重大突破,科研儀器先行——從億萬光年之外的宇宙星辰,到組成世界的基本粒子,科學發現與技術創新越來越離不開功能強大的科研儀器,特別是大科學裝置,這已經成為科技界的共識。
曾幾何時,因為缺少相關的大科學裝置,中國的科學家只能借助外國裝置進行研究。黨的十八大以來,500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)、中國散裂中子源等大科學裝置先后建成,地球系統數值模擬、高海拔宇宙線觀測站等或進入預研階段,或已開工建設。這些大科學裝置建設的持續推進,有力地支撐了中國基礎研究和高新技術的發展,助力中國科學家、中國科學技術走向巔峰。
“我國科技發展的方向就是創新、創新、再創新。要高度重視原始性專業基礎理論突破,加強科學基礎設施建設,保證基礎性、系統性、前沿性技術研究和技術研發持續推進,強化自主創新成果的源頭供給。要積極主動整合和利用好全球創新資源,從我國現實需求、發展需求出發,有選擇、有重點地參加國際大科學裝置和科研基地及其中心建設和利用。”
——摘自習近平總書記在中國科學院第十七次院士大會、中國工程院第十二次院士大會上的講話
催生一批世界一流成果
2017年8月10日,科學期刊《自然》在線發表了兩篇“墨子號”量子科學實驗衛星的成果。原本預計兩年實現的科學目標,以中國科學技術大學副校長潘建偉為核心的研究團隊,在幾個月內就實現了。對此,中國科學院院長白春禮評價道:“墨子號”開啟了全球化量子通信、空間量子物理學和量子引力實驗校驗的大門,搶占了量子科技創新的制高點,在國際上達到全面領先的優勢地位。
2016年9月25日,有著“超級天眼”之稱的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)在貴州平塘的喀斯特洼坑中落成啟用。
科學技術的進步依賴于基礎理論的發展,基礎理論的發現和驗證有賴于科學儀器。黨的十八大以來,中國在大科學裝置建設上持續發力,一份份科研捷報鼓舞人心。
在貴州,世界上最大口徑的射電望遠鏡仰望蒼穹,諦聽來自宇宙最深處的聲音;在合肥,被稱為“人造太陽”的超導托卡馬克核聚變實驗裝置,將我國磁約束核聚變研究帶入世界前沿;在上海,生物學家、遺傳學家、材料學家等科研工作者正使用上海光源,探索物質世界的奧秘;在北京,中國第一座高能加速器——北京正負電子對撞機經過幾輪改造和技術升級后,產出重要科研成果。
仰望太空,首顆暗物質探測衛星期待收獲,首顆碳衛星剛剛完成在軌測試,轉入業務化運行和科學應用階段;凝眸遠洋,“科學號”綜合科學考察船深入人類從未探索過的西太平洋卡羅琳海山,“探索一號”探秘萬米海底深淵;俯瞰深地,位于四川錦屏的世界上最深、宇宙線通量最小的暗物質實驗室,正試圖捕捉暗物質存在的最直接證據。
這些大科學裝置是公共實驗平臺,為多學科領域的基礎研究、應用基礎研究和應用研究服務提供強大技術支持;這些大科學工程是專用研究裝置,是特定學科領域實現重大科學技術目標的研究利器;這些大科學工程是公益基礎設施,為國家經濟建設、國家安全和社會發展提供基礎數據。
得益于國家科技實力的提升
在被問到中國為什么要建“探索一號”科考船時,中國科學院深海科學與工程研究所首席科學家彭曉彤這樣回答:我國海洋科技起步較晚,長期依賴國外進口海洋裝備。但是國外設備固有的技術封鎖和高昂的維護成本,決定了我們不可能單靠引進就能走到國際深海領域的前沿。中國要想成為海洋強國,必須改變這種情況,堅持自主研發是走到國際深海前沿領域的必由之路。
建造中國自己的大科學裝置是中國科技發展的客觀需求——中國的科學研究已經到達從量變到質變的關口,正在實現從跟蹤到并行再到領跑的轉變,中國科學家要做出從0到1的原創性成果,走上國際科學前沿,必須發展自己的大科學裝置。