國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃
（2012—2030年）
重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是為探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實現(xiàn)技術(shù)變革提供極限研究手段的大型復(fù)雜科學(xué)研究系統(tǒng)，是突破科學(xué)前沿、解決經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國家安全重大科技問題的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前，我國正處于建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵時期，按照全國科技創(chuàng)新大會部署和深化科技體制改革要求，前瞻謀劃和系統(tǒng)部署重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)一步提高發(fā)展水平，對于增強(qiáng)我國原始創(chuàng)新能力、實現(xiàn)重點領(lǐng)域跨越、保障科技長遠(yuǎn)發(fā)展、實現(xiàn)從科技大國邁向科技強(qiáng)國的目標(biāo)具有重要意義。為貫徹《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》和《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》，明確未來20年我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展方向和“十二五”時期建設(shè)重點，制定本規(guī)劃。
一、規(guī)劃基礎(chǔ)和背景
新中國成立特別是改革開放以來，國家不斷加大投入，我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模持續(xù)增長，覆蓋領(lǐng)域不斷拓展，技術(shù)水平明顯提升，綜合效益日益顯現(xiàn)。“十一五”時期，啟動建設(shè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施12項，驗收設(shè)施10項，目前在建和運行設(shè)施總量達(dá)到32項。設(shè)施的建設(shè)和運行為科學(xué)前沿探索和國家重大科技任務(wù)開展提供了重要支撐，推動我國粒子物理、核物理、生命科學(xué)等領(lǐng)域部分前沿方向的科研水平進(jìn)入國際先進(jìn)行列。依托設(shè)施解決了一批關(guān)乎國計民生和國家安全的重大科技問題，在載人航天、資源勘探、防災(zāi)減災(zāi)和生物多樣性保護(hù)等方面發(fā)揮著不可替代的作用。設(shè)施建設(shè)帶動了大型超導(dǎo)、精密制造和測控、超高真空等一批高新技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平提高；凝聚和培養(yǎng)了一批國內(nèi)外頂尖科學(xué)家和研究團(tuán)隊，以及高水平工程技術(shù)和管理人才。此外，設(shè)施還在深化科技國際合作交流、提升全民科學(xué)素質(zhì)、增強(qiáng)民族自信心等方面發(fā)揮了獨特作用。在快速發(fā)展的同時，我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施也存在一些問題：總體規(guī)模偏小、數(shù)量偏少，學(xué)科布局系統(tǒng)性、前瞻性不夠，技術(shù)水平有待進(jìn)一步提升，開放共享和高效利用水平仍需提高，管理體制機(jī)制亟待健全，工程技術(shù)和管理隊伍建設(shè)需要加強(qiáng)等。
當(dāng)今世界，科技發(fā)展正孕育著一系列革命性突破，發(fā)達(dá)國家和新興工業(yè)化國家紛紛加大重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入，擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模和覆蓋領(lǐng)域，搶占未來科技發(fā)展制高點，我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存的新形勢。
?。ㄒ唬┛茖W(xué)前沿的革命性突破越來越依賴于重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的支撐能力。現(xiàn)代科學(xué)研究在微觀、宏觀、復(fù)雜性等方面不斷深入，學(xué)科分化與交叉融合加快，科學(xué)研究目標(biāo)日益綜合?？茖W(xué)領(lǐng)域越來越多的研究活動需要大型研究設(shè)施的支撐，要求不斷提高科技基礎(chǔ)設(shè)施的單體規(guī)模和技術(shù)性能，強(qiáng)化相互協(xié)作，形成大型綜合性設(shè)施群。進(jìn)一步加強(qiáng)我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，有利于在新一輪科技革命中搶占先機(jī)、有所作為。
（二）技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來越需要重大科技基礎(chǔ)設(shè)施提供強(qiáng)大動力。當(dāng)前，科學(xué)研究與技術(shù)研發(fā)相互依托、協(xié)同突破的趨勢日益明顯，技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)振興的步伐不斷加快。重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運行，越來越注重科學(xué)探索和技術(shù)變革的融合，可以衍生大量新技術(shù)、新工藝和新裝備，加快高新技術(shù)的孕育、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。我國在若干重要領(lǐng)域超前部署一批重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，有利于更好地促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步、破解經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的瓶頸性科學(xué)難題，對加快培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展具有重要意義。
?。ㄈ﹪H科技競爭合作越來越需要重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的牽引和依托。近年來，在事關(guān)國家核心利益的科技領(lǐng)域，主要國家在重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的競爭日趨激烈。同時，隨著氣候變化、生態(tài)保護(hù)、人口健康等全球性問題不斷增多，在事關(guān)人類共同利益和長遠(yuǎn)發(fā)展的科技領(lǐng)域，由于建造設(shè)施資金投入、技術(shù)難度等超出單個國家的能力，聯(lián)合共建與合作研究越來越成為發(fā)展重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的重要方式。加快提升我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的水平，適時在重要優(yōu)勢領(lǐng)域發(fā)起合作建設(shè)計劃，有利于在國際科技競爭合作中贏得主動，不斷提高我國科技國際影響力。
黨的十八大明確提出實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。這對國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運行賦予了新的使命和責(zé)任。面對新形勢新任務(wù)，我國必須加快重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)一步突出設(shè)施建設(shè)在我國總體發(fā)展戰(zhàn)略中的基礎(chǔ)性、前瞻性和戰(zhàn)略性作用，加強(qiáng)與相關(guān)規(guī)劃、計劃的銜接，強(qiáng)化支撐服務(wù)功能；優(yōu)化設(shè)施布局，提升技術(shù)水平，加強(qiáng)人才培養(yǎng)，形成較為完善的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系，促進(jìn)自主創(chuàng)新能力提升，有力支撐創(chuàng)新型國家建設(shè)。
二、指導(dǎo)思想、建設(shè)原則和建設(shè)目標(biāo)
?。ㄒ唬┲笇?dǎo)思想。
以鄧小平理論、“三個代表”重要思想、科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，落實全國科技創(chuàng)新大會部署和深化科技體制改革、加快國家創(chuàng)新體系建設(shè)的要求，以提升原始創(chuàng)新能力和支撐重大科技突破為目標(biāo)，以健全協(xié)同創(chuàng)新和開放共享機(jī)制為保障，布局新建與整合提升相結(jié)合、自主發(fā)展與國際合作相結(jié)合、設(shè)施建設(shè)與人才培養(yǎng)相結(jié)合，加大投入力度，加快建設(shè)完善重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系，全面提升設(shè)施建設(shè)水平和運行效率，為我國科技長遠(yuǎn)發(fā)展和創(chuàng)新型國家建設(shè)提供有力支撐。
?。ǘ┙ㄔO(shè)原則。
一是著眼長遠(yuǎn)、服務(wù)大局。突出重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的戰(zhàn)略性，既要瞄準(zhǔn)探索未知世界和發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的科技發(fā)展前沿方向，又要結(jié)合國情，聚焦影響未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國家安全的重大科技難題，銜接好科技重大專項等相關(guān)規(guī)劃和計劃，強(qiáng)化設(shè)施建設(shè)對國家重大戰(zhàn)略的支撐作用。
二是科學(xué)謀劃、系統(tǒng)布局。把握科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總體趨勢，有機(jī)銜接現(xiàn)有科技資源，統(tǒng)籌考慮學(xué)科領(lǐng)域布局，加強(qiáng)國際合作，全面系統(tǒng)謀劃重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與發(fā)展，形成“探索一批、預(yù)研一批、建設(shè)一批、運行一批”的發(fā)展格局。
三是重點突破、實現(xiàn)跨越。分清輕重緩急，優(yōu)先選擇具有相對優(yōu)勢、科技發(fā)展急需或科技突破先兆已經(jīng)顯現(xiàn)的科學(xué)前沿和學(xué)科交叉領(lǐng)域，選準(zhǔn)主攻方向，集中優(yōu)勢資源，加快重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實現(xiàn)重點領(lǐng)域跨越發(fā)展。
四是創(chuàng)新機(jī)制、持續(xù)發(fā)展。將重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作為深化科技體制改革的重要抓手，針對重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)性、公益性特征，建立完善高效的投入機(jī)制、開放共享的運行機(jī)制、產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制、科學(xué)協(xié)調(diào)的管理制度，提高設(shè)施建設(shè)和運行的科技效益，形成持續(xù)健康發(fā)展的良好局面。
?。ㄈ┙ㄔO(shè)目標(biāo)。
到2030年，基本建成布局完整、技術(shù)先進(jìn)、運行高效、支撐有力的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系。傳統(tǒng)大科學(xué)領(lǐng)域設(shè)施得到完善和提升，新興領(lǐng)域設(shè)施建設(shè)布局較為完整，能夠全面支撐前沿科技領(lǐng)域開展原創(chuàng)性研究；設(shè)施技術(shù)水平持續(xù)提高，一大批設(shè)施的技術(shù)指標(biāo)居國際領(lǐng)先地位；設(shè)施共建、共管、共享的體制機(jī)制更加完善，運行和使用效率整體進(jìn)入世界前列；設(shè)施科技效益和經(jīng)濟(jì)社會效益顯著，取得一批有世界影響力的科研成果，催生一批具有變革性、能帶動產(chǎn)業(yè)升級的高新技術(shù)；基本形成若干布局合理的世界級重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群，設(shè)施整體國際影響力和地位顯著提高。
“十二五”期末要實現(xiàn)以下目標(biāo)：重大科技基礎(chǔ)設(shè)施總體技術(shù)水平基本進(jìn)入國際先進(jìn)行列，物質(zhì)科學(xué)、核聚變、天文等領(lǐng)域的部分設(shè)施達(dá)到國際領(lǐng)先水平。支撐科技發(fā)展的能力明顯增強(qiáng)，凝聚一批世界優(yōu)秀科研人才，部分前沿方向能開展國際頂尖水平的研究工作，事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重大科技領(lǐng)域初步具備取得實質(zhì)性突破的能力。投入運行和在建的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施總量接近50個，薄弱領(lǐng)域設(shè)施建設(shè)明顯加強(qiáng)，優(yōu)勢方向進(jìn)一步鞏固和發(fā)展，初步建成若干在國際上有一定影響的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系初具輪廓。以開放共享為核心的運行機(jī)制基本建立，符合設(shè)施自身特點與發(fā)展規(guī)律的管理制度初步形成，設(shè)施運行和使用效率整體達(dá)到國際先進(jìn)水平。
三、總體部署
未來20年，瞄準(zhǔn)科技前沿研究和國家重大戰(zhàn)略需求，根據(jù)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的國際趨勢和國內(nèi)基礎(chǔ)，以能源、生命、地球系統(tǒng)與環(huán)境、材料、粒子物理和核物理、空間和天文、工程技術(shù)等7個科學(xué)領(lǐng)域為重點，從預(yù)研、新建、推進(jìn)和提升四個層面逐步完善重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系。在可能發(fā)生革命性突破的方向，前瞻開展一批發(fā)展前景較好的探索預(yù)研工作，夯實設(shè)施建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)；在2043—2030年期間適時啟動建設(shè)一批科研意義重大、條件基本成熟的設(shè)施，強(qiáng)化未來科技持續(xù)發(fā)展的能力；在我國具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢的領(lǐng)域，在“十二五”期間建設(shè)一批科研急需、條件成熟的設(shè)施，強(qiáng)化科技持續(xù)發(fā)展的支撐能力；對已經(jīng)啟動但尚未完成建設(shè)任務(wù)的在建設(shè)施，加大工程管理和技術(shù)攻關(guān)力度，力爭早日建成投入使用；對已經(jīng)投入運行但仍有較大發(fā)展?jié)摿Φ脑O(shè)施，進(jìn)一步完善提升技術(shù)指標(biāo)和綜合性能，最大程度發(fā)揮其科學(xué)效益。
?。ㄒ唬┠茉纯茖W(xué)領(lǐng)域。
以解決人類社會可持續(xù)利用能源的科學(xué)問題為目標(biāo)，面向我國中長期核能源開發(fā)與安全運行、化石能源高效潔凈利用與轉(zhuǎn)化、可再生能源規(guī)?；玫确较颍院四芎透咝Щ茉囱芯吭O(shè)施建設(shè)為重點，注重新能源、新材料、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，逐步完善相關(guān)領(lǐng)域重大科技基礎(chǔ)設(shè)施布局，為能源科學(xué)的新突破和節(jié)能減排技術(shù)變革提供支撐。
核能源方面。完善提升全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置的性能，積極參與國際熱核聚變實驗堆計劃，保持我國在磁約束核聚變研究領(lǐng)域的先進(jìn)地位；建設(shè)長壽命高放核廢料嬗變安全處置實驗裝置，攻克核裂變能安全潔凈發(fā)展的技術(shù)瓶頸；適時啟動高效安全聚變堆研究設(shè)施建設(shè)，加快聚變能走向?qū)嶋H應(yīng)用進(jìn)程。
化石能源方面。建設(shè)高效低碳燃?xì)廨啓C(jī)試驗裝置，支撐相關(guān)領(lǐng)域重大基礎(chǔ)理論研究，解決煤炭清潔利用和高效轉(zhuǎn)換關(guān)鍵科技問題；探索預(yù)研二氧化碳捕獲、利用和封存研究設(shè)施建設(shè)，為應(yīng)對全球氣候變化提供技術(shù)支撐。
可再生能源方面。針對風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿饶芰棵芏鹊?、隨機(jī)波動等問題，探索預(yù)研能量捕獲、儲能、轉(zhuǎn)換、并網(wǎng)研究設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)可再生能源規(guī)?；咝Ю?。
?。ǘ┥茖W(xué)領(lǐng)域。
以探索生命奧秘和解決人類健康、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大科技問題為目標(biāo)，面向綜合解析復(fù)雜生命系統(tǒng)運動規(guī)律、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化、種質(zhì)資源保護(hù)開發(fā)與現(xiàn)代化育種等方向，重點建設(shè)以大型裝置為核心、多種儀器設(shè)備集成的綜合研究設(shè)施，完善規(guī)模數(shù)據(jù)資源為主的公益性服務(wù)設(shè)施，支撐生命科學(xué)向復(fù)雜宏觀和微觀兩極發(fā)展并實現(xiàn)有機(jī)統(tǒng)一，突破生命健康、普惠醫(yī)療和生物育種中的重大科技瓶頸。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)方面。建設(shè)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究設(shè)施，從分子、細(xì)胞、組織、個體等方面系統(tǒng)認(rèn)識人類疾病發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸的規(guī)律，促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究成果快速轉(zhuǎn)化為臨床診療技術(shù)。
農(nóng)業(yè)科學(xué)方面。建成國家農(nóng)業(yè)生物安全科學(xué)中心，支撐農(nóng)業(yè)危險性外來入侵生物、農(nóng)業(yè)毀滅性高致害變異性生物和農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全的創(chuàng)新性理論、方法與防控新技術(shù)研究；建設(shè)模式動物研究設(shè)施，支撐表型及基因型關(guān)系、遺傳信息高通量獲取與工程轉(zhuǎn)化、細(xì)胞和動物模型開發(fā)與應(yīng)用等研究；適時啟動農(nóng)作物種質(zhì)表型和基因、動物疫病、農(nóng)業(yè)微生物研究設(shè)施建設(shè)，支撐我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展及生物多樣性保護(hù)。
生命科學(xué)前沿方面。建成蛋白質(zhì)科學(xué)研究設(shè)施，支撐高通量、高精度、規(guī)模化的蛋白質(zhì)制取與純化、結(jié)構(gòu)分析、功能研究；探索預(yù)研系統(tǒng)生物學(xué)研究設(shè)施及合成生物學(xué)研究設(shè)施建設(shè)，滿足從復(fù)雜系統(tǒng)角度認(rèn)識生物體的結(jié)構(gòu)、行為和控制機(jī)理的需要，綜合解析生物系統(tǒng)運動規(guī)律，破解改造和設(shè)計生命的科學(xué)問題。
生命科學(xué)研究基礎(chǔ)支撐方面。適時啟動大型成像和精密高效分析研究設(shè)施建設(shè)，滿足生物學(xué)實時、原位研究和多維檢測、分析、合成技術(shù)開發(fā)的需求；探索預(yù)研生物信息中心建設(shè)，為生命科學(xué)研究提供科學(xué)數(shù)據(jù)、種質(zhì)資源、實驗樣本和材料等基礎(chǔ)支撐。
?。ㄈ┑厍蛳到y(tǒng)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域。
以實現(xiàn)人類與自然和諧發(fā)展為目標(biāo)，面向地球結(jié)構(gòu)演化與變化過程、地殼物質(zhì)組成和精細(xì)結(jié)構(gòu)、地球系統(tǒng)各圈層間復(fù)雜作用及其耦合過程、太陽及其活動控制下各圈層的響應(yīng)與耦合、人類活動影響環(huán)境的過程和機(jī)理等方向，重點建設(shè)海底觀測、數(shù)值模擬和基準(zhǔn)研究設(shè)施，逐步形成觀測、探測和模擬相互補(bǔ)充的地球系統(tǒng)與環(huán)境科學(xué)研究體系。
現(xiàn)場探測與觀測方面。建成海洋科學(xué)綜合考察船，滿足綜合海洋環(huán)境觀測、探測以及保真取樣和現(xiàn)場分析需求；建成航空遙感系統(tǒng)，提高我國遙感信息技術(shù)與裝備研發(fā)實驗?zāi)芰?，為自然?zāi)害和突發(fā)事件提供快速、實時、精確的遙感數(shù)據(jù)；建設(shè)海底科學(xué)觀測網(wǎng)，為國家海洋安全、資源與能源開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測和災(zāi)害預(yù)警預(yù)報等研究提供支撐；適時啟動地球系統(tǒng)科學(xué)航天航空遙感等技術(shù)監(jiān)測、深海探測與調(diào)查、固體地球深部探測與動態(tài)監(jiān)測、陸海地球環(huán)境觀測等研究設(shè)施建設(shè)，實現(xiàn)多時空尺度全面長期連續(xù)監(jiān)測與數(shù)據(jù)積累，逐步形成對地球系統(tǒng)的立體、動態(tài)監(jiān)測分析能力。
基準(zhǔn)系統(tǒng)建設(shè)方面。建設(shè)精密重力測量研究設(shè)施，獲取高分辨率、高精度地球質(zhì)量變化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，支撐固體地球演化、海洋與氣候變化動力學(xué)、水資源分布和地質(zhì)災(zāi)害規(guī)律等研究，滿足國家安全、資源勘探和防災(zāi)減災(zāi)的戰(zhàn)略需求。適時啟動包括地基基準(zhǔn)、環(huán)境基準(zhǔn)、深空基準(zhǔn)等方面的基準(zhǔn)系統(tǒng)建設(shè)。
數(shù)值和實驗?zāi)M方面。建設(shè)地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置，支撐氣候變化、地球系統(tǒng)及各層圈過程模擬研究，認(rèn)識地球環(huán)境過程基本規(guī)律，提高預(yù)測環(huán)境變化和重大災(zāi)害的能力。適時啟動環(huán)境污染機(jī)理與變化研究模擬實驗裝置建設(shè)，支撐空氣污染、流域水污染預(yù)測模型開發(fā)和氣候變化模式研究，提高空氣質(zhì)量、流域水污染等預(yù)報預(yù)警能力。
?。ㄋ模┎牧峡茖W(xué)領(lǐng)域。
適應(yīng)材料科學(xué)研究從經(jīng)驗摸索階段到人工設(shè)計調(diào)控階段轉(zhuǎn)變的趨勢，面向量子物質(zhì)演生現(xiàn)象、納米尺度量子結(jié)構(gòu)、極端條件下材料物性與物質(zhì)演變、重要工程材料服役性能等方向，以材料表征與調(diào)控、工程材料實驗等為研究重點，布局和完善相關(guān)領(lǐng)域重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，推動材料科學(xué)技術(shù)向功能化、復(fù)合化、智能化、微型化及與環(huán)境相協(xié)調(diào)方向發(fā)展。
材料表征與調(diào)控方面。完善提升已有同步輻射光源，建成軟X射線自由電子激光試驗裝置，建設(shè)高能同步輻射光源驗證裝置；探索預(yù)研硬X射線自由電子激光裝置建設(shè)，適時啟動高性能低能量同步輻射光源建設(shè)，滿足以納米空間分辨率、皮秒至飛秒時間分辨率、極高能量動量分辨率對材料多層次結(jié)構(gòu)分析研究的需求，逐步形成布局合理的國家光源體系。建成散裂中子源和強(qiáng)磁場實驗裝置，建設(shè)極低溫、超快、超高壓極端條件研究設(shè)施，形成與大型同步輻射光源結(jié)合的格局，滿足研究和發(fā)現(xiàn)新物態(tài)、新現(xiàn)象、新規(guī)律和創(chuàng)造新材料的需求。
工程材料實驗方面。建成重大工程材料服役安全研究評價設(shè)施，支撐不同尺度及跨尺度的結(jié)構(gòu)性能研究；探索預(yù)研超快光譜界面反應(yīng)檢測裝置、極端和工業(yè)特殊服役環(huán)境模擬裝置建設(shè)，支撐材料服役行為和規(guī)律研究；結(jié)合高能同步輻射光源，適時啟動綜合工程環(huán)境在線裝置建設(shè)，支撐真實環(huán)境下工程材料實時、原位研究。
?。ㄎ澹┝Ｗ游锢砗秃宋锢砜茖W(xué)領(lǐng)域。
以揭示物質(zhì)最小單元及其相互作用規(guī)律為目標(biāo)，面向超越標(biāo)準(zhǔn)模型新粒子和新物理探索、暗物質(zhì)和暗能量探測、中低能核物理與核天體物理研究等方向，建設(shè)相關(guān)大型研究設(shè)施，提高微觀世界探索能力和自然界基本規(guī)律認(rèn)知水平。
粒子物理方面。建設(shè)高能宇宙線研究設(shè)施，探索高能空間粒子起源和相關(guān)新物理前沿；適時啟動用于中微子和其他高能粒子物理研究的非加速器實驗設(shè)施建設(shè)，探索預(yù)研新型加速器實驗設(shè)施建設(shè)。
核物理方面。建設(shè)高性能重離子束研究裝置，使我國核物理基礎(chǔ)研究在原子核層次上的整體水平進(jìn)入國際先進(jìn)行列；探索預(yù)研強(qiáng)流放射性束實驗設(shè)施建設(shè)。
?。┛臻g和天文科學(xué)領(lǐng)域。
以揭示宇宙奧秘和解釋物質(zhì)運動規(guī)律為目標(biāo)，面向宇宙天體起源及演化、太陽活動及對地球的影響、空間環(huán)境與物質(zhì)作用等方向，按宇宙、星系、太陽系等不同空間尺度布局設(shè)施建設(shè)，提升我國天文觀測研究能力、空間天氣和災(zāi)害應(yīng)對能力以及空間科學(xué)實驗基礎(chǔ)能力。
宇宙和天體物理方面。建成大口徑射電望遠(yuǎn)鏡，為宇宙大尺度結(jié)構(gòu)及物理規(guī)律研究提供支撐；建設(shè)中國南極天文臺，支撐暗物質(zhì)、暗能量、宇宙起源、天體起源等前沿研究；探索預(yù)研先進(jìn)多波段天文觀測設(shè)施建設(shè)，逐步形成比較完善的天文觀測及數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)。
太陽及日地空間觀測方面。建成空間環(huán)境地基監(jiān)測網(wǎng)，揭示近地空間環(huán)境的時間和空間變化規(guī)律，并逐步形成覆蓋更多重要區(qū)域的空間環(huán)境監(jiān)測、預(yù)警能力；適時啟動大型太陽觀測研究設(shè)施建設(shè)，支撐太陽、行星際、磁層、電離層和中高層大氣變化過程和規(guī)律研究，深化太陽變化及其對地球和人類影響的認(rèn)識。
空間環(huán)境物質(zhì)研究方面。建設(shè)空間環(huán)境與物質(zhì)作用模擬裝置，支撐近地空間環(huán)境與材料、元器件、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)及生物體作用規(guī)律研究；探索預(yù)研空間微重力科學(xué)實驗設(shè)施、南極氣球站和引力波研究設(shè)施的建設(shè)，揭示空間微重力環(huán)境物質(zhì)運動規(guī)律，提升我國深空探測、空間基礎(chǔ)物理、空間利用等方面的研究能力。
（七）工程技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域。
瞄準(zhǔn)未來信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和前沿、巖土地質(zhì)體的動力特性及地質(zhì)災(zāi)害過程等工程技術(shù)中的重大科技問題，以產(chǎn)生變革性技術(shù)為主要目標(biāo)，以信息技術(shù)、巖土工程和空氣動力學(xué)為研究重點，探索和逐步推進(jìn)相關(guān)設(shè)施建設(shè)，為保障國家重點任務(wù)的實施、引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐。
信息技術(shù)方面。建設(shè)未來網(wǎng)絡(luò)研究設(shè)施，解決未來網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)發(fā)展的科學(xué)技術(shù)問題，為未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展提供試驗驗證支撐；適時啟動新一代授時系統(tǒng)建設(shè)，支撐超精密時間頻率技術(shù)開發(fā)，逐步形成高精度衛(wèi)星授時系統(tǒng)和高精度地基授時系統(tǒng)共同發(fā)展的格局。
巖土工程方面。適時啟動超重力模擬研究設(shè)施建設(shè)，揭示復(fù)雜巖土地質(zhì)體的動力特性；探索預(yù)研大型地震模擬研究設(shè)施建設(shè)，開展地震動輸入和工程地震災(zāi)害模擬研究；探索預(yù)研深部巖土工程研究設(shè)施建設(shè)，揭示深部巖體的力學(xué)特征。
空氣動力學(xué)方面。建成多功能結(jié)冰風(fēng)洞，支撐不同冰型和冰積累過程對飛行器空氣動力特性的影響等研究；建設(shè)大型低速風(fēng)洞，支撐氣動噪聲、流動分離與渦旋運動、流動控制、流固耦合、電磁空氣動力學(xué)等研究；適時啟動大型跨聲速風(fēng)洞、低溫高雷諾數(shù)風(fēng)洞、先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)研究設(shè)施建設(shè)，為我國航空航天、高速鐵路建設(shè)等提供必要的研究試驗手段。
四、“十二五”時期建設(shè)重點
“十二五”時期，在我國科技發(fā)展急需、具有相對優(yōu)勢和科技突破先兆顯現(xiàn)的領(lǐng)域中，綜合考慮科學(xué)目標(biāo)、技術(shù)基礎(chǔ)、科研需求和人才隊伍等因素，優(yōu)先安排43項重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
?。ㄒ唬┖５卓茖W(xué)觀測網(wǎng)。
海洋科學(xué)研究正經(jīng)歷著由海面短暫考察到內(nèi)部長期觀測的革命性變化，這將從根本上改變?nèi)祟悓Ｑ蟮恼J(rèn)識。圍繞實現(xiàn)全天候、綜合性、長期連續(xù)實時觀測海洋內(nèi)部過程及其相互關(guān)系的科學(xué)目標(biāo)，建設(shè)海底長期科學(xué)觀測網(wǎng)，主要包括：基于光電纜的陸架和深海觀測系統(tǒng)，基于無線傳輸?shù)暮５子^測網(wǎng)拓展系統(tǒng)，基于固定平臺的海底觀測網(wǎng)綜合節(jié)點系統(tǒng)，岸基站、支撐系統(tǒng)和管理中心等。該設(shè)施建成后，將為國家海洋安全、深海能源與資源開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測、海洋災(zāi)害預(yù)警預(yù)報等研究提供支撐。
（二）高能同步輻射光源驗證裝置。
高能同步輻射光源是前沿基礎(chǔ)科學(xué)、工程物理和工程材料等研究不可或缺的手段，是世界同步輻射光源領(lǐng)域競爭的制高點。以具備建設(shè)全球最高亮度高能同步輻射光源的能力為目標(biāo)，建設(shè)相關(guān)驗證裝置，主要包括：高能量加速器、光束線、實驗站等方面的工程性預(yù)研和關(guān)鍵部件的工程樣機(jī)試制，高精度特種磁鐵系統(tǒng)、高精度束流位置測控系統(tǒng)、高性能插入件、納米級硬X射線聚焦系統(tǒng)、超高分辨X射線單色器、納米定位與掃描裝置的試制。該設(shè)施建成后，將為我國建設(shè)高能同步輻射光源奠定堅實的基礎(chǔ)。
?。ㄈ┘铀倨黩?qū)動嬗變研究裝置。
長壽命核廢料的安全處理處置是影響核電持續(xù)發(fā)展的瓶頸。加速器驅(qū)動次臨界反應(yīng)系統(tǒng)利用散裂中子嬗變核廢料，大幅降低核廢料放射性壽命，具有安全性高和嬗變能力強(qiáng)等特點，是安全處理核廢料的最佳手段之一。為深入研究核廢料嬗變過程中的科學(xué)問題，突破系列核心關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)核廢料嬗變原理實驗研究裝置，主要包括：強(qiáng)流質(zhì)子直線加速器、高功率中子散裂靶、液態(tài)金屬冷卻次臨界反應(yīng)堆三大子系統(tǒng)。該設(shè)施建成后，將滿足我國長壽命高放核反應(yīng)堆廢料安全、妥善處理處置的研究需求，為我國核能可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
（四）綜合極端條件實驗裝置。
極端物理條件是拓展物質(zhì)科學(xué)研究空間，發(fā)現(xiàn)和研究新物態(tài)、新現(xiàn)象、新規(guī)律必不可少的手段。針對當(dāng)前凝聚態(tài)物理、化學(xué)、材料前沿研究所需的極端條件向綜合化、集成化和規(guī)?；l(fā)展的趨勢，圍繞為量子物質(zhì)、功能材料和物態(tài)變化動力學(xué)過程等研究提供科學(xué)手段的目標(biāo)，建設(shè)綜合性的物質(zhì)科學(xué)研究極端條件用戶裝置，主要包括：達(dá)到亞毫開溫度的極低溫系統(tǒng)，高于300吉帕的超高壓系統(tǒng)，亞飛秒時間分辨的超快激光系統(tǒng)，以及極低溫、超高壓、強(qiáng)磁場和超快光場互相結(jié)合的集成系統(tǒng)。該設(shè)施建成后，將為物質(zhì)科學(xué)研究提供有力支撐。
?。ㄎ澹?qiáng)流重離子加速器。
高流強(qiáng)放射性核束、高功率重離子束團(tuán)和寬能區(qū)重離子束流是探索原子核存在極限和研究原子奇特性質(zhì)必不可少的手段。圍繞短壽命核質(zhì)量精確測量、放射性束物理、高能量密度物理以及重離子束應(yīng)用等研究需要，建設(shè)強(qiáng)流重離子加速器裝置，主要包括：強(qiáng)流離子源、超導(dǎo)直線加速器、大接受度放射性束流線、冷卻儲存環(huán)同步加速器和物理實驗終端等。該設(shè)施建成后，將為研究原子核存在極限、核結(jié)構(gòu)新現(xiàn)象和新規(guī)律、宇宙中重元素起源等重大科學(xué)問題提供重要支撐。
?。└咝У吞既?xì)廨啓C(jī)試驗裝置。
圍繞化石燃料高效轉(zhuǎn)化和潔凈利用中的氣體動力學(xué)、燃燒科學(xué)和傳熱傳質(zhì)問題，為實現(xiàn)高壓比、高透平溫度、高效和近零排放等目標(biāo)，建設(shè)高效低碳燃?xì)廨啓C(jī)試驗裝置，主要包括：壓氣機(jī)、燃燒室和高溫透平的全溫、全壓、全流量、全尺寸的大型試驗裝置研究系統(tǒng)，以及精細(xì)和高精度測試系統(tǒng)。該設(shè)施建成后，將為我國燃?xì)廨啓C(jī)部件和系統(tǒng)特性研究提供研發(fā)手段，為化石能源持續(xù)和低碳發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐。
?。ㄆ撸└吆０斡钪婢€觀測站。
宇宙線起源一直是物理學(xué)最大的謎團(tuán)之一。我國在高海拔宇宙線觀測研究方面具有長期積累和深厚基礎(chǔ)，臺址條件具有特殊地理優(yōu)勢，適合建設(shè)由多個性能先進(jìn)的探測系統(tǒng)組成的多參數(shù)宇宙線復(fù)合觀測站。圍繞推動國際甚高能伽馬天文研究邁入大統(tǒng)計量新時代的科學(xué)目標(biāo)，建設(shè)大型高海拔空氣簇射宇宙線觀測站，主要包括：100萬平方米探測陣列，9萬平方米伽馬射線巡天望遠(yuǎn)鏡，24臺廣角契倫科夫望遠(yuǎn)鏡，0.5萬平方米芯探測器陣列。該設(shè)施建成后，將集高靈敏度、大視場、全時段掃描搜索伽馬射線源、伽馬射線強(qiáng)度空間分布和精確能譜測量等多功能為一體，成為具有國際競爭力的宇宙線研究中心。
?。ò耍┪磥砭W(wǎng)絡(luò)試驗設(shè)施。
三網(wǎng)融合、云計算和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的可擴(kuò)展性、安全性、移動性、能耗和服務(wù)質(zhì)量都提出了巨大挑戰(zhàn)，基于TCP/IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)依靠增加帶寬和漸進(jìn)式改進(jìn)已經(jīng)無法滿足未來發(fā)展的需求。為突破未來網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論和支撐新一代互聯(lián)網(wǎng)實驗，建設(shè)未來網(wǎng)絡(luò)試驗設(shè)施，主要包括：原創(chuàng)性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備系統(tǒng)，資源監(jiān)控管理系統(tǒng)，涵蓋云計算服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、空間信息網(wǎng)絡(luò)仿真、網(wǎng)絡(luò)信息安全、高性能集成電路驗證以及量子通信網(wǎng)絡(luò)等開放式網(wǎng)絡(luò)試驗系統(tǒng)。該設(shè)施建成后，網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)模超過10個城市，支撐不少于128個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)并行實驗，將為空間網(wǎng)絡(luò)、光網(wǎng)絡(luò)和量子網(wǎng)絡(luò)研究提供必要的實驗驗證條件。
?。ň牛┛臻g環(huán)境地面模擬裝置。
磁暴、高能粒子輻照等極端空間環(huán)境可能對航天活動造成極大影響。為保障人類太空探索活動的順利開展，必須突破地面單因素模擬的局限，全面了解空間環(huán)境綜合因素對物質(zhì)的作用。以揭示空間環(huán)境條件下物質(zhì)結(jié)構(gòu)演化規(guī)律和各種環(huán)境耦合效應(yīng)的物理本質(zhì)為目標(biāo)，建設(shè)空間環(huán)境與物質(zhì)作用地面模擬研究裝置，主要包括：空間環(huán)境模擬源、大型真空與熱沉、綜合測試分析系統(tǒng)等。該設(shè)施建成后，將為我國空間科學(xué)發(fā)展和深空探測模擬研究提供有力支撐。
?。ㄊ┺D(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究設(shè)施。
轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要方向，對推動醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究成果快速向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化和提高診治水平具有關(guān)鍵作用。圍繞人類重大疾病發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸中的重大科學(xué)問題，建設(shè)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究設(shè)施，主要包括：符合國際標(biāo)準(zhǔn)并具有我國人種和疾病特色的臨床資源庫，醫(yī)學(xué)信息技術(shù)系統(tǒng)，疾病生物標(biāo)志物檢測、功能分析和臨床驗證技術(shù)系統(tǒng)，個性化醫(yī)學(xué)技術(shù)系統(tǒng)，細(xì)胞、組織和再生醫(yī)學(xué)技術(shù)系統(tǒng)，臨床技術(shù)研發(fā)系統(tǒng)等。該設(shè)施建成后，將推進(jìn)臨床醫(yī)學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)結(jié)合，促進(jìn)我國轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究水平大幅提升。
?。ㄊ唬┲袊蠘O天文臺。
南極內(nèi)陸冰穹A是我國科考隊首先從地面到達(dá)和利用的地區(qū)。該處大氣湍流邊界層極薄，大氣中水汽含量極低，是地球上條件最優(yōu)異的天文觀測臺址和天文研究長遠(yuǎn)發(fā)展的珍稀資源。在南極內(nèi)陸冰穹A，充分利用中國南極昆侖站的現(xiàn)有基礎(chǔ)建設(shè)中國南極天文臺，主要包括：太赫茲望遠(yuǎn)鏡，光學(xué)和紅外望遠(yuǎn)鏡，遠(yuǎn)程運控系統(tǒng)，支撐服務(wù)系統(tǒng)等。該設(shè)施建成后，將開辟地球上獨一無二的太赫茲波段天文觀測窗口，為研究宇宙和天體起源、暗物質(zhì)、暗能量、地外生命等科學(xué)問題提供有力支撐。
（十二）精密重力測量研究設(shè)施。
精密重力測量是獲取全球和局部區(qū)域地球質(zhì)量變化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不可或缺的手段，在大面積礦產(chǎn)資源勘查、環(huán)境變化研究和重力輔助導(dǎo)航中有廣泛應(yīng)用需求。建設(shè)精密重力測量研究設(shè)施，主要包括：精密重力測量基準(zhǔn)臺與檢測系統(tǒng)，衛(wèi)星、航空和水下重力探測環(huán)境模擬與物理仿真試驗系統(tǒng)，全球高精度重力場數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等。該設(shè)施建成后，將為解決固體地球演化、海洋與氣候變化、水資源分布和地質(zhì)災(zāi)害研究中的科學(xué)問題提供重要支撐。
?。ㄊ┐笮偷退亠L(fēng)洞。
大型運輸機(jī)、客機(jī)及地面交通工具研制對低速風(fēng)洞的規(guī)模、技術(shù)性能不斷提出新要求。著眼飛機(jī)地面效應(yīng)試驗、大飛機(jī)渦扇發(fā)動機(jī)動力影響模擬和反推力影響試驗、飛機(jī)和車輛氣動聲學(xué)試驗的科技需求，建設(shè)回流式、多試驗段、多功能大型低速風(fēng)洞，具備支撐飛行器起飛、著陸特性研究，發(fā)動機(jī)、機(jī)身、機(jī)翼一體化研究，氣動力及氣動聲學(xué)和降噪研究的能力。該設(shè)施建成后，流場品質(zhì)和綜合性能將達(dá)到國際先進(jìn)水平。
?。ㄊ模┥虾９庠淳€站工程。
上海同步輻射裝置（上海光源）是第三代中能同步輻射光源，具有最多可提供60多條光束線和近百個實驗站的能力，完全建成后將為我國多學(xué)科前沿研究取得突破提供有力支撐。在已建成的7條光束線站基礎(chǔ)上，圍繞滿足我國材料科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及生命科學(xué)等領(lǐng)域迅速發(fā)展的研究需求，建設(shè)上海光源線站工程，主要包括：新建若干光束線站，擴(kuò)建用戶實驗支撐條件，進(jìn)一步提升光源性能。該設(shè)施建成后，將大幅提升光源和束線的能力，使上海光源繼續(xù)保持國際先進(jìn)水平，為相關(guān)科學(xué)研究提供更全面、先進(jìn)、便捷的支撐。
?。ㄊ澹┠Ｊ絼游锉硇团c遺傳研究設(shè)施。
模式動物表型性狀的精確測定和度量是解析生命規(guī)律，開發(fā)疾病調(diào)控方式的關(guān)鍵之一。以解決表型和基因型測定及關(guān)聯(lián)遺傳機(jī)制分析中的科學(xué)問題為目標(biāo)，建設(shè)重要模式動物的表型與遺傳分析研究設(shè)施，主要包括：表型及基因型連續(xù)、快速、綜合、自動化與智能化獲取分析系統(tǒng)，表型和基因型全面自動檢測分析系統(tǒng)，信息集成、處理及遺傳性狀分析系統(tǒng)等。該設(shè)施建成后，可系統(tǒng)、準(zhǔn)確地描述生命的表型、基因型及其在環(huán)境變化中的響應(yīng)，并以此正確描述生命的調(diào)節(jié)狀態(tài)和方式，為人類疾病、動物生命過程調(diào)節(jié)等研究提供支撐。
?。ㄊ┑厍蛳到y(tǒng)數(shù)值模擬器。
地球系統(tǒng)模擬是衡量地球科學(xué)研究綜合水平的重要標(biāo)志，是開展氣候變化、防災(zāi)減災(zāi)和環(huán)境治理等科學(xué)研究不可缺少的手段。以認(rèn)識地球環(huán)境復(fù)雜系統(tǒng)、模擬地球系統(tǒng)圈
