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全球科学研究进入大科学时代中国如何作贡献

作者:社会科学
出处:www.lunrr.com
时间:2020-04-10

作者:陈芳、董瑞峰、刘宏宇、徐海波资料来源:新华社发布日期:2018/5/14 20:24336015

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中国如何为全球科研做出贡献进入大科学时代

文/《t望》《新闻周刊》记者陈芳、董瑞峰、刘宏宇、徐海波

全球科研进入大科学时代。许多科学问题的范围、规模和复杂性都在不断扩大,远远超出了一个国家的能力,这使得在大科学领域开展国际合作成为必要

近年来,中国频繁出现在国际重大科学项目和重大科学项目中,取得了一系列丰硕成果,包括“世界之眼”平方公里阵列射电望远镜,为人类了解宇宙提供了新的历史机遇。国际热核聚变实验堆计划致力于为人类带来无限的清洁能源。人类基因组计划探索生命的奥秘.

在新时代,中国如何为全球重大科技问题做出贡献?这些“国家重量级人物”将扮演什么角色?

科学研究已经进入了伟大科学的时代

成千上万根天线在140个足球场的表面以螺旋臂的形状从中心向外展开,像“巨眼”一样伸出长长的“触角”中国研制的SKA平方公里阵列射电望远镜将为人类了解宇宙提供新的历史机遇。

近年来,中国已经或正在建设许多重大科学项目。 随着国务院《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》的正式发布,中国进入了领导组织国际重大科学项目和重大科学项目的“快车道”。

“大科学的多学科、多目标、多学科特点需要通过国际科技创新合作来实现,共同解决人类社会面临的共同挑战,促进世界科技创新和进步。 科技部国际合作司司长叶东白总结了“大科学”的含义

他介绍说,积极领导国际重大科学项目和重大科学项目的组织是中央全面深化改革领导小组确定的一项关键任务。中共十八届五中全会、十三五规划和《国家创新驱动发展战略纲要》都为这项工作做了安排。

20世纪50年代,席卷全球的科学浪潮将世界的目光推到了一个新的高度。 国际空站间项目、卡西尼卫星探测项目和许多其他需要巨额投资的大型项目相继问世。需要跨学科合作的大规模前沿科学研究项目已经出现。来自不同国家和不同信仰的科学家既有分歧又有合作,利用许多国家的努力来解决技术问题已成为一种普遍趋势。

面对新一轮科技革命和产业转型的机遇和挑战,世界强国不断增加对科技创新的投资,特别强调发展科学仪器

例如,日本继续在绿色超级计算领域领先。日本科学化学研究所的“菖蒲”获得了世界节能超级计算机第一名。美国桑迪亚国家实验室在其“Z-machine”装置世界上最强的辐射源中开启了氘氚控制核聚变实验。美国完成了对木星的首次近距离观测,并在运载火箭的再利用方面取得了重大进展。

近年来,中国先后建成了“中国之眼”、散裂中子源、合肥稳态强磁场装置、上海超强超短激光实验装置、大亚湾中微子等一批科学仪器。这些“国家重量级人物”为从微观和宏观两个层面研究物质结构提供了最先进的技术手段,并将支持国内外科学家探索物质的基本结构、宇宙的起源和演化以及生命的起源等重大科学问题。

让大型科学项目做更多的大事

大型科学项目应该进行哪些项目,如何展示和评估?一些科学家建议,发展大型科学项目不仅要适合中国国情,而且要注重经济效益和社会效益。 我们必须坚持选择最好和最重要的原则,让大型科学项目做更重要的事情。

受控核聚变被称为“人造太阳” 这是目前世界上最大和影响最深远的国际科研合作项目之一。它由中国、欧洲、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国联合实施。

中国国际核聚变能源项目执行中心主任罗德龙表示,2008年至2017年,在中国参与ITER(国际热核聚变实验堆项目)的推动下,共部署了119个项目用于发展磁约束核聚变能源,总资金约40亿元。 中国取得了一系列国际国内首创的研究成果,使中国在核聚变领域处于与国际水平甚至某些方面相当的领先地位。 与此同时,它还“为应对全球气候变化、和平利用核能和人类可持续发展贡献了‘中国智慧’”

通过参与ITER项目,中国的科技创新能力、国际项目管理能力和专业技术人才培养能力都有了很大提高。 中国在材料科学、超导技术、精密加工等相关领域的研发能力和技术水平都取得了长足的进步。一些技术已经成功工业化。

在测量投入产出比时,一些科学家指出投资科学仪器的潜在回报很高 中国科学院高能物理研究所所长王方毅院士认为,虽然重大成果不一定需要重大投资,但许多重大投资都会产生重大成果。 希格斯粒子和引力波的发现是一个典型的例子,这些主要设施有许多技术副产品。例如,欧洲核中心(CERN)发明了网络技术来解决科学家之间的数据共享问题,激光干涉引力波观测台(LIGO)的减震技术、激光技术和极低噪声技术也得到广泛应用等。

“中国之眼”(FAT)在中国拥有自主知识产权,是世界上最大的单孔望远镜。 在他的一生中,快运的总工程师石成南任栋说,尽管有风险,快运将提供解决几个千年问题的机会。 FAST打算回答的科学问题不仅是天文问题,也是人类和自然问题。它潜在的科学产出今天可能仍然很难预测。

坚持同等重视自主研发和国际合作

实事求是和科学精神这是许多科学家在采访中强调的在开发大型科学项目时应该坚持的理念。

理论物理学家、中国科学院院士鲁愚表示,在建立“科技信心”的同时,也应该克服急躁情绪。 历史经验值得总结和反思。苏联在1957年成功发射了世界上第一颗人造卫星,这让美国大为震惊。美国迅速制定了一系列战略计划,并将资源集中在科技创新上,进一步巩固其科技优势。

坚持自主研发与国际合作并重,成为重要的路径选择 领导国际重大科学计划和重大科学项目的组织,日益成为解决世界重大科学问题的有力工具,能够为世界文明的发展做出积极贡献 ”罗德龙说道

王方毅院士认为单靠自己是不可能启动所有重大项目的。一个健康的科学研究体系应该让我们参与他人的项目,同时启动我们自己的项目。 自己发起的项目应具有国际竞争力、独特的计划或技术、技术进步、创新和可行性、取得重大成果的可能性以及大量国际贡献。

“科学仪器的建设不能简单地照搬其他国家,而必须有自己的特色,必须在技术方案和关键技术上有所创新。 中国科学院南京天文光学技术研究所研究员、中国科学院院士崔向群建议,中国的科学仪器建设应该具有前瞻性和创新性,从“跟随领先”转变为“引领领先”。"

大科学项目“三步走”

根据中国国际重大科学计划和重大科学项目领导机构的“三步走”发展目标,到2020年,将培育3-5个项目,选择并启动1-2个中国国际重大科学计划和重大科学项目领导机构,初步形成领导国际重大科学计划和重大科学项目组织的机制和实践,为后续工作探索积累有益经验。

到2035年,将培育6-10个项目,启动成熟项目,形成由我国牵头的国际大科学计划和大科学项目初步布局,以增强其在全球几个科技领域的影响力。

到本世纪中叶,开始培育成熟的项目,在国际科技创新治理体系中发挥重要作用,继续为全球重大科技问题做出贡献

中国科学院院长白春丽等人认为,在规划和建设世界科技强国的过程中,我们既不应急于求成,也不应犹豫不决。做好顶层设计,识别关键问题和薄弱环节,制定分阶段实施的目标任务和路线图,走出中国特色科技强国之路。

几位院士建议,国家应集中优势科技资源,组织力量开展协同创新和科技研究,努力解决一系列战略性科技问题。按照择优和最重要的原则,进一步调整科技投入的结构和重点方向。创新资源应更多地聚集到创新能力强、创新产出高、创新效益好的科研院所和科研团队,使国家战略科技实力越来越强。

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