：5866.