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建设上海国际科技创新中心、增强科技创新策源能力是习近平总书记赋予上海的重大使命任务。当前，世界已进入大科学时代，重大科学装置作为人类极限探测的科研利器、根本性科学问题突破的关键支撑、国际科技合作的重要枢纽，已经成为各国抢占科技制高点的国之重器。工欲善其事，必先利其器。以更加开放的思维和举措建好用好大装置，强化对原始创新和核心技术攻关的支撑能力，是新时期上海进一步强化科技创新策源功能的关键之举。
按照上海市政协2024年度协商和议政调研计划的安排，在市政协副主席吴信宝、钱锋的带领下，市政协科技和教育委员会会同市科学学研究所成立课题组，围绕“发挥好重大科学装置作用 强化对原始创新和核心技术攻关的支撑能力”重点课题开展调查研究。调研体现了三个特点：一是广泛性。调研对象涵盖了上海全部大装置，北京、杭州、合肥等地所有的代表性大装置，以及国家发改委、国家科技部、中国科学院、市发展改革委、市科委等所有的政府主管部门。二是深入性。面向上海光源和蛋白质设施两大装置2023年所有用户发放调查问卷；对发放的问卷进行深入分析，力求发现深层次的问题。在广泛调研所有在沪大装置的基础上，有重点地深入大装置现场。深度调研中国科学院上海高等研究院、上海科技大学、瑞金医院等大装置建设方、运营方，访谈一线运行管理团队；走访座谈百济神州、联影医疗、中石化上海石化研究院等大装置代表性用户。累计开展各类调研和座谈近百次，切实把握大装置在“已建成运行、建设中、规划建设中”等不同阶段的主要瓶颈问题。三是针对性。坚持目标导向、问题导向、需求导向，针对调研中发现的问题，邀请发改委、科委等政府部门一同参加相关座谈，回应各方关切；召开集成电路、生物医药、人工智能等行业座谈会，邀请代表性企业与大装置运营方交流互动。同时，开展美、日、欧等国际案例研究，总结北京综合极端条件实验装置、合肥先进光源、杭州极弱磁场重大设施等外省市大装置的经验做法，提炼可落实落地的举措建议。结合市政协相关专题议政性常委会会议建言成果，形成调研报告。
■ 上海市政协科技和教育委员会

背景与成效
第一，形势背景。
大装置是为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学研究系统，也是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的物质技术基础，已成为科技强国竞争的重要平台。根本性科学问题突破越来越需要大装置提供强大支撑；技术创新和产业发展越来越需要大装置提供强大动力；高水平国际科技开放合作越来越需要依托大装置牵引；我国扎实推进高质量发展越来越需要大装置发挥关键作用。
第二，发展成效。
在沪大装置的建设和使用，始于20世纪80年代“神光”激光装置的建设。2009年，我国首台对标世界先进水平的第三代同步辐射光源——上海光源建成投用，上海迎来了大装置的蓬勃发展期，在市委、市政府的高度重视和大力推动下，在沪大装置支撑上海国际科创中心建设取得积极进展。2023年年底，上海出台《上海市关于支持国家重大科技基础设施建设发展的若干政策措施（试行）》，进一步优化了大装置发展的政策环境，政策效应正在逐步显现。
大装置数量体量全国领先。“十二五”至“十四五”期间，上海积极服务国家战略需求，根据国家规划部署，面向物质、化学、生命、海洋等领域已建、在建和规划建设的大装置共20个（已建成11个、在建4个、规划建设5个），总投资达350亿元，大装置数量和投资金额均居全国前列，体现了上海国际科创中心的集中度和显示度。
支撑产出高质量前沿科学研究成果。在支撑前沿科学研究方面，大装置已产出了众多高质量成果。
助力支撑相关产业核心技术突破。为生物医药、集成电路、新材料、化工、仪器设备等领域科研攻关提供了不可或缺的高效支持。
积极发挥国际科技交流合作引领作用。近年来，相关大装置的建设运行管理单位努力克服国际环境不利影响，积极推进国际科技合作。一方面，围绕大装置研制加强技术交流和输出；另一方面，面向国际提升大装置开放共享水平。
主要问题
进入新时期，随着国际环境、国家战略、科研范式的深刻变化，国际科创中心建设进入强化科技创新策源功能的关键时期，大装置要进一步发挥支撑原始创新的“国之重器”和核心技术攻关的“杀手锏”作用，还面临以下五个方面的问题亟待解决：
第一，对标国家战略要求的原始创新成果产出还不足。
大装置作为前沿性、战略性基础研究的承载平台，是引领原始创新、突破前沿技术的战略高地。目前，与国际顶尖水平相比，在沪大装置在支撑战略性基础研究、推动形成大科学研究范式、引领国际科研合作等方面仍显不足：大装置面向科学前沿缺乏引领性优势；大装置参与基础研究缺少战略性协同；大装置面向全球合作缺少国际化运营。
第二，对接重点产业的核心技术攻关的布局不够深。
大装置可以同时接触学术前沿、工程前沿和产业需求，在组织核心技术协同攻关上有独特优势。然而，由于缺乏针对性的制度建设，目前在沪大装置尚未充分发挥在基础研究与技术开发之间的全方位链接作用，仍存在与产业界互动交流少，对于重点产业技术攻关需求响应不足、尚未“沿途下蛋”催生新兴产业等问题：大装置支撑核心技术攻关缺乏协同化组织；大装置服务企业创新缺乏市场化开放；大装置带动衍生技术发展缺乏前瞻性规划。
第三，激发创新活力的体制机制设计还不完善。
大装置作为前沿科研活动的系统集成，运营管理应当具有高度专业化和独立性。目前与国际经验相比，在沪大装置运营管理模式与考核导向相对单一等问题仍较为突出：大装置建设和管理的权责分工有待优化；大装置专业化的运营机构有待建立；大装置多层级规划衔接仍有待健全。
第四，开放、共享、共创的辐射带动模式尚未形成。
大装置是打造国家创新高地的坚强内核和提升区域科技创新能力的重要载体，也是加快推动北京、上海、粤港澳国际科技创新中心建设的重要组成。相较而言，长三角大装置“集而不群”、数据开放治理等问题较为突出：长三角大装置尚未形成集群效应；大装置数据开放治理亟须跟进科研范式变化；大装置社会开放缺乏载体平台。
第五，基于全周期可持续性发展的系统谋划还不够。
大装置建设周期长、投入大，保障其长期可持续性发展是必然要求。但目前，在沪大装置普遍存在“重建设、轻运行”问题，运行经费和人员保障投入相对紧缺：大装置技术和方法亟待更新迭代；大装置运维经费保障与激励相对短缺；面向未来的大装置建设前瞻布局有待加强。
对策建议
2023年2月，习近平总书记在中共中央政治局第三次集体学习时强调，要科学规划布局前瞻引领型、战略导向型、应用支撑型重大科技基础设施。2024年7月，党的二十届三中全会通过《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》指出，要向民营企业进一步开放大装置。面对新的形势任务和战略要求，要发挥好大装置作用，强化大装置对原始创新和核心技术攻关的支撑能力，关键在于探索建立大装置在前沿基础研究、三大先导产业、战略性新兴产业、未来产业等重点领域的“有组织科研”协同机制，推动大装置与重点科研机构、科技领军企业围绕重大战略需求，组织开展建制化攻关，从“强引领、提效能、稳运行、增辐射、重谋划”五个方向进行改革创新，具体建议如下：
第一，发挥引领作用，有力支撑国际顶尖基础研究。
对标国内外顶尖大装置，不断提升在沪大装置技术方法水平，强化与战略科技力量的合作与资源共享，全面加强高水平国际科技合作，充分发挥大装置引领作用，有力支撑国际顶尖原始创新，产出全球引领性的原创成果。
一是支持大装置持续提升技术方法水平。实施面向未来产业布局的大装置基础研究“引领计划”，支持大装置不断革新技术方法，力争在量子科技、生物科技、智能材料等未来研发方向上奠定优势基础；实施重点产业领域大装置基础研究“支撑计划”，瞄准重点方向开展高风险高价值基础研究、跨学科交叉研究。
二是支持大装置强化战略合作与资源共享。发挥大装置与在沪国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学等国家战略力量的重要桥梁作用，依托其方向识别力、组织力，强化面向重大科学问题的协同攻关；支持高校、院所、新型研发机构等联合大装置申请国家级、市级科研项目。
三是支持大装置发起国际大科学计划。推动大装置与国际大科学计划紧密协同，与美国、日本、欧洲及“一带一路”等国家加强高水平科技合作，聚焦上海已有的优势领域，持续推动光源、系统生物学研究设施等大装置与全脑介观神经连接图谱大科学计划、国际人类表型组等国际大科学计划的紧密合作，支持发起新的国际大科学计划。支持上海光源与国际科技组织SYNAPSE深入合作，成立SYNAPSE国际研究中心筹备处，推动国际同步辐射大装置与超算大装置落户上海，联合发起国际SYNAPSE人脑成像计划。
第二，强化创新效能，重点支撑产业核心技术攻关。
围绕集成电路、生物医药等重点产业核心技术需求，强化大装置产业支撑导向，支持大装置牵头组织“卡脖子”协同攻关，坚持梯次孵化促进衍生技术及新兴产业发展，全面提升大装置产业核心技术攻关支撑能力，促进大装置与地方经济融通发展。
一是支持大装置牵头创新联合体协同攻关。探索支持“大装置+”创新联合体攻关，设立大装置关键技术提升相关计划，重点支持大装置根据科技发展新趋势、产业发展新需求、运行管理新问题，开展实验新方法研究，优化提升大装置和零部件技术。围绕集成电路等紧缺急需领域，推动大装置与领军企业等紧密合作，聚焦“高帧率高灵敏度大靶面X射线探测”“高精密光学元件加工制造”“极紫外光刻元件检测”等重点方向，形成“大装置+集成电路”创新联合体攻关专项。
二是坚持国产化替代方向。围绕光子大装置集群，重点扶持大装置本身的产业供应链创新发展，结合科技项目“揭榜挂帅”机制，联合大装置共同制定技术榜单并支持其揭榜，给予揭榜资金支持，支持更多研究机构和企业参与高端仪器和核心零部件的国产化替代，实现核心技术自主可控。
三是坚持梯次孵化促进衍生技术及新兴产业发展。针对具有转化潜力但目前创新资源布局不足的大装置，建平台、强承接。针对目前仍处于谋划阶段或技术成熟度较低，创新资源配备不足的大装置，建机制、搭框架谋划建设衍生转化平台，瞄准有优势的大装置衍生技术领域，探索建设一批新型研发机构、联合实验室等衍生转化平台，强化大装置衍生技术的梯次孵化辐射能力；实施大装置“科技助理”“科技顾问”制度，按照技术与市场成熟度，对“沿途下蛋”成果进行筛选研判、整体策划、分步推进；围绕大装置产业化不同需求层次，加强实验科研人员、专业技术产业化人才等分类培养；建立大装置衍生技术“揭榜挂帅”制度，制定大装置衍生转化成果评价指引，根据评价成果成熟度定期发榜，匹配相应转化机构，确保“催生一个技术、组建一个新型研发机构、转化一系列成果”。
四是深化大装置与产业用户的互动交流。常态化举办峰会、论坛、路演等活动，编制发布、动态更新大装置技术创新推广目录。支撑光源等加大产业用户需求调研和宣传培训力度，对部分有产业科研需求的线站，开展面向产业应用的实验方法学研究，打破10%的机时比例限制。
第三，提高运行效率，持续深化管理机制改革。
立足大装置发展实践，积极争取国家相关部门支持，加强央地统筹共同推进大装置发展，同时组建专业管理机构，强化大装置专业化服务水平，提高运行效率。
一是加强央地统筹共同推进大装置发展。争取中国科学院、教育部等支持，在新一轮院市合作和部市合作框架中，推动完善大装置考核机制，突出对上海科技创新策源的贡献度，将企业用户机时、服务产业带来的经济效益、向企业宣传培训等纳入年度考核指标；加快形成地方出资制度性保障，推动社会资本参与大装置建设。对于未来规划的新建大装置，要明确地方出资的总体标准，探索设立大装置可持续发展专项基金。向国家有关部委争取大装置建设设备工艺设计费的结构调整。
二是提升大装置专业化服务水平。引导大装置设立“学术委员会+技术委员会+用户委员会”，推动大装置加快优化用户委员会结构，进一步增加产业科研专家比例。学习国际国内先进经验，探索成立国际化、专业化的大装置专门运营机构，重点从选题机制、组织形式和资助方式等方面优化运营模式，切实提高管理服务能力。
三是推动大装置列入“开放创新试验区”试点清单。围绕大装置建设紧缺急需人才需求，形成高技术人才移民清单并试点突破。出台依托大装置吸引国际人才来沪科研合作的专项政策，试点建设大装置国际科研示范机构，在经费支持、出入境便利、试验样品通关等方面争取突破性支持举措，提高大装置国际人才“可及性”。
第四，提升辐射能级，打造高能级的科技合作平台。
以开放的思维和举措提升在沪大装置的合作能级，推动在沪大装置与长三角的深度协同，形成“大装置+”数据治理可行路径，强化大装置科普宣传推广，将大装置打造成为新时期上海高能级科技合作的重要平台。
一是推动成立长三角大装置联盟。依托长三角大装置集群优势，联合承担国家重点研发计划“大装置前沿研究”重点专项。聚焦制约长三角重点产业发展的关键领域，发起设立“长三角大装置建设和运行专项基金”，吸引社会资本共同投入大装置建设。在长三角科技创新共同体联合攻关“揭榜挂帅”机制中，试点设立相关“项目库、专家库、数据库、人才库”，探索推动长三角大装置项目联动、资金联合、管理联通“三位一体”，提升长三角大装置的集成攻关和梯度转化能力。
二是探索形成“大装置+”数据治理可行路径。率先探索大装置数据治理和科研范式转型，推动形成大装置数据确权、使用、开放等管理规则，以智能合约和区块链技术，解决科学研究中的产权问题，促进数据共享流通，引领我国大装置科学数据与前沿技术应用。提升AI for Science、AI for Engineering对大装置策源的整体支撑，围绕上海新药研发、新材料等领域需求，遴选合成生物学、计算生物学、材料基因组等前沿赛道，打造有效提升大装置能级的人工智能科学大模型，赋能能源材料和生物医药等前沿研究。
三是强化大装置科普宣传推广。发挥中国科学院高等研究院、上海科技大学等依托大装置开展教育科技人才一体化和科普实践培养相关经验，发挥大装置科普教育功能，与科技馆等合作，筹建国际大装置微缩模型展示馆，设置大装置科普和宣传专项，支持大装置承建机构搭建专业领域科普交流平台，引导举办多种形式科普宣传活动。
第五，坚持强化保障，形成驱动未来发展的重要引擎。
做好“十五五”大装置的前瞻谋划。坚持需求导向、用户导向、产业导向，充分听取战略科学家、各类大装置用户、建设单位的意见建议，主动谋划布局我市“十五五”大装置，以全面服务于基础研究、应用基础研究和产业化“从0到1、从1到10”的突破为目标。
一是坚持“建、管、用”一体谋划。在战略层面，统筹大装置与科学技术和新兴产业三者协同发展，科学布局“前瞻引领型、战略导向型、应用支撑型”三类大装置，在规划应用型大装置时优先考虑其对上海三大先导产业的支撑能力，在立项环节确保产业界的参与和社会资本的吸引力，最大限度地服务于关键领域的工程应用和产业发展。面向在建和规划大装置，支持开展重要科研工艺设备技术迭代和相关预研，推动大装置纳入下一轮国家规划。同时，加快研究社会资本参与大装置建设的资产归属、机时分配等支持措施。加快推动“五代光源验证装置”预研。此外，积极争取国家支持，推动国家相关部门、上海与相关省市紧密联动，优化央地协同和跨区域财政支持机制，推动联合共建大装置建设。
二是坚持长期稳定的运行经费支持。加大财政科技投入对大装置建设和运行经费的持续支持，强化对运维团队的经费保障。加快推动上海光源等大装置研究形成合理的大装置收费机制。成立市级大装置“投建运转”一体化统筹平台公司，通过科技成果转化收益等方式多渠道筹措运行经费。学习日本光源等相关经验，鼓励国有企业和社会资本参与用户装置的共建共享。
三是依托大装置推进教育科技人才一体化发展。设立“线站科学家”人才专项，支持大装置面向产业应用研究的人才队伍建设。立足国家战略需求、积极发挥大装置在研究生培养中的作用方面，充分发挥大装置的多学科优势，有效提升研究生交叉学科实践创新能力培养效果。根据大装置涉及学科的具体情况，不断探索设计定制化的跨学科培养方案，贯通课题、实验、实习、就业的研究生培养全流程，建立研究生课题阶段的跨学科导师团队指导机制，结合承担科普实践、科研实践等活动，提升研究生思想境界与时代使命感，有利于更好地培养德才兼备、可堪大任、具备创新能力的新时代研究生。