界面新闻记者 | 张熹珑

“从我们国家的维度来看，我国已经进入必须依靠科技创新的发展新阶段。”在4月27日举办的首届光明科学城论坛上，中国科学院院士、哈尔滨工业大学校长韩杰才演讲时指出，大科学时代离不开先进的科学装置，如果缺乏综合性的大科学装置，很多科学基础研究难以突破。

“大科学”概念可以追溯到1962年美国科学史家普赖斯发表的《小科学、大科学》一书，其中认为二战前的科学都属于小科学，从二战时期起，进入大科学时代。

而大科学装置，是指需要“大手笔”建设，并能长期稳定运行、具有科学和工程双重属性的国家重大科技基础设施。

在韩杰才看来，根据人均GDP量级，过去到现在可以划分为三个发展阶段：早期人均GDP为1000-3000美元的量级，以要素和土地资源实现发展；人均GDP提升至5000美元时，是以资本为驱动，过去20年深圳也是受益于此而快速发展。

“现在是创新驱动的时期，人均GDP超过1万美元，科技和要素带来的发展已经不可能产生新的增量，所以必须要依靠科技创新，更加注重社会价值，打造基础科学的产业。”韩杰才说。

2021年，“世界百年未有之大变局”成为排行榜首的流行语。韩杰才认为，这个变局的核心是“新的科技革命和产业变革”。

一组数据反映出大科学装置已成为推动现代科技发展的重器。1970年以来，利用大科学装置获得诺贝尔奖的比例越来越高：1970到1990年是40%，1991年到2010年是48%，2010年以后高达57%。

事实上，在我国大科学装置的建设模式也更换了几轮。早期50年代的“两弹一星”，是以举国体制建设的大科学装置；90年代后的北斗卫星，则是单点建设的装置。

一直到“十一五”时期后，国内的大科学装置开始呈规模化。而进入“十三五”以后，大科学装置达到10多个的量级，实现了规模化的、有顶层设计的推进建设。发展到当下，随着ChatGPT的面世，超级计算大装置亦成为众所瞩目的技术。

目前，国内在建或建成的大规模装置达近60个的规模。从学科分布来看，从“十二五”时期开始，“把工程领域和一些行业经济、社会发展的重大问题解决列入了大科学装置的规划，集中在天文、量子、物理、地球环境科学等方面。”

韩杰才认为，从科学价值来看，大科学装置发挥了策源作用，是原创性抢占科技竞争制高点的成果，在产出应用方面具备强大动力；在国际合作方面，由于是高投入、高技术含量的装置，也成为国际合作很好的平台。

对于基础研究而言，大科学装置已成为其不可脱离的基底。深圳超算中心主任冯圣中在论坛间隙向界面大湾区表示，现代科技往往需要大装置来支撑：“比如超级计算机大装置，是材料学、药物创新、基础医学、生命科学的支撑。借助于大装置，才可以更快、更低成本去解决一些不确定性的问题。”

伴随着各地投入建设科学城，大科学装置也成为竞赛的关键。例如集中了不少大科学装置的合肥，2022年跃居全球科研城市第16位；依托大科学装置，上海致力于成为全球光子科学中心。

而在深圳的光明科学城，则规划要建设10个大科学装置，现时已经建成3个，包括脑科学重大装置和合成生物重大装置等。

此前，哈尔滨工业大学亦在深圳投入试运行地面模拟装置，计划围绕高低温、高真空、微重力等方面，为元器件的长寿命和人在空间的长期工作提供科技支撑。

“光明科学城要想建设为创新中心，必须要构筑大科学装置平台，通过这样的装置加强区域集群合作，促进新技术溢出效应。”韩杰才如是说。

他也提到，深圳乃至大湾区的大科学装置定位，都要深化当地的特色。深圳的装置可以特别针对电子信息产业发展，也可以围绕海洋、核能方面，研究材料和基建在这些特殊环境下的作用，推动元器件的高性能化和高质量化。

中国科学院院士、南方科技大学副校长杨学明则进一步指出，先进光源大装置能带动大湾区的电子产业发展，“特别是对我国卡脖子技术相关的领域，比如像光刻技术、光刻胶开发、新材料、新质谱技术等。”

在集成电路领域，我国芯片市场占全球的比重为60%，但是芯片制造占比和IC制造设备占比分别仅有10%和1%-2%，半导体关键零部件占比甚至为0%。用杨学明的话来形容，这是“非常致命的”：“所以需要花大力气推动高端仪器和设备领域的发展，大科学装置是其中的一部分。”

产业转化是另一个着力点。国际欧亚科学院院士、中国科学院深圳先进技术研究院院长樊建平告诉记者，应当注意科学和产业的一体规划与设计，“像光明区的脑科学装置和合成装置，旁边都有技术创新中心。科研人员在楼上，创业人员在楼下，每个孵化器后面都带着1-2个产业。这种模式我们叫蝴蝶效应，是深圳的特点。”