“科研儀器與設(shè)施”專題序言

科學(xué)儀器是人類感知能力的拓展。隨著人類探索進程與能力的不斷推進，科學(xué)研究的復(fù)雜性、交叉性、融合性日益增強，對儀器設(shè)備的依賴隨之提高。儀器設(shè)備越來越復(fù)雜且規(guī)模越來越大，逐步發(fā)展成大科學(xué)裝置［1］?？蒲袃x器與大科學(xué)裝置是科技創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)和保障，是創(chuàng)新研究成果的重要產(chǎn)出形式，是國家創(chuàng)新能力和科學(xué)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展水平的重要標志，也是經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全的重要保障［2］。

“工欲善其事，必先利其器?！睘閷崿F(xiàn)高水平科技自立自強，大力加強科研儀器自主研制，前瞻布局科研設(shè)施勢在必行?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標》明確提出，要“適度超前布局國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”“加強高端科研儀器設(shè)備研發(fā)制造”，旨在全面建設(shè)戰(zhàn)略導(dǎo)向型、應(yīng)用支撐型、前瞻引領(lǐng)型和民生改善型的科技基礎(chǔ)設(shè)施，全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢［3］。

如果說未來科技是一個充滿無限可能的魔盒，那么大科學(xué)裝置無疑就是一把用來開啟它的鑰匙，創(chuàng)造更高能量、更大密度、更短時間、更高強度等極限研究條件，幫助我們不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進軍［4］。大科學(xué)裝置作為國之重器，是推動基礎(chǔ)研究取得重大進展、引領(lǐng)前沿顛覆性技術(shù)突破的“利器”。從國際上來看，發(fā)達國家在“二戰(zhàn)”以后均投入巨資，建設(shè)各類大科學(xué)裝置，如大家熟知的哈勃望遠鏡、歐洲核子中心的大型強子對撞機、美國的引力波實驗裝置、日本的超級神岡中微子探測器等。這些高達幾十億美元的投資，帶來了科學(xué)上的豐碩回報，包括近年來的希格斯粒子、引力波等重大發(fā)現(xiàn)，同時也引領(lǐng)了重大技術(shù)的突破和發(fā)展，一個最著名的例子是歐洲核子中心為解決科學(xué)家之間的數(shù)據(jù)共享問題而發(fā)明的萬維網(wǎng)，發(fā)明者蒂姆·伯納斯·李于2016年獲得圖靈獎［4］。1990年以來，近半諾貝爾物理學(xué)獎都應(yīng)用了大科學(xué)裝置。作為重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，大科學(xué)裝置在提高我國自主創(chuàng)新能力方面占據(jù)重要地位。1988年建成、1990年正式運行的北京正負電子對撞機是我國第一臺大科學(xué)裝置。其后，全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置、中國散列中子源工程、500米口徑射電望遠鏡、子午工程等相繼問世，為推進我國的科學(xué)發(fā)展添磚加瓦［5-7］?！笆濉币詠?，我國大科學(xué)裝置的建設(shè)運行從以國際跟跑為主，逐步轉(zhuǎn)到跟跑、并跑，有的已經(jīng)實現(xiàn)了領(lǐng)跑，產(chǎn)生了一大批重大原創(chuàng)成果。例如，通過上海光源實驗手段，發(fā)現(xiàn)了外爾半金屬，外爾費米子第一次展現(xiàn)在科學(xué)家面前；全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置創(chuàng)造了101秒等離子體高約束持續(xù)放電、等離子體中心電子溫度1億度這樣的世界紀錄［8］?！笆奈濉逼陂g，我國將以更大的力度，加快建設(shè)一批更高水平、更大規(guī)模的大科學(xué)裝置，例如空間環(huán)境地基監(jiān)測網(wǎng)、大型低速風(fēng)洞、高能同步輻射光源、高效低碳燃氣輪機、未來網(wǎng)絡(luò)試驗設(shè)施、極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設(shè)施、強流重離子加速器裝置、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究設(shè)施、多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施、地震科學(xué)實驗場等，在布局上尤其重視補齊人類基礎(chǔ)科學(xué)前沿領(lǐng)域缺少重大研究成果的短板，朝著世界科技強國的目標邁進［4，9］。

規(guī)模相對較小的科研儀器也是科技創(chuàng)新的重要工具。目前，我國大部分高端科學(xué)儀器依賴進口，關(guān)鍵部件往往受制于人，難以支撐重大原創(chuàng)性成果產(chǎn)出，面對這一嚴峻形勢，只有加速發(fā)展，才能立于不敗之地。經(jīng)過多年的厚積薄發(fā)，我們已取得了一系列重要成果，積累了一批關(guān)鍵核心技術(shù)，培養(yǎng)了一批儀器研制及應(yīng)用人才，在數(shù)理與天文科學(xué)、化學(xué)與材料科學(xué)、信息與工程科學(xué)、地球與環(huán)境科學(xué)、生命與醫(yī)學(xué)科學(xué)等眾多領(lǐng)域，產(chǎn)出了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)、掌握關(guān)鍵核心技術(shù)的專精科研儀器，為提升我國科研儀器發(fā)展的核心競爭力和行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力，保障國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈的安全可控奠定了較好基礎(chǔ)［2］。

《世界科技研究與發(fā)展》2022年第3期“科研儀器與設(shè)施”專題共錄用了11篇相關(guān)論文。其中，中國科學(xué)院文獻情報中心陳芳等撰寫的《美國出口管制科學(xué)儀器技術(shù)分類研究》［10］一文，基于中美貿(mào)易沖突及美國為首的發(fā)達國家以立法形式限制關(guān)鍵核心技術(shù)向我國出口的背景，對比分析了美國“兩用”物品的商業(yè)管制清單（The Commerce Control List，CCL）中的內(nèi)容與國內(nèi)科學(xué)儀器的分類，揭示了中國科學(xué)儀器領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)受美國管制的嚴峻形勢，為我國科學(xué)儀器的發(fā)展提出了分類應(yīng)對、堅定走自主研發(fā)道路等政策建議。廣東省科技圖書館（廣東省科學(xué)院信息研究所）徐玉霞等撰寫的《日本先進科學(xué)儀器研發(fā)項目管理經(jīng)驗及啟示》［11］一文，對日本先進測量分析技術(shù)與儀器開發(fā)計劃的出臺背景、管理架構(gòu)、領(lǐng)域分布、經(jīng)費投入和實施成效等進行了深入分析，然后結(jié)合我國國情，提出強化頂層設(shè)計、推動技術(shù)研發(fā)、優(yōu)化項目評價、促進產(chǎn)學(xué)研合作和科技成果轉(zhuǎn)化落地等建議。中國財政科學(xué)研究院韓鳳芹等撰寫的《我國科研儀器進口依賴的原因分析與對策建議》［12］一文，探討了科研儀器進口依賴對科研事業(yè)的影響，從環(huán)境視角分析了我國科研儀器進口依賴的主要原因在于國產(chǎn)化環(huán)境的缺失，并基于此提出了加快布局科研儀器研制人才戰(zhàn)略、構(gòu)建鼓勵科研儀器自主研制的基礎(chǔ)制度體系、搭建全國科研儀器供需對接平臺、著力營造科研儀器“研制用”國產(chǎn)化文化環(huán)境等政策建議。

中國科學(xué)院條件保障與財務(wù)局陳娟、中國科學(xué)院文獻情報中心李澤霞、中國科學(xué)院近代物理研究所李玥和中國科學(xué)院云南天文臺楊光普等合作完成的《美國能源部重大科技基礎(chǔ)設(shè)施風(fēng)險管理研究及啟示》［13］一文，對若干重大科技基礎(chǔ)設(shè)施風(fēng)險事件產(chǎn)生的科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境影響進行了細致分析，深入研究了美國能源部重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的風(fēng)險管理程序及其核心環(huán)節(jié)，并基于我國在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施風(fēng)險管理方面的實際情況，提出強化風(fēng)險管理意識、建立符合重大科技基礎(chǔ)設(shè)施特點的風(fēng)險管理制度，針對不同類型的風(fēng)險綜合研判、提前部署，加強過程管理、及時發(fā)現(xiàn)和調(diào)整風(fēng)險和處理策略，開展設(shè)施建設(shè)管理評估并將風(fēng)險管理作為重要的考量因素等管理制度建議?？茖W(xué)技術(shù)部科技經(jīng)費監(jiān)管服務(wù)中心潘昕昕撰寫的《歐盟大型科研基礎(chǔ)設(shè)施資助管理的經(jīng)驗與啟示》［14］一文，研究了歐盟在大型科研基礎(chǔ)設(shè)施資金投入和管理方面的有關(guān)經(jīng)驗做法，并結(jié)合我國實際，建議拓展和統(tǒng)籌我國大型科研基礎(chǔ)設(shè)施投入渠道、完善成本核算方法、加大對設(shè)施運行維護和使用方面資金支持力度，進而提升我國大型科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運行的社會經(jīng)濟效益，增強我國科技創(chuàng)新的“硬實力”。

此外，中國科學(xué)院文獻情報中心李華東等［15］基于文獻計量和主題模型研究了對撞機技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢；中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院健康與醫(yī)學(xué)技術(shù)研究所鄒雪等［16］介紹了國產(chǎn)質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀的發(fā)展現(xiàn)狀；中國科學(xué)院高能物理研究所中國散裂中子源韓澤華等［17］闡述了小角中子散射譜儀技術(shù)的發(fā)展及其未來展望；中國科學(xué)院物理研究所黃思遠等［18］介紹了高時空分辨透射電子顯微鏡的發(fā)展與應(yīng)用；中國科學(xué)院高能物理研究所王平等［19］介紹了CSNS中子斬波器的研制和應(yīng)用；中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心高卓妍等［20］介紹了固體目標微形變探測儀及其在高鐵橋梁的應(yīng)用。

本期專題在征文、約稿和評審過程中，還得到了中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所、中國科學(xué)院自動化研究所、上海海洋大學(xué)、中國科學(xué)院海洋研究所、天津大學(xué)、中國科學(xué)院蘭州文獻情報中心、大連理工大學(xué)、西南石油大學(xué)、大連海事大學(xué)、昆明理工大學(xué)、自然資源部第一海洋研究所、蘭州理工大學(xué)、上海大學(xué)、中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院、中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所、中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所、中國科學(xué)院成都文獻情報中心等單位研究人員和審稿專家的支持，在此謹致謝忱！希望本期專題能為科研儀器與設(shè)施領(lǐng)域的戰(zhàn)略研究人員、核心技術(shù)人員和工程管理人員提供一個學(xué)習(xí)交流的平臺，助力科研儀器與設(shè)施的快速發(fā)展。

“科研儀器與設(shè)施”專題特邀執(zhí)行主編

鄒自明

2022年6月