中國(guó)科研“大型化”：國(guó)之重器建好只是開(kāi)始

　　隨著最后一塊反射面單元完成吊裝，籌建長(zhǎng)達(dá)22年的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(英文簡(jiǎn)稱：FAST)主體工程劃上句號(hào)。投運(yùn)后，它將成為中科院重大科技基礎(chǔ)設(shè)施家庭中的第17個(gè)成員。

　　對(duì)于大科學(xué)裝置來(lái)說(shuō)，建好僅僅是開(kāi)始，用好才是關(guān)鍵。這個(gè)位于貴州、世界最大的射電望遠(yuǎn)鏡可用來(lái)收聽(tīng)來(lái)自太空深處的無(wú)線電波，探秘宇宙變遷、地外新星和生命體。FAST被稱為“天眼”，有望協(xié)助中國(guó)科學(xué)家沖擊諾貝爾獎(jiǎng)。目前，有10項(xiàng)諾貝爾獲是基于天文觀測(cè)成果的，其中，有6項(xiàng)出自射電望遠(yuǎn)鏡。

　　作為十七分之一，F(xiàn)AST背后折射的是中國(guó)科研裝置“大型化”的趨勢(shì)，以及中國(guó)奮力追趕科技基礎(chǔ)設(shè)施水平的決心。和放緩的經(jīng)濟(jì)不同，科研被中國(guó)放在了未來(lái)規(guī)劃的中心。目前，中國(guó)在研發(fā)上的投入已經(jīng)超過(guò)GDP的2%，比歐盟高，并且有望在2020年前達(dá)到2.5%，超越美國(guó)。

　　通過(guò)較大規(guī)模投入和工程建設(shè)來(lái)完成，建成后通過(guò)長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)行和持續(xù)的科學(xué)技術(shù)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)重要科學(xué)技術(shù)目標(biāo)的大型設(shè)施。

　　中國(guó)第一個(gè)完工的大科學(xué)裝置可追溯到1988年10月16日，北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)首次實(shí)現(xiàn)正負(fù)電子對(duì)撞。它與原子彈、氫彈、人造衛(wèi)星同列，是當(dāng)時(shí)世界上唯一在τ輕子和粲粒子產(chǎn)生閾附近研究τ-粲物理的大型正負(fù)電子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)裝置，也是該能區(qū)迄今為止亮度最高的對(duì)撞機(jī)。

　　中國(guó)對(duì)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的使用，可用物超所值來(lái)形容。自其建成后，中國(guó)在90年代取得了多項(xiàng)重大成果，一舉成為世界高能物理研究中心之一。同時(shí)，它還實(shí)現(xiàn)了“一機(jī)兩用”，是中國(guó)同步輻射的大型公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。此外，大型正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的升級(jí)，還提升了中國(guó)制造企業(yè)的實(shí)力以及協(xié)同攻關(guān)能力。

　　北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造工程(BEPCII)中的大型粒子探測(cè)器北京譜儀III。

　　目前，分布于10個(gè)省份，全國(guó)有23個(gè)正在運(yùn)行或在建的大科學(xué)裝置、7個(gè)已批準(zhǔn)立項(xiàng)的設(shè)施，涉及時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布、遙感、粒子物理與核物理、天文、同步輻射、地質(zhì)、海洋、生態(tài)、生物資源、能源和國(guó)家安全等眾多領(lǐng)域。這些設(shè)施的應(yīng)用對(duì)象有所不同，一類是對(duì)特定學(xué)科領(lǐng)域的重大科學(xué)技術(shù)目標(biāo)建設(shè)，如北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)、蘭州重離子研究裝置等;一類是為多學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究服務(wù)，具有強(qiáng)大支持能力的公共實(shí)驗(yàn)設(shè)施，如上海光源、合肥同步輻射裝置等;另一類是為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)家安全和社會(huì)發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的公益科技設(shè)施，如中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站、長(zhǎng)短波授時(shí)系統(tǒng)等。

　　這些大科學(xué)裝置是中國(guó)贏得科技話語(yǔ)權(quán)的憑證之一。大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡(又稱郭守敬天文望遠(yuǎn)鏡，英文簡(jiǎn)稱：LAMOST)擁有4千根光釬，以大口徑(4米)兼大視場(chǎng)(5度)，成為世界上光譜獲取率最高的望眼鏡。據(jù)中國(guó)科學(xué)院重大科技基礎(chǔ)設(shè)施共享服務(wù)平臺(tái)介紹，自2012年9月正式巡天以來(lái)，三年時(shí)間里，LAMOST觀測(cè)了2669個(gè)天區(qū)，對(duì)外釋放569萬(wàn)條光譜數(shù)據(jù)，領(lǐng)先于世界上所有已知光譜巡天項(xiàng)目。

　　郭守敬天文望遠(yuǎn)鏡LAMOST。

　　大科學(xué)裝置作為研究工具，檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是科研成果的轉(zhuǎn)化情況。截至去年11月，LAMOST已經(jīng)為84篇SCI論文提供幫助。LAMOST的大規(guī)模光譜數(shù)據(jù)讓天文學(xué)家頗為受益，發(fā)現(xiàn)了一顆離地球最近的超高速星，探得太陽(yáng)領(lǐng)域速度分布的新結(jié)構(gòu)，還精確測(cè)量了太陽(yáng)的本證速度、紅巨星的表面重力。

　　今年3月，在國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)中心(上海)，研究員通過(guò)蛋白質(zhì)中心的冷凍電鏡設(shè)施，成功破解手足口病病毒抗體的作用機(jī)理。這種困擾上百萬(wàn)家庭的兒童疾病將可能研制出相應(yīng)的特異性藥物。

　　國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)中心(上海)。

　　BBC發(fā)文評(píng)論道：“中國(guó)科學(xué)研究正在展示出萬(wàn)丈雄心。”