武漢建立綜合性國家科學中心的充分必要條件研究

李蓓黎 萬小龍

摘? ?要：綜合性國家科學中心是國家體制與區域創新能力的現實選擇，是建成世界科技創新強國的戰略性部署。武漢符合建立綜合性國家科學中心之必要條件和充分條件。在武漢建立綜合性國家科學中心有著重要的現實意義。

關鍵詞：大科學工程;武漢;科學中心

國家發展改革委聯合國家教育部、科技部等8個單位發布的《國家重大科技基礎設施建設“十三五”規劃》（以下簡稱《規劃》）建設目標和重點任務中，明確提出要“建成若干具有國際影響力的綜合性國家科學中心，使其成為原始創新和重大產業關鍵技術突破的源頭，成為具有重要國際影響力的創新基礎平臺。”[1]綜合性國家科學中心的內涵，即國家和區域創新發展戰略的集中體現、硬件設施群與政產學研創新主體的系統集成、創新平臺集聚和輻射效應的有機結合。綜合性國家科學中心外延，即在條件相對成熟、具有一批（3個或3個以上）國家重大科學基礎設施的地區建設綜合性國家科學中心，開展物質、能源、環境、健康、材料、空天和工程技術（信息、精測和巖土）等領域的設施建設和運行機制的改革探索與先行先試，創新設施建設和運行模式。隨著我國大科學裝置在各地建設布局的日益完善和運行逐漸穩定，未來以大科學裝置集群為支撐的綜合性國家科學中心將成為帶動產業發展的重要動力[2]。

目前，上海已先行啟動綜合性國家科創中心的建設，北京和合肥地區也已經獲批。綜合性國家科學中心的4大功能，即知識創新、技術創新、管理創新和文化引領。武漢具有突出的科教綜合優勢，應該搶抓歷史機遇，主動推進，爭取建設武漢綜合性國家科學中心。

1? ? 武漢建立綜合性國家科學中心的必備條件

武漢地區擁有脈沖強磁場（武漢市區華中科技大學）、精密重力測量（同前）和極低頻探地工程WEM臺（武漢船舶通訊研究所建在武漢城市圈的羅田縣三里畈鎮），共3個大科學裝置以及光電國家研究中心（武漢市區華中科技大學）。因此作為核心的創新要素，重大設施配置必備又良好。

武漢脈沖強磁場是世界4大脈沖強磁場科學中心之一，為凝聚態物理、材料、磁學、化學、生命與醫學等領域科學研究提供理想的國內外研究平臺。

武漢精密重力測量研究設施將成為全球規模最大、技術最先進的精密重力測量科學中心之一，為我國地球科學基礎研究及精密重力儀器研制、測量與應用研究提供必要的實驗條件，以滿足地球科學、資源勘探、國家安全等對重力數據和重力基準的戰略需求。

極低頻探地工程WEM臺，將為我國研究地下深層地質、空間物理和無線電物理等提供一種有力的新科學研究手段，為多學科如大氣物理、磁層物理、地質與地球物理、無線電物理等提供一種新的公用性、開放性的科學研究平臺。

3大裝置在技術上具有共生性，在支撐學科方向上相互關聯，華中科技大學、中國科學院武漢物理與數學科學研究院、武漢大學和武漢船舶通訊研究所等一大批在漢的重點高校和國家部委科研院所滿足綜合交叉科學研究發展需求。2014年10月脈沖強磁場實驗裝置通過國家驗收，標志著我國成為繼美、德、法之后第4個擁有國際頂級水平大型脈沖磁場實驗裝置的國家。武漢精密重力測量研究設施所在的華科大引力中心，不僅是我國目前唯一的引力實驗研究基地，而且在萬有引力常數G的精確測量方面也達到了世界領先水平，扭秤調制技術與光子靜質量的研究、扭秤雙調制法檢驗亞毫米范圍牛頓反平方定律和空間加速度計研究領域，在國際舞臺上也占有重要之地。極低頻探地工程WEM臺，天線長度、覆蓋面積、探測深度均為世界領先，可以為全國提供一個極穩定、穿透能力很強的極低頻電磁信號源及數據處理中心，將是世界上第一個利用極低頻進行大范圍地下資源探測、地震預測和前沿科學研究的科技基礎設施。

武漢光電國家研究中心前身是科技部于2003年11月批準籌建的第一批5個國家實驗室之一，由教育部、湖北省和武漢市共建，其依托單位是華中科技大學，另有3個組建單位：武漢郵電科學研究院、中國科學院武漢物理與數學研究所、中國船舶重工集團公司第七一七研究所，旨在通過建設多學科交叉融合的大型科學研究平臺，推動國家科學研究的原始性創新。武漢光電國家中心面向國家戰略需求和區域經濟發展，按信息光電子、光子輻射與探測、能量光電子和生物醫學光電子4個領域規劃了基礎光子學、激光科學與技術、集成光電器件與微納制造、光通信與光網絡、光電測控技術、光電信息存儲、生物醫學光子學等7個研究方向以及技術支持與服務部等機構。從事有應用背景的基礎研究，既在科學前沿上進行深入的戰略性和前瞻性研究工作，又為推動國民經濟建設和社會可持續發展、解決國家光電子產業發展中的重大關鍵科學問題提供強有力的支持。現在存儲實驗室處于國內領先，生物醫學成像實驗室、集成實驗室的全光信號處理都處于國際領先。

2? ? 武漢建立綜合性國家科學中心的充分條件

2.1? 作為內在的科教人才要素：科研基礎自身完備而充分

湖北是科教大省，武漢具有建設綜合性國家科學中心的人才、科研優勢。科教實力僅次于北京、上海，居全國第三，擁有包括武漢大學、華中科技大學、華中師范大學等在內的高等院校98所，兩院院士67名，各類科研機構100多所，其中普通高校和本科院校數僅次于北京，居中國第二，教育部直屬全國重點大學數量居全國第三，在校大學生和研究生總數居世界第一。國家實驗室1個（武漢光電國家實驗室），國家重大科技基礎設施3項，國家級重點實驗室13個。智力資源和人力資源十分豐富，“武漢·中國光谷”所在地—武漢東湖高新區是中國較大智力密集區，在光通訊（華科）、天地測繪（武大）、生物工程（華農，武大）、激光（華工）、微電子技術和新型材料（理工大）、農藥學（華中師大）、地質及地質資源（地大）以及物質科學（中科院武漢分院）低頻測地（中船重工）等領域，科技開發實力處于全國領先地位。在武漢創立綜合性國家科學中心具有強大的科研人才的內在要素。

2.2? 作為國家戰略要素的疊加：創新能力強而有序

武漢現在是我國僅有的3個雙自聯動（自由貿易區+自主創新基地）政策疊加區的國家中心城市之一，另外兩個是北京和上海，都已經獲批國家科學中心。

《全面深化中國（武漢）自由貿易試驗區改革開放方案》規劃了未來3～4年自貿試驗區建設的宏偉藍圖，提出了建設綜合改革試驗區、壓力測試區、提升政府治理能力先行區、“國家科技產業創新”橋頭堡“世界光谷”的更高目標以及加強與武漢雙創中心的更高要求。另一方面，武漢光谷創新與工貿實力僅次于北京中關村和上海張江，居全國第三。再者，作為國家創新城市試點和新晉國家中心城市，武漢市科技智力資源豐富，有基礎、有條件，更有責任在服務國家創新驅動戰略方面有更大的擔當、更大的作為。因此，立足國家戰略推進創新發展，基于武漢市的科技智力優勢、產業優勢和區位優勢，創建具有時代特征、中國特色、武漢科技特點，創立“綜合性科學國家中心”是武漢市“十三五”創新發展的必然選擇。

2.3? 作為外在的經濟社會與地理人文要素：積累深厚又平穩安全

武漢不僅具有建設綜合性國家科學中心的內在需求、雄厚基礎和突出優勢，而且區位優勢明顯。武漢歷來被稱為“九省通衢”之地，是中國內陸最大的水陸空交通樞紐。它距離北京、上海、廣州、成都、西安等中國大城市都在1 000公里左右，是中國經濟地理的“心臟”，具有承東啟西、溝通南北、維系四方的作用。京廣、京九、漢丹、滬漢蓉、京港5條鐵路干線，以及京珠、滬蓉等6條高速公路在此交匯，武漢正在成為全國4大陸路運輸樞紐之一。水運已形成“干支一體，通江達海”的客貨運網絡，武漢港是我國長江流域重要的樞紐港和對外開放港口。華中地區最大的航空港武漢天河機場，是華中地區唯一可辦理落地簽證的出入境口岸，為全國4大樞紐機場之一。巨大的區位交通優勢推動了武漢現代物流業的快速發展。以建設國家級物流樞紐城市為目標，合理規劃布局以現代物流園區、物流中心、配送中心為節點的現代物流體系，武漢作為聯結國內外兩個市場和促進中國東、中、西部互動的橋梁紐帶功能逐步顯現[1]。

武漢是我國經濟地理中心，重要的綜合交通樞紐，是內陸市場腹地和中部商品集散中心，綜合性國家科學中心建立于此，受到我國周邊地緣政治與軍事不穩定因素影響最少。中國人均資源短缺，加之資源勘探水平不高，開釆利用率較低，成為制約未來經濟發展的突出矛盾。我國和全人類一起，正面臨越來越嚴峻的全球氣候變化、生態環境惡化以及環境污染的巨大挑戰。應對這些挑戰，大型先進光源此類裝置則是研究環境污染、環境健康和發展綠色生產及環境修復技術的重要研究平臺。武漢在歷史上是從來沒有發生過大的地震，三峽工程建成以后武漢已經不大可能再有大洪水，氣候也變得比過去更宜人。武漢水資源豐富，光谷新區有大批荒地，容易找到綜合性國家科學中心長期擴展區域。

2.4? 作為輻射延伸要素：產業布局協調又與科研良性互動

世界已步入知識經濟時代。依靠科技進步和自主創新，加快轉變經濟方式，推動經濟社會又好又快地發展，成為發展的主題。經濟發展的關鍵是依靠科技創新，占領科技制高點，逐步使戰略性新興產業成為經濟發展的主導力量。各大科學技術重點設施發展的提出和相應體系的構建代表了我國對科技制高點的全方位選擇。相應地，也對重大科技基礎設施建設提出了全方位的需求。

作為國家中心城市，又是承載湖北乃至中部崛起的龍頭城市，其東湖自主創新示范區是最具科技創新活力、產業影響力的發展區域，具有建設綜合性國家科學中心的內在需求、雄厚基礎和突出優勢，郵科院、存儲器項目等一大批全國領先高科技產業。武漢已經形成完備的產業體系，在全國特大城市中同時擁有大汽車、大鋼鐵、大石化、大船舶產業的只有上海和武漢。光電子信息已是世界級產業集群，光纖光纜生產規模分別占國內、國際市場的66%、25%。建橋、常規潛艇制造、激光加工設備、工程勘察設計等一批產業已進入全國第一方陣[2]。高端裝備制造、白色家電等一批產業也有很好的基礎。通過努力，這些產業完全可以在全國占據更重要的位置。武漢承擔中國中部崛起與長江經濟帶承上啟下的作用，在武漢建立綜合性國家科學中心，在中部地區和中南地區的高校和科研院所可以帶來廣闊的輻射效應。

3? ? 武漢建立綜合性國家科學中心的目標現實性

目前武漢具有自貿區、國資改革、具有全球影響力的科創中心建設等重要的領域中，多項國家戰略疊加，這是武漢作為試驗田的機遇，而建立國家綜合科學中心將大大有利于這些戰略聯動而產生乘數效應。

3.1? 建成若干重大基礎設施

具體到目前國家發改委和科技部給出的建立國家綜合性科學中心的必要條件（3個或3個以上重大設施），現在武漢市已經有3個重大設施，在全國各申報城市中領先。

以現有重大設施為依托，整合各在漢高校優勢，重點以強磁場、精密測量和生物醫療成像3大設施為主打造重大科技基礎設施高度集聚的科研高峰。通過整合武漢東湖高新區等在漢各種科研與產業資源，以光電、智能制造和生物安全3大平臺為依托，為爭取武漢建設綜合性國家科學中心奠定更加堅實的基礎，為武漢建設國家中心城市和國家中部崛起及長江經濟帶建設提供更加有力的支撐。

3.2? 促建世界一流大學

重大科技基礎設施建設是科技含量和管理要求高、技術密集且復雜的大規模創新活動，對培養兼具科研、工程、管理能力的復合型人才具有特殊作用。設施還是促進科學思想交流和學科交叉融合的理想場所，因而也成為培養青年科技人才的重要基地。它還以強大的科研支撐能力，對于海外科技人才回國效力具有巨大的吸引力[5]。按照國家和省市規劃，促進建立武大和華科大兩大世界一流大學和一批世界一流學科，可以考慮將與現有兩大設施相關的一批新設施平臺集中在華科大北山地區。

3.3? 匯聚一批國際領先團隊

大科學裝置的建設在為多學科交叉融合提供載體的同時，也為新學科的興起搭建了重要平臺。因此，有別于其他產業集群，大科學裝置集群擁有產生重大科學突破和技術升級的原始創新力量[6]。

我國重大科技基礎設施過往的發展過程中，已經發揮上述優勢，為培養各類人才發揮了重要作用。一些高素質復合型人才成為許多國家重大科學工程的領軍人物;大量高級科技人員在眾多科技領域發揮重要作用;大批人才進入產業界，成為許多高技術企業的技術骨干。可以考慮將其他設施平臺分散設置。

3.4? 轉化多個全球科技產業

市政府出臺了“雙自聯動”的工作方案。所謂“雙自聯動”，是將自貿區建設和東湖自主創新示范區兩項戰略的疊加，為武漢國家綜合科學研究中心的建設迎來機遇。“雙自聯動”方案包括10項創新試點：探索完善高新技術企業和技術先進性服務企業認定管理辦法;開展創新藥物上市許可持有人制度試點;建設國際化創新創業孵化平臺;探索運用電子圍網等方式創新保稅研發模式;建立東湖空運貨物服務中心等，涉及金融、貿易、監管等多個方面。

3.5? 長期突現原創基礎科學理論

目前，武漢已擁有光電國家研究中心、脈沖強磁場國家重大科技基礎設施、精密重力測量和超導回旋加速器的質子放療裝置等重大裝備，隨著國家戰略的進一步推進，國家隊參與全球原始創新競爭主戰場將集中在東湖。“武漢·中國光谷”所在地—武漢東湖高新區是中國較大智力密集區，在光通信、生物工程、激光、微電子技術、農藥學、地質及地質資源和新型材料等領域，科技開發實力處于全國領先地位。雖然基礎科學理論的原創性突破具有高度不確定性，但基礎科學理論探究具有高度不確定性這一點是高度確定的。根據科技計量學揭示的一般規律，大科學時代在重大科學基礎裝備、世界一流大學集聚與高科技產業創新與轉化鏈條完備三者疊加并且經濟政治與軍事因素相對平穩的地區更可能產生基礎科學的重大原始創新。

4? ? 結語

總之，武漢符合建立綜合性國家科學中心必要條件：3+1重大基礎設施;具備充分條件：國家戰略要素疊加的創新能力、科教人才要素積累的科研基礎、綜合經濟與地理人文要素生成的社會積累和整體政產學研要輻射延伸的產業布局。應該加強謀劃籌備組織，通過揭示武漢綜合性國家科學中心在國家創新體系中的地位和作用，提高對其重要性的認識，加快建設方案研究制定工作，為中部地區中長期科學發展規劃的制定提供基礎。通過分析國際發展態勢和國家發展現狀，認識到武漢目前與國際先進水平和國家需求的差距，并與國家科技中長期發展規劃合拍，也與中央對武漢這個新晉國家中心城市所肩負的中部崛起和長江經濟帶長期社會發展的領頭作用的期望一致。在上述認識的基礎上，確立武漢綜合性科學中心發展戰略，包括指導方針、發展目標、發展原則。在發展戰略的指導下，確定“十三五”期間重點發展領域，分析各個領域的發展需求、重發展點及步驟。整合優勢資源，確立科學中心的戰略定位中長期規劃包括到2030年和直至21世紀中期的展望和建設原則、建設內容及其保障措施。

[參考文獻]

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