讀+：請問，什么叫“大科學(xué)裝置群”？

這個(gè)概念首先要從“大科學(xué)”（Big， Mega or Large Science）說起。1962年，美國學(xué)者普賴斯在布魯克海文實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了4次演講，匯編成《小科學(xué) 大科學(xué)》一書。他認(rèn)為，在現(xiàn)代社會(huì)，當(dāng)一個(gè)科學(xué)家行將結(jié)束學(xué)者職業(yè)而回首往事時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)在他之前所產(chǎn)生的科學(xué)成果只占他自己知識(shí)的10—20％，這一事實(shí)充分說明了科學(xué)活動(dòng)的現(xiàn)時(shí)代性和新穎性。現(xiàn)代科學(xué)顯得如此宏偉，它完全可以與埃及的金字塔和中世紀(jì)歐洲的大教堂媲美。而更重要的是，國家在科學(xué)方面花費(fèi)的人力和財(cái)力，很快使科學(xué)成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的決定性力量。嶄新的、輝煌的和無比強(qiáng)大的現(xiàn)代科學(xué)，其大規(guī)模性質(zhì)是如此引人注目，以致產(chǎn)生并使用“大科學(xué)”這一專門術(shù)語來描述之。大科學(xué)新穎而龐大，與過去小規(guī)模的、小成本的、零散的小科學(xué)研究形成了鮮明的對比。（普賴斯在這本書中預(yù)言了中國科學(xué)的崛起，他說“我們目前日復(fù)一日地翻譯中國的主要科學(xué)雜志，……或許在下一個(gè)十年或兩個(gè)十年內(nèi)，中國就會(huì)與我們勢均力敵，中國的科學(xué)人力正以每3年就翻一番的速度發(fā)展著”——讀+注）

在伽利略時(shí)代、列文虎克時(shí)代，只需要一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡或者顯微鏡就可以展開研究取得成果。而二戰(zhàn)以后，我們迎來了大科學(xué)時(shí)代，“大”體現(xiàn)在（1）具有“文理工”三棲意義，（2）多個(gè)學(xué)科在大規(guī)模試驗(yàn)設(shè)施支持下進(jìn)行，（3）眾多科學(xué)家聯(lián)合體協(xié)同攻關(guān)，（4）研究懸而未決的歷史難題或者是時(shí)代挑戰(zhàn)性的重大問題，（5）是領(lǐng)先又具有未來收益等的專項(xiàng)和復(fù)雜科研活動(dòng)及其累積成果的總和。美國研制原子彈的“曼哈頓工程”是“大科學(xué)”出現(xiàn)的標(biāo)志，美國載人登月工程“阿波羅”計(jì)劃也是“大科學(xué)”的典型范例。

大科學(xué)裝置群（The Conglomeration of Mega-Science Laboratories，CMSL）是完成上述過程總和所需要的綜合性、復(fù)雜性和極限性試驗(yàn)設(shè)施組合，它是技術(shù)發(fā)明、產(chǎn)品創(chuàng)新、新技術(shù)增長點(diǎn)以及對應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈整合升級(jí)的始發(fā)性動(dòng)力源泉；是衡量一個(gè)國家及地區(qū)創(chuàng)新能力最具顯示度的硬性觀察指標(biāo)。

讀+：目前世界上有哪些大科學(xué)裝置群？

普賴斯發(fā)表演講的地點(diǎn)——布魯克海文實(shí)驗(yàn)室就是其中之一，它成立于1948年，實(shí)驗(yàn)室擁有3臺(tái)反應(yīng)堆和同步輻射光源、回旋加速器等一大批大型儀器設(shè)備，培養(yǎng)過7位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。此外美國還有勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室（創(chuàng)建于1931年，建立起了第一批電子直線加速器，發(fā)現(xiàn)了一系列超重元素，開辟了放射性同位素、重離子科學(xué)等研究方向，共培養(yǎng)了9位諾貝爾獎(jiǎng)得主）、加州大學(xué)洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室（以研制出世界上第一顆原子彈而聞名。其研究工作主要分為武器研究和相關(guān)科技領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)理論研究）、橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室（早期主要從事核能、物理及生命科學(xué)研究?，F(xiàn)在主要從事中子科學(xué)、能源、高性能計(jì)算、復(fù)雜生物系統(tǒng)、先進(jìn)材料和國家安全等領(lǐng)域研究）。

其他國家，英國、法國、德國、日本、瑞士、歐盟各有一個(gè)，俄羅斯有一個(gè)。研究方向主要包括新材料、新能源、高能物理、生命科學(xué)等等。

讀+：那么，中國的大科學(xué)裝置群又是如何布局？

我國主要集中在北京、上海、合肥，此前獲批的3個(gè)綜合性國家科學(xué)中心就在這三個(gè)地方。

北京是基礎(chǔ)科學(xué)，此外關(guān)注物質(zhì)、空間、地球、生命、環(huán)境、信息與智能等領(lǐng)域；上海是生命科學(xué)、新材料、新能源、環(huán)境和物質(zhì)等科學(xué)領(lǐng)域；合肥主要依托中國科學(xué)院和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，在高能物理和量子技術(shù)方面有優(yōu)勢，聚焦能源、信息、生命、環(huán)境四大領(lǐng)域。此次深圳獲批，將建設(shè)腦解析與腦模擬設(shè)施、合成生物研究設(shè)施、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)影像大設(shè)施、材料基因組大科學(xué)裝置平臺(tái)、空間引力波探測地面模擬裝置、空間環(huán)境與物質(zhì)作用研究設(shè)施。

讀+：能否說，從國際到國內(nèi)，大科學(xué)裝置群都是國家主導(dǎo)的產(chǎn)物？

包括美國在內(nèi)，都是這樣的。美國聲稱他們的科技積聚是市場配置的結(jié)果，但是美國政府政策力度最大的時(shí)期，也是美國基礎(chǔ)科學(xué)進(jìn)步最大的時(shí)期，美國為了推廣它的主流經(jīng)濟(jì)學(xué)理念，把自由市場的邊界拓展到無限，把所有的外部性因素都剔除了。

但是，深圳是個(gè)特例，它沒有依托某個(gè)大學(xué)，而是依托產(chǎn)業(yè)。舉例來說，去年在東莞建成了全球第四臺(tái)散裂中子源，此前只有美、英、日有這個(gè)。散裂中子源就像“超級(jí)顯微鏡”，是研究物質(zhì)材料微觀結(jié)構(gòu)的理想探針，利用散裂中子源可以研究大型金屬部件的殘余應(yīng)力，對于提高高鐵關(guān)鍵部件和航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件的性能，以及核電站部件的服役性能十分重要。如果拿老百姓熟悉的東西來說，汽車用的高強(qiáng)鋼、鋰電池、開采海底可燃冰，都需要用到散裂中子源。這臺(tái)大科學(xué)裝置落戶廣東，與深圳比亞迪、欣旺達(dá)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是分不開的，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定高度后，就需要粒子水平的科研作支撐。當(dāng)然了，當(dāng)?shù)厣暾埖臅r(shí)候，力度也很大。

深圳的高新產(chǎn)業(yè)集成度比北京要高，它是大灣區(qū)的新明星城市，以后會(huì)成為“全球明星城市”。

深圳結(jié)合了中原文化的“天人義理”和嶺南文化的“嚴(yán)慎細(xì)實(shí)”，深圳要繼續(xù)前進(jìn)，就需要科技支撐，以大科學(xué)裝置群為基礎(chǔ)，結(jié)合自身優(yōu)勢，深圳可能會(huì)成為全球創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)的沃土。

讀+：基礎(chǔ)科學(xué)研究看似要在較長的時(shí)間段起作用，那么在當(dāng)下有何緊迫感？

未來3-7年將迎來以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)大增長，相應(yīng)地會(huì)出現(xiàn)科技爆發(fā)，現(xiàn)在熱門的5G只是第一步。1G到4G解決的是通訊問題，5G解決的是社會(huì)行為問題，人們很多行為會(huì)被數(shù)字技術(shù)支持下的智能傳感單元和智慧場所（建筑、道路、廣場等）所替代，從而改變經(jīng)濟(jì)的業(yè)態(tài)、人們的行為和社會(huì)的面貌。5G會(huì)面向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市服務(wù)，像移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，將帶動(dòng)我們進(jìn)入一個(gè)智能社會(huì)。根據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布的報(bào)告，中國的5G商用或?qū)⒃?020-2025年間爆發(fā)，5G可帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出10.6萬億元的直接增長及24.8萬億元的間接增長，直接創(chuàng)造超過300萬個(gè)就業(yè)崗位。從近期看來，5G上游的基站、終端設(shè)備相關(guān)的產(chǎn)業(yè)將會(huì)迎來爆發(fā)，而5G+產(chǎn)業(yè)集群則會(huì)慢慢孕育。在消費(fèi)端，互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、金融、出行方面的新供給和需求會(huì)被創(chuàng)造出來。在工業(yè)端，智能制造、無人駕駛、人工智能等運(yùn)用將加速落地。

再比如，人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)范圍目前涉及，下至地底3000米，如鉆井平臺(tái)，勘探作業(yè)等；上至20000米左右。20000米以下的區(qū)間分為民航客機(jī)飛行區(qū)域，通用機(jī)飛行區(qū)域和自由飛行區(qū)域。而自由飛行區(qū)域在接下來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段中將扮演重要的角色，以無人機(jī)為代表的智能型商業(yè)飛行器，其背后的商業(yè)模式將成為未來智慧城市的主要經(jīng)濟(jì)構(gòu)成。而這一切，表面看起來風(fēng)平浪靜，當(dāng)其全面覆蓋社會(huì)的方方面面時(shí)，將是一場擋不住的經(jīng)濟(jì)模式的革命。

各大國的大科學(xué)裝置群都在工作，誰能抓住“元技術(shù)”創(chuàng)新、形成理論突破，誰就可能抓住21世紀(jì)的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略產(chǎn)品。到那時(shí)，可能出現(xiàn)“先進(jìn)產(chǎn)業(yè)催生世界城市、世界城市托舉世紀(jì)大國”的現(xiàn)象，大國命運(yùn)將由此確立。