國內外綜合性科學中心建設的借鑒與啟示

□文/楊 瑾 杭州市科技信息研究院

綜合性國家科學中心是國家科技領域競爭的重要平臺，是國家創新體系的“明珠”。綜合性國家科學中心是依托先進的國家重大科技基礎設施群建設，支持多學科、多領域、多主體、交叉型、前沿性研究，代表世界先進水平的基礎科學研究和重大技術研發的大型開放式研究基地。

建設綜合性國家科學中心能夠提升我國在全球科技競爭中的話語權。綜合性國家科學中心有助于匯聚世界一流的科學家，彌補在原始創新能力上的短板，解決一批“卡脖子”的重大科學難題和前沿科技瓶頸，提升我國在交叉前沿領域的源頭創新能力和科技綜合實力，代表國家在更高層次上參與全球科技競爭與合作。

建設綜合性國家科學中心能夠促進區域經濟持續健康增長。綜合性國家科學中心是以科學研究和技術創新為主、以生產制造為輔的全鏈條式創新體系，目的是突破一批重大科學難題和前沿科技瓶頸，進而引發顛覆性技術的突破和帶動新興產業成長，產生區域和城市創新的“連鎖效應”，有力地推動經濟持續健康增長。

建設綜合性國家科學中心能夠推動科技創新領域體制改革。綜合性國家科學中心是大科學裝置最為集中且全面開放的地區，通過與大科學裝置關聯度高的前沿交叉平臺與工程技術平臺的設立，促進研究內容與研究手段銜接更為緊密，促進科學技術與經濟高度融合，推動協同創新、開放創新和集成創新。

■世界著名的國家實驗室發展路徑

綜合性國家科學中心并非新生事物，雛形早就有跡可循。美國橡樹嶺、英國盧瑟福·阿普爾頓、日本筑波等國家實驗室或科學城都是世界上首屈一指的大科學研究中心，它們都是各國科研與創新的尖兵，在一定的區域內高度集聚基礎研究平臺，主要從事基礎和應用研究，并開展跨領域的多學科交叉研究，攻克人類面臨的最嚴峻的科學難題。

我國的綜合性國家科學中心是借鑒國外的國家實驗室和科學城發展模式并進行中國化的產物，核心目的是彌補我國基礎研究部門分散、未能發揮創新引領作用等問題。但在功能上更強調其綜合性和經濟效能，包括“基礎研究——應用研究——成果轉化——小試中試——產業化”的完整創新鏈，規模是國外大科學中心的數十倍。

美國橡樹嶺國家實驗室

美國橡樹嶺國家實驗室（OakRidgeNational Laboratory，ORNL）是美國能源部所屬的一個大型國家實驗室，成立于1943年，最初是作為美國曼哈頓計劃的一部分，以生產和分離鈾和钚為主要目的建造的，原稱克林頓實驗室。2000年后由田納西大學和Battelle紀念研究所共同管理。

ORNL是一個大型綜合性研究基地，擁有眾多的重要科學研究設施，建設了新的納米材料科學中心、基因科學中心、每秒進行40*1012次計算的世界上最大的超級計算機中心等，其任務是開展前沿基礎研究及技術應用開發，增強美國在國際科學領域的領先地位。ORNL目前主攻的前沿研究主要涉及先進計算、先進材料、生物系統、能源科學、納米技術、國家安全、中子科學等領域。

英國盧瑟福·阿普爾頓實驗室

英國盧瑟福·阿普爾頓實驗室（RutherfordAppletonLaboratory，RAL）是一個多學科、綜合性的大型國家實驗室，位于英國的牛津郡，它的歷史可以追溯到1921年。盧瑟福·阿普爾頓實驗室由多個實驗室陸續合并而成，是國際著名的多學科應用研究中心，擁有中心激光裝置（CLF）、空間科學與技術研究裝置、中心微型結構裝置、Chilbolton氣象雷達觀測站、能源研究裝置、無線電通信研究裝置、分子譜研究裝置等多個領域的大型實驗設施。RAL的發展歷程充分顯示了英國政府在依托大科學裝置形成大型科學基地，以提高國家整體的創新能力方面的前瞻性理念。

RAL與其所在的哈維爾科學園形成了相互促進共同發展的良性關系。一方面，實驗室的發展帶動了整個科學園區技術水平的提升，以世界一流的研究水平和過硬的硬件設施，吸引其他新科學機構在此建立。科學園區引進各類科研機構入駐，拓寬了區域內部的研究領域，無形中形成集聚效應，打下了扎實的跨學科研究的基礎，推動了實驗室的發展。另一方面，伴隨著科學園區從單純為科學研究提供服務的實驗平臺轉型為一個創新創業孵化園區，RAL與企業的聯系也越來越緊密。

日本筑波科學城

日本筑波（Tsukuba）科學城位于茨城縣的南部，以筑波研究學園城市而聞名。筑波科學城始建于1963年，它的設立開創了科學工業園區建設的新模式，主要著眼于科學發展與研究，時刻關注著國外城市的規劃和科技發展。筑波科學城集中了數十個高級研究機構和兩所大學，并以設備精良、人才眾多、研究基礎雄厚著稱。

筑波科學城現為日本最大的科學中心和知識中心，擁有一大批包括宇宙研究中心、工業試驗研究中心、農業科研實驗中心、靈長類試驗站及高空氣象臺等重要的科學創新載體，全日本40%的國家級研究所聚集于此。筑波科學城匯聚了2.2萬名頂尖科研人才，吸引了大批微電子、新材料、生物工程企業，近年來在生物醫藥、環境保護、新型材料、先進制造等領域布局了一大批重大工程項目。

■我國綜合性國家科學中心的建設路徑

目前，國家已批復上海張江、安徽合肥、北京懷柔、粵港澳大灣區四個綜合性國家科學中心（見表1）。

表1 四大綜合性國家科學中心基本情況

上海張江綜合性國家科學中心

2016年2月，上海張江綜合性國家科學中心獲批，成為我國第一個綜合性國家科學中心。

上海張江綜合性國家科學中心是我國科技創新的一個新高地，也是上海建設具有全球影響力科技創新中心的核心內容。上海張江綜合性國家科學中心以張江科學城為建設核心，從四個方面著手搭建了綜合性國家科學中心的主要架構。一是建設一個大科學裝置群，建立了上海光源、國家蛋白質科學研究（上海）設施、超強超短激光實驗裝置等大科學裝置，支撐各領域的前沿創新研究。二是培育和吸引全球頂尖創新資源

匯聚張江，加快張江實驗室、李政道研究所、國際人類表型組創新中心等高端創新平臺的建設步伐，推動上海科技大學、復旦大學、中國科學院在張江進行布局，面向國內外引進高水平科技創新人才，形成支撐國家科學中心發展的創新資源“蓄水池”。三是組織推動一批大型科技行動計劃，主攻光子科學與技術、計算科技、類腦智能、納米科技、能源科技、生命科學等研究方向，積極組織、主導、參與全球科技競爭與合作計劃。四是探索建立由理事會主導的綜合性國家科學中心組織管理新制度，下設管理中心和基金會，推動首席科學家示范制度，加大全市大科學裝置的開放共享。

合肥綜合性國家科學中心

2017年1月，合肥綜合性國家科學中心獲批。合肥綜合性國家科學中心的建設主要依托中國科學院合肥物質科學研究院和中國科學技術大學，聚焦能源、信息、生命、環境四大領域，解決重大科學問題、提升原始創新能力、催生變革性技術。

合肥綜合性國家科學中心明確了加強核心層、中間層、外圍層和聯動層四個層級建設，統籌基礎研究、前沿高新技術、戰略性工程技術，形成一批支撐創新發展的技術產業成果。一是建立核心層，核心層是建設科學中心的核心力量和基礎支撐，爭創量子信息科學國家實驗室，提升中國超導托卡馬克實驗裝置等已有大科學裝置的性能和開放度，加快中國聚變工程實驗堆、合肥先進光源等大科學裝置的建設，使其成為科學中心的核心力量。二是搭建中間層，充分發揮地方政府的積極性，以中國科學技術大學、中國科學院合肥物質科學研究院、合肥工業大學等高校與科研單位為依托，力爭建設世界一流的創新型大學和研發機構。提升現有公共技術研發平臺的創新能力，并支持新建一批前沿交叉研究平臺和共性技術研發平臺。三是構建外圍層，以促進地方經濟社會發展為目標，以中國科學技術大學先進技術研究院、中國科學院合肥技術創新工程院等高端技術創新平臺為基礎，圍繞產業鏈布局創新鏈，攻關突破一批關鍵前沿共性技術。四是建立聯動層，組織實施大型科技行動計劃。以大科學裝置為基礎，將前三個層級緊密聯系，協同創新，啟動量子通信與量子計算機研究等重大科研專項。

北京懷柔綜合性國家科學中心

2017年5月，北京懷柔綜合性國家科學中心獲批。北京懷柔綜合性國家科學中心是以代表國家水平、體現國家意志、承載國家使命的高起點戰略定位，即面向世界科技前沿和國家重大需求，引領世界科技發展新方向，建設世界級原始創新戰略高地。

北京懷柔綜合性國家科學中心依托首都創新資源的綜合優勢，以懷柔科學城為建設核心，聚焦物質科學、空間科學等六大前沿科學領域的基礎研究和原始創新。一是布局大科學裝置，集成一流創新資源。加快建設綜合極端條件實驗裝置、地球系統數值模擬裝置、高能同步輻射光源等國際領先的大科學裝置，為前沿科技創新提供基礎支撐。二是建設一批前沿性的交叉研究平臺，包括材料基因組平臺、先進光源技術研發與測試平臺、清潔能源材料測試診斷與研發平臺和先進載運和測量技術綜合實驗平臺等，打造多類型、多層次、協作支撐的國家重大科技基礎設施集群。三是聚焦三大科學領域，力爭實現關鍵技術的突破。以大科學裝置與交叉研究平臺為基礎，以物質科學實驗室和空間科學實驗室為依托，開展物質科學、空間科學、地球科學三大科學領域的基礎研究，在核心關鍵技術突破上攻堅克難，在世界科技競爭中贏得先機。四是打造我國最高科技水平的科學研究和人才聚集高地。培養和引進一批國際高端人才入駐科學中心，構建國際化的、適應科研人才居住的國際人才社區，按照“產城融合、職住均衡”的原則,強化配套服務，為高層次人才提供便利。

粵港澳大灣區綜合性國家科學中心

2019年2月18日，中共中央、國務院印發了《粵港澳大灣區發展規劃綱要》，提出將粵港澳大灣區打造成為“具有全球影響力的國際科技創新中心”。2021年3月，國家“十四五”規劃綱要提出：加強粵港澳產學研協同發展，完善廣深港、廣珠澳科技創新走廊和深港河套、粵澳橫琴科技創新極點“兩廊兩點”架構體系，推進綜合性國家科學中心建設。

深圳是粵港澳大灣區綜合性國家科學中心的主陣地，主要以光明科學城為核心通過四個方面加快建設。一是牢牢抓住大科學裝置建設這個“牛鼻子”。加快合成生物研究、腦解析與腦模擬、材料基因組、精準醫學影像大設施等大科學裝置建設，為各領域的前沿研究提供支撐。二是集聚創新平臺，加速構建全鏈條的創新生態。加快建設鵬城實驗室和深圳灣實驗室，在生命科技領域布局建設合成生物學研究平臺、腦認知功能圖譜與類腦智能交叉研究平臺、精準醫學與大數據前沿交叉平臺等一批前沿交叉平臺。布局中山大學·深圳、中科院深圳理工大學等兩所研究型大學，致力于在人工智能、網絡空間安全、生物醫藥領域實現重大突破。三是引進全球高端創新人才和團隊，打造具有全球競爭力的創新人才高地。建立健全高水平人才引進管理機制，推行精準引才創新舉措，加大柔性引才力度，集聚全球優秀人才和創新團隊。四是加強區域開放合作，構筑國際協同創新樞紐。協調推動“光明科學城—松山湖科學城”融合發展，強化與南沙科學城、深港科技創新合作區聯動協同發展，建設粵港澳科技創新共同體。

■建設杭州綜合性科學中心的啟示和建議

《浙江省國民經濟和社會發展“十四五”規劃和2035年遠景目標的建議》明確提出，以杭州城西科創大走廊為主平臺建設創新策源地，打造綜合性國家科學中心和區域性創新高地。杭州也將“爭創綜合性國家科學中心”列入了“十四五”規劃目標。杭州創建綜合性國家科學中心，是提升全市源頭創新能力、爭當浙江高質量發展建設共同富裕示范區城市范例的有效途徑。

加強頂層設計，高起點推動科學城規劃建設

綜合性國家科學中心的建設是一項系統性、延續性的工作，杭州應統籌協作、謀全抓細做好頂層設計和整體布局。加強省市聯動、各部門協作，建立高效常態的溝通聯系機制，形成齊心協力、上下一致的工作局面。

科學城是建設綜合性國家科學中心的核心承載區，高端創新資源集聚，對國家科學中心的戰略發展起著舉足輕重的支撐作用。杭州目前雖有南湖科學城、錢塘科學城等規劃，但尚未真正按照科學城的要求進行規劃建設，應參照上海、合肥、北京等地的做法，立足杭州現狀與定位，高起點推動兩個科學城的規劃設計與空間布局，明確其作為杭州創建綜合性國家科學中心核心承載區的功能定位，根據規劃制定詳盡具體的措施，充分發揮戰略支撐作用。

打造大科學裝置群，布局一批前沿交叉平臺

國外大科學研究中心及我國四個已批復的綜合性國家科學中心，無一例外均擁有一批世界一流的重大科技基礎設施和國家重點實驗室、國家重點工程技術中心等集群，以此提高前沿科技研發的競爭優勢，為前沿科技創新提供基礎支撐。

目前杭州在大科學裝置方面是“1+1”布局，即在建的浙大“超重力離心模擬與實驗裝置”及已于2021年12月獲批的北航“超高靈敏量子極弱磁場和慣性測量裝置”，對比北京、上海等地，存在明顯短板。杭州應對標各兄弟城市，加快布局建設大科學裝置群，構建一批聚集國際優勢科技資源的前沿交叉平臺。圍繞數字經濟、生物醫藥、海洋科學等領域，依托浙江大學、之江實驗室、中國科學院腫瘤與基礎醫學研究所、海洋二所等高校與科研院所，推進大科學裝置建設培育；聚焦國家重大需求和新興交叉前沿領域，積極推進前沿交叉平臺建設落地。加快推進超高靈敏量子極弱磁場和慣性測量裝置、新一代工業互聯網系統信息安全大型實驗裝置、多維智能感知科學裝置等現有重大科技基礎設施（裝置）項目建設。積極謀劃新一代工業控制系統裝置、量子精密測量與傳感系統、重離子腫瘤精準治療裝置等重大科技基礎設施（裝置）前瞻布局。

促進產學研深度融合創新，構建全過程創新生態鏈

中科院、“雙一流”大學等創新資源是創建綜合性國家科學中心的“硬杠杠”，產學研融合形成創新合力，開展基礎性、前瞻性研究，是提升原始創新能力的有效途徑。作為我國智力資源最為集中的最高學術機構，中科院發揮的智力資源優勢將為創建綜合性國家科學中心提供強有力的支持。杭州引進了中科院腫瘤與基礎醫學研究所、國科大杭州高等研究院，但與北京、上海、合肥、南京等地相比，存在較大的差距。

杭州應進一步促進產學研深度融合創新，以浙江大學、中科院腫瘤與基礎醫學研究所的基礎研究為依托，將其與應用研究、產業化對接融通，推動杭州創新競爭力整體提升。借鑒深圳的實踐經驗，立足新發展階段、構建新發展格局，不斷增強自主創新“硬核”能力，構建“基礎研究+技術攻關+成果產業化+科技金融+人才支撐”全過程創新生態鏈，在重要科技領域實現跨越發展，力爭在原始創新上取得新突破。