中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革突飛猛進(jìn)，科學(xué)研究范式正在發(fā)生深刻變革，重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和重要技術(shù)突破越來越離不開重大科技基礎(chǔ)設(shè)施（以下簡稱“重大設(shè)施”）的支撐。重大設(shè)施是探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的國之重器，是解決國家重大戰(zhàn)略科技問題的主平臺(tái)，已成為世界科技強(qiáng)國必爭的戰(zhàn)略高地。世界主要國家將重大設(shè)施作為開展科學(xué)技術(shù)交流、匯聚培養(yǎng)高端人才、展示國家形象、推動(dòng)國際交流合作極其重要的平臺(tái)。

重大設(shè)施多由公共財(cái)政資金投資建設(shè)和支持運(yùn)行，其公共屬性、資源稀缺性決定開放共享是其本質(zhì)屬性之一。為最大限度地釋放重大設(shè)施服務(wù)效能，如何更好地推進(jìn)重大設(shè)施開放共享成為各國關(guān)心的重要問題。目前，國內(nèi)學(xué)者圍繞重大設(shè)施的開放共享機(jī)制、管理平臺(tái)、服務(wù)成效等開展了研究。其中，王慧斌和白惠仁、王立偉等、解志韜等分別從國家、區(qū)域、機(jī)構(gòu)層面探討了重大設(shè)施開放共享機(jī)制；夏金瑤等、鄧泉等分別對(duì)EAST、CRAFT的開放運(yùn)行機(jī)制展開探討；陳娟等簡要概述了中國科學(xué)院重大設(shè)施開放共享服務(wù)平臺(tái)建設(shè)進(jìn)展與服務(wù)成效。大多研究主要是總結(jié)國內(nèi)外重大設(shè)施開放共享管理規(guī)定及相關(guān)舉措，分析國內(nèi)外特定重大設(shè)施的開放機(jī)制，少有學(xué)者從用戶設(shè)施整體提供開放服務(wù)的角度對(duì)重大設(shè)施開放共享趨勢開展研究。本文在分析美國能源部（DOE）國家重大設(shè)施開放共享特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從我國對(duì)DOE重大設(shè)施的使用需求、成效和困境3個(gè)方面深入剖析其對(duì)我國科研用戶的開放趨勢，以期為我國重大設(shè)施的開放共享和布局建設(shè)提供參考借鑒。

美國能源部重大設(shè)施開放共享特點(diǎn)

DOE于2012年將由美國聯(lián)邦政府資助，可為學(xué)術(shù)界、工業(yè)界等科研人員提供開放共享服務(wù)的重大設(shè)施定義為國家用戶設(shè)施（user facilities）。截至2022財(cái)年，DOE用戶設(shè)施有28個(gè)，覆蓋先進(jìn)科學(xué)計(jì)算（ASCR）、基礎(chǔ)能源科學(xué)（BES）、生物和環(huán)境研究（BER）、聚變能源（FES）、高能物理（HEP）和核物理（NP）、加速器研發(fā)和生產(chǎn)（ARDAP）等領(lǐng)域。DOE于2015年開始建設(shè)用戶項(xiàng)目/實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，本文以2015—2022財(cái)年用戶研究提案數(shù)據(jù)作為研究樣本，分析得出DOE重大設(shè)施的開放共享特點(diǎn)。

設(shè)施長期連續(xù)開放共享，實(shí)行動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制

美國于二戰(zhàn)期間開始建設(shè)重大設(shè)施，在國家層面主要以DOE和美國國家科學(xué)基金會(huì)（NSF）開展全面持續(xù)的設(shè)施戰(zhàn)略發(fā)展布局研究。美國聯(lián)邦政府大力支持和鼓勵(lì)重大設(shè)施對(duì)外開放共享。依據(jù)《聯(lián)邦政府采購法》，重大設(shè)施管理運(yùn)行機(jī)構(gòu)應(yīng)在保證實(shí)現(xiàn)重大設(shè)施科學(xué)目標(biāo)、服務(wù)國家戰(zhàn)略意志的同時(shí)，最大程度地向社會(huì)開放共享。DOE用戶設(shè)施建設(shè)起步相對(duì)較早，歷經(jīng)翻新、升級(jí)改造，至今仍在運(yùn)行并向社會(huì)各界提供開放共享服務(wù)，在2015—2022財(cái)年內(nèi)有26個(gè)用戶設(shè)施持續(xù)對(duì)外服務(wù)（圖1）。其中，高通量同位素反應(yīng)器（HFIR）自1966年運(yùn)行至今，在材料輻照后測試、中子散射等方面發(fā)揮重要作用；斯坦福同步輻射光源（SSRL）自1977年建設(shè)并啟用以來，在推動(dòng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新方面功不可沒。

DOE會(huì)動(dòng)態(tài)調(diào)整其用戶設(shè)施清單，由用戶設(shè)施運(yùn)行機(jī)構(gòu)提出申請，經(jīng)相關(guān)部門審查批準(zhǔn)后成為用戶設(shè)施。例如，加速器測試裝置（ATF）于2015年3月被指定為用戶設(shè)施，2022財(cái)年前隸屬于高能物理（HEP）計(jì)劃，后調(diào)整至加速器研發(fā)和生產(chǎn)（ARDAP）計(jì)劃。先進(jìn)加速器實(shí)驗(yàn)測試工具（FACET，2012年運(yùn)行）為升級(jí)做準(zhǔn)備，在2017—2019財(cái)年未對(duì)外開放。升級(jí)后的FACET-II通過用戶設(shè)施申請流程，在2020財(cái)年初再次納入用戶設(shè)施清單。設(shè)施退役后將會(huì)從用戶設(shè)施清單中移除，如托卡馬克核聚變反應(yīng)堆（Alcator C-Mod）。

發(fā)揮設(shè)施科技外交作用，國際競合中把握主動(dòng)權(quán)

科技外交代表國家通過科學(xué)連接世界的軟實(shí)力。重大設(shè)施作為科技活動(dòng)的重要承載平臺(tái)，不僅在科技外交中發(fā)揮著重要的牽引作用，同時(shí)也是執(zhí)行國家/地區(qū)對(duì)外合作政策的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。美國積極推進(jìn)重大設(shè)施開放共享，吸引了來自全球的優(yōu)秀科學(xué)家，通過開展科技合作展現(xiàn)其科技大國的實(shí)力。然而，隨著科技創(chuàng)新戰(zhàn)略制高點(diǎn)的競爭日益加劇，美國對(duì)華科技合作在其政策調(diào)整背景下逐漸收緊。

DOE用戶設(shè)施為近100個(gè)國家和地區(qū)研究人員提供開放共享服務(wù)，每年約接待來自70多個(gè)國家和地區(qū)的用戶。在2015—2022財(cái)年間，其他國家/地區(qū)的使用頻次合計(jì)為76 977次（即對(duì)外服務(wù)），占其總服務(wù)約16%。具體而言，高性能計(jì)算設(shè)施、中子設(shè)施、納米科學(xué)研究設(shè)施的對(duì)外服務(wù)比例相對(duì)較低；聚變能源、高能物理和核物理計(jì)劃設(shè)施對(duì)外服務(wù)比例相對(duì)較高（表1和圖2）。

中國、英國和意大利等國的研究人員是其主要用戶群體（圖2）。使用頻次總量位居第3—7位的國家均為七國集團(tuán)（G7）成員，上述國家積極參與了DOE用戶設(shè)施的建設(shè)與升級(jí)，2023年G7峰會(huì)發(fā)布聯(lián)合公報(bào)中提出推進(jìn)重大設(shè)施的數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)與國際化利用，以FAIR為原則推進(jìn)研究成果的開放共享。值得注意的是，隨著中美競合關(guān)系的不斷變化，中國利用DOE用戶設(shè)施的次數(shù)出現(xiàn)明顯下降。

推動(dòng)設(shè)施遠(yuǎn)程訪問服務(wù)能力，不斷優(yōu)化服務(wù)模式

DOE用戶設(shè)施提供服務(wù)方式主要包括利用設(shè)施開展實(shí)驗(yàn)研究和利用設(shè)施數(shù)據(jù)服務(wù)開展研究兩類。前者包括到訪使用、遠(yuǎn)程使用、到訪/遠(yuǎn)程混合使用3種形式；后者提供數(shù)據(jù)使用服務(wù)的設(shè)施包括大氣輻射測量氣候研究設(shè)施（ARM）、聚變能源設(shè)施（NSTX-U、DIII-D、Alcator C-Mod）、綜合納米技術(shù)中心（CINT）和先進(jìn)加速器實(shí)驗(yàn)測試工具（FACET/FACET-II）。受新冠疫情影響，DOE用戶設(shè)施在2020年初取消或推遲了部分服務(wù)計(jì)劃，當(dāng)年提供服務(wù)次數(shù)略有下降，到訪使用設(shè)施次數(shù)減少明顯（圖3）。隨后，DOE積極探索遠(yuǎn)程服務(wù)模式并進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研發(fā)以應(yīng)對(duì)疫情沖擊。

近年來，DOE在不斷提升服務(wù)能力的同時(shí)積極探索服務(wù)新模式。2022年1月，DOE光源和中子7個(gè)用戶設(shè)施組建相關(guān)工作組，探討在研究人員無法到訪使用的情況下，設(shè)施管理機(jī)構(gòu)如何通過創(chuàng)造遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)環(huán)境保證研究人員正常開展科研工作，實(shí)現(xiàn)設(shè)施協(xié)同和用戶安全交互。全球新冠疫情肆虐倒逼設(shè)施服務(wù)模式轉(zhuǎn)型，對(duì)遠(yuǎn)程服務(wù)、用戶交互技術(shù)、信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化等提出更高要求。

重視不同類型設(shè)施協(xié)同聯(lián)動(dòng)，重塑設(shè)施創(chuàng)新生態(tài)

實(shí)驗(yàn)觀測和模擬分析獲得的數(shù)據(jù)是數(shù)智科研時(shí)代的“金礦”，以光源為代表的平臺(tái)型設(shè)施和科學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施正積極響應(yīng)新科研范式挑戰(zhàn)。在新冠疫情期間，研究人員利用直線加速器相干光源（LCLS）獲取新冠病毒結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并借助美國國家能源研究科學(xué)計(jì)算中心（NERSC）的先進(jìn)算力和美國能源科學(xué)網(wǎng)絡(luò)（ESnet）進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像分析研究，加速新冠疫苗研發(fā)進(jìn)程。2020年，5個(gè)光源設(shè)施的研發(fā)人員組建數(shù)據(jù)解決方案工作組，構(gòu)建和開發(fā)相關(guān)軟件、算法和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，滿足所有光源設(shè)施從實(shí)施數(shù)據(jù)分析到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存檔的共性需求。

DOE高度重視建設(shè)數(shù)據(jù)流連貫的重大設(shè)施科技創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，涉及科學(xué)數(shù)據(jù)、計(jì)算硬件、軟件、傳輸網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、安全等各方面。DOE于2020年啟動(dòng)、2023年正式實(shí)施綜合研究基礎(chǔ)設(shè)施（IRI）計(jì)劃（圖4），將利用專用科學(xué)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，有效連接觀測和實(shí)驗(yàn)國家用戶設(shè)施、先進(jìn)計(jì)算設(shè)施、高性能數(shù)據(jù)設(shè)施等科技資源，加速尖端觀測技術(shù)手段和高性能計(jì)算分析能力的融合，并利用人工智能、數(shù)字孿生等新技術(shù)加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

我國對(duì)DOE重大設(shè)施的使用需求和挑戰(zhàn)

中國科研人員是DOE用戶設(shè)施的重要用戶群體

按用戶研究提案使用頻次統(tǒng)計(jì)，2015—2022財(cái)年，中國科研人員使用DOE用戶設(shè)施的次數(shù)為9 978次，占其對(duì)外服務(wù)的12.98%。中國科研人員主要是通過提交研究提案經(jīng)DOE用戶設(shè)施審批后獲得使用資格，直接利用設(shè)施科學(xué)數(shù)據(jù)開展研究的使用頻次僅為510次。2015—2019財(cái)年，使用形式多為到訪使用。受新冠疫情影響，2020—2022財(cái)年多為遠(yuǎn)程訪問（圖5）。從地域分布來看，我國30個(gè)省市的科研人員利用DOE用戶設(shè)施開展相關(guān)研究，具體呈現(xiàn)為北京（3 387次）、上海（1 656次）、安徽（1 490次）、湖北（653次）、甘肅（399次）科研人員的使用頻次相對(duì)較高。這與我國綜合性國家科學(xué)中心的布局高度契合。2016—2017年，國家發(fā)展和改革委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部聯(lián)合先后批復(fù)上海張江、安徽合肥、北京懷柔的綜合性國家科學(xué)中心建設(shè)方案。《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出建設(shè)重大科技創(chuàng)新平臺(tái)，支持北京、上海、粵港澳大灣區(qū)形成國際科技創(chuàng)新中心，支持有條件的地方建設(shè)區(qū)域科技創(chuàng)新中心。成渝地區(qū)、武漢、西安先后獲批建設(shè)國家科技創(chuàng)新中心，其中西安同時(shí)獲批建設(shè)綜合性國家科學(xué)中心。

我國高校、科研院所、企業(yè)均在DOE用戶設(shè)施上開展過研究工作，使用頻次較多的機(jī)構(gòu)如圖6所示。147所高校共使用6 304次；77家科研院所共使用    3 634次，其中中國科學(xué)院使用1 852次；中科合成油技術(shù)股份有限公司、騰訊量子實(shí)驗(yàn)室、安進(jìn)中國3家企業(yè)共使用10次。其中，北京高壓科學(xué)研究中心使用最多的設(shè)施為先進(jìn)光子源（1 218次），占我國用戶使用該設(shè)施頻次比例為40.29%，主要用于研究新型鐵基超導(dǎo)體、熱電材料、碳納米材料等的結(jié)構(gòu)與性能。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)則較多使用連續(xù)電子束加速器設(shè)備（226次）、先進(jìn)光子源（216次）和國家能源研究科學(xué)計(jì)算中心（166次），主要研究金屬玻璃、電阻開關(guān)器件、超導(dǎo)納米線、能源相關(guān)材料結(jié)構(gòu)與性能等。北京大學(xué)使用國家能源研究科學(xué)計(jì)算中心（184次）相對(duì)較多，研究涉及鐵基超導(dǎo)體、磁約束聚變等離子體等；清華大學(xué)則較多使用先進(jìn)光源（86次），研究涉及石墨烯、拓?fù)浣^緣體、高溫超導(dǎo)體等。中國科學(xué)院等離子物理研究所使用DIII-D國家聚變設(shè)施（262次）較多，與DIII-D裝置開展聯(lián)合物理實(shí)驗(yàn)。

DOE用戶設(shè)施支撐我國科研人員取得一定研究成效

我國研究人員通過使用DOE用戶設(shè)施，在獲得與國際高水平科研團(tuán)隊(duì)交流合作的同時(shí)，取得一批高水平科研成果，一定程度上促進(jìn)了我國科技創(chuàng)新能力的提升。我國多個(gè)獲得國家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)的研究成果不僅利用了我國的國家重大設(shè)施，還借助DOE用戶設(shè)施進(jìn)行補(bǔ)充研究。例如，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所在2015—2016財(cái)年利用上海光源、合肥同步輻射裝置和美國先進(jìn)光源開展二維原子晶體限域催化的理論研究，其所在團(tuán)隊(duì)的研究工作“納米限域催化”于2020年榮獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。榮獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的“鐵基超導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu)的光電子能譜研究”利用了合肥同步輻射裝置、斯坦福同步輻射光源進(jìn)行研究。

中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究人員參與美國布魯克海文實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)的STAR國際實(shí)驗(yàn)合作組，利用相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)、國家能源研究科學(xué)計(jì)算中心開展實(shí)驗(yàn)和計(jì)算，相關(guān)成果支撐了“重離子碰撞中的反物質(zhì)探測與夸克物質(zhì)的強(qiáng)子譜學(xué)與集體性質(zhì)研究”，獲得了國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。清華大學(xué)、中國科學(xué)院近代物理研究所等其他9家機(jī)構(gòu)是STAR國際合作組成員。此外，我國多位中國科學(xué)院院士及國家自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者在相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)、斯坦福同步輻射光源、先進(jìn)光子源、先進(jìn)光源等DOE用戶設(shè)施開展過研究。

我國使用DOE用戶設(shè)施資格呈現(xiàn)被收緊趨勢

由于新冠疫情的影響，DOE用戶設(shè)施的服務(wù)能力在2020財(cái)年有所下降。但隨后通過迅速調(diào)整設(shè)施服務(wù)策略，如遠(yuǎn)程訪問和虛擬交互，提高了服務(wù)能力和效率。2021財(cái)年整體已恢復(fù)至正常水平，其中遠(yuǎn)程使用占比約為66%；2022財(cái)年設(shè)施服務(wù)能力明顯增強(qiáng)，服務(wù)次數(shù)較2021財(cái)年提升約16%，遠(yuǎn)程使用占比下降至54%。而我國在2017—2019財(cái)年使用DOE設(shè)施次數(shù)較多，而近3年使用次數(shù)顯著減少（圖7）。2018財(cái)年，我國使用DOE用戶設(shè)施的頻次為1 813次，占其對(duì)外服務(wù)17%；2022財(cái)年，我國使用DOE設(shè)施950次，占比僅為9.53%。降幅最大的是先進(jìn)光子源，近3年占其對(duì)外服務(wù)比例由2017—2019財(cái)年的約40%降至約17%。

非美國用戶使用DOE用戶設(shè)施前，需接受進(jìn)一步的安全和許可審查，判斷其研究中的相關(guān)技術(shù)是否需要美國出口管制許可。近年來，美國商務(wù)部工業(yè)安全局陸續(xù)將我國多家企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)列入管制實(shí)體清單，在一定程度上影響其使用DOE用戶設(shè)施。例如，北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、電子科技大學(xué)、四川大學(xué)、中國工程物理研究院5家研究機(jī)構(gòu)于2015年前被列入管控實(shí)體清單，2015—2022財(cái)年共獲得21次DOE用戶設(shè)施使用資格。北京高壓科學(xué)研究中心等多家機(jī)構(gòu)于2020年進(jìn)入實(shí)體清單，導(dǎo)致其2022財(cái)年獲得的使用資格次數(shù)較2018財(cái)年大幅減少。特別是北京高壓科學(xué)研究中心，其使用頻次由2018財(cái)年的469次降為0次，近2年都未獲得使用資格。2023年，美國國會(huì)參議院情報(bào)委員會(huì)推進(jìn)DOE研究安全措施立法，將要求審查來自敏感國家的DOE國家實(shí)驗(yàn)室訪問人員，或?qū)⒊掷m(xù)影響我國科研用戶利用DOE用戶設(shè)施。

我國使用DOE科學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施資格受限

美國將高性能計(jì)算、人工智能、量子信息等作為其國家戰(zhàn)略，將我國視為重要競爭對(duì)手。2015—2022財(cái)年，我國科研人員使用DOE科學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的頻次遠(yuǎn)低于其他國家。在此期間，我國使用阿貢高性能計(jì)算設(shè)施46次，遠(yuǎn)低于英國（236次）和瑞士（166次）；使用橡樹嶺高性能計(jì)算設(shè)施44次，遠(yuǎn)低于英國（211次）和德國（154次）；使用國家能源研究科學(xué)計(jì)算中心次數(shù)相對(duì)較多，但仍低于英國。同時(shí)，我國在整個(gè)數(shù)據(jù)分析階段未獲得過ESnet使用資格，但印度、韓國、瑞士、丹麥等9個(gè)國家使用過該設(shè)施。該高性能科學(xué)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施核心服務(wù)是提供國際科學(xué)數(shù)據(jù)通信，通過與其他設(shè)施協(xié)同合作使得DOE研究人員及其國際合作者高效利用人工智能、高分辨率儀器圖像、長期科學(xué)研究等產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。

2022年10月，美國商務(wù)部將某些先進(jìn)的高性能計(jì)算機(jī)芯片和含有此類芯片的計(jì)算機(jī)商品納入其商業(yè)出口管制清單，并限制國家超級(jí)計(jì)算長沙中心等28家實(shí)體獲得其高性能計(jì)算技術(shù)和服務(wù)。2023年2月，美國商務(wù)部又將無錫國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心、無錫高等技術(shù)研究院等多個(gè)機(jī)構(gòu)加入實(shí)體清單。今后，我國利用DOE高性能計(jì)算設(shè)施可能將進(jìn)一步受到限制。

我國重大設(shè)施開放服務(wù)存在的不足

平臺(tái)型設(shè)施支撐能力相對(duì)不足

我國重大設(shè)施建設(shè)起步于20世紀(jì)60年代，但整體來看，建設(shè)進(jìn)程相對(duì)較慢，與國際發(fā)達(dá)國家相比支撐能力仍存在不小差距。2015年前，我國僅有3個(gè)平臺(tái)型設(shè)施處于運(yùn)行狀態(tài)（表2），高能同步輻射光源、合肥先進(jìn)光源和硬X射線自由電子激光裝置仍在建設(shè)。“十二五”以來，我國加快了重大設(shè)施的布局速度，但實(shí)際支撐能力不足。以平臺(tái)型設(shè)施為例，與發(fā)達(dá)國家相比，我國在實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ季址矫娲嬖谳^大差距。目前，我國3個(gè)同步輻射光源共運(yùn)行約60個(gè)實(shí)驗(yàn)站，實(shí)驗(yàn)站數(shù)量僅為日本（約180個(gè)）的1/3，不到美國（約200個(gè)）的1/3。今后我國重大設(shè)施需要維持高速穩(wěn)定的設(shè)施建設(shè)和能力提升的發(fā)展態(tài)勢，以縮小和發(fā)達(dá)國家在科技基礎(chǔ)支撐能力方面的差距。

遠(yuǎn)程服務(wù)對(duì)提高重大設(shè)施使用率、擴(kuò)大開放共享和降低成本等方面發(fā)揮著重要作用，服務(wù)模式的轉(zhuǎn)型是必然發(fā)展趨勢。然而，除數(shù)量外，我國平臺(tái)型設(shè)施支撐服務(wù)用戶的方式單一，可提供遠(yuǎn)程服務(wù)的設(shè)施和實(shí)驗(yàn)站數(shù)量均相對(duì)較少。北京同步輻射裝置真空紫外光譜實(shí)驗(yàn)站、小角散射實(shí)驗(yàn)站和高壓實(shí)驗(yàn)站可實(shí)現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健Ｉ虾９庠瓷锎蠓肿泳w學(xué)實(shí)驗(yàn)站2021年利用自主研發(fā)的機(jī)械手、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)開放。

科學(xué)數(shù)據(jù)創(chuàng)新生態(tài)亟待完善

自20世紀(jì)80年代起，我國大力推動(dòng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。截至2023年12月，我國已按學(xué)科領(lǐng)域部署，建設(shè)了高能物理、空間科學(xué)等20個(gè)國家科學(xué)數(shù)據(jù)中心及14個(gè)國家超級(jí)計(jì)算中心。我國在科學(xué)數(shù)據(jù)資源建設(shè)方面已經(jīng)取得一定成果，但在建設(shè)中相對(duì)側(cè)重網(wǎng)絡(luò)、算力等設(shè)施“硬”條件建設(shè)，對(duì)科研數(shù)據(jù)、知識(shí)庫等科學(xué)數(shù)據(jù)的“軟”內(nèi)容建設(shè)重視和支持不足，與美國科學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施布局和能力建設(shè)相比仍有較大差距。整體上，科學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生、傳輸、存儲(chǔ)和計(jì)算能力割裂，未能營造融通數(shù)據(jù)生態(tài)，科學(xué)數(shù)據(jù)的價(jià)值未能被充分挖掘，影響科學(xué)發(fā)現(xiàn)效率。

具體來看，重大設(shè)施科學(xué)數(shù)據(jù)管理尚處于起步階段，目前仍未形成統(tǒng)一的科學(xué)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效匯聚共享。國家科學(xué)數(shù)據(jù)中心當(dāng)前依舊存在各自為政、條塊分割現(xiàn)象，尚停留在科學(xué)數(shù)據(jù)匯交階段，在綜合治理與應(yīng)用、滿足FAIR原則、共享等方面仍有較大的發(fā)展空間。我國當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境和條件有限，尚不能滿足海量科學(xué)數(shù)據(jù)傳輸需要，用于科學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析挖掘的軟硬件設(shè)備仍受制于發(fā)達(dá)國家。國家超級(jí)計(jì)算中心多采用國外系統(tǒng)架構(gòu)和應(yīng)用軟件，軟件開發(fā)能力較弱，且應(yīng)用場景不完善，多集中于氣象氣候、石油勘探、宇宙模擬等傳統(tǒng)領(lǐng)域，對(duì)數(shù)據(jù)密集型科學(xué)研究支撐能力較弱。2023年10月，我國成立國家數(shù)據(jù)局統(tǒng)籌推進(jìn)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施布局，有助于打通我國科學(xué)數(shù)據(jù)鏈路，完善數(shù)據(jù)治理體系。

思考與啟示

科技基礎(chǔ)能力是國家綜合科技實(shí)力的重要體現(xiàn)，是實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的戰(zhàn)略支撐。作為科技基礎(chǔ)能力建設(shè)的重要組成部分，我國高度重視重大設(shè)施的建設(shè)與開放共享，以期在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中占據(jù)先機(jī)、贏得主動(dòng)。重大設(shè)施的高水平建設(shè)和運(yùn)行，不僅可為前沿科學(xué)研究探索、解決關(guān)系國計(jì)民生和國家戰(zhàn)略安全等關(guān)鍵核心問題提供重要支撐，還可匯聚培養(yǎng)高端人才，彰顯國家科技創(chuàng)新實(shí)力。目前，我國重大設(shè)施發(fā)展取得長足進(jìn)步，但對(duì)標(biāo)科技強(qiáng)國、教育強(qiáng)國建設(shè)仍有不小差距，急需加快建設(shè)進(jìn)度，提升服務(wù)效能。基于上述研究分析，提出3點(diǎn)建議，以期為我國重大設(shè)施建設(shè)布局與開放共享提供參考。

不斷提升重大設(shè)施綜合性能和服務(wù)效能，支撐科技強(qiáng)國建設(shè)。推進(jìn)重大設(shè)施布局建設(shè)對(duì)我國實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)具有重大戰(zhàn)略意義。2022年5月，美國國會(huì)參議院情報(bào)委員會(huì)召開了“對(duì)美國國家安全的威脅：反制中國的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)計(jì)劃”公開聽證會(huì)，擬修改“基礎(chǔ)研究”的定義，并提出當(dāng)基礎(chǔ)研究發(fā)展一旦達(dá)到管制技術(shù)的水平和類型，應(yīng)與受控技術(shù)進(jìn)行同樣的管控。若該計(jì)劃執(zhí)行，我國有可能無法再使用DOE用戶設(shè)施，將對(duì)我國科研活動(dòng)產(chǎn)生一定影響。同時(shí)，為獲得美國設(shè)施使用資格，我國用戶需將研究項(xiàng)目提案提交給對(duì)方進(jìn)行評(píng)審，存在一定程度的科技安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，建議充分評(píng)估未來我國用戶使用重大設(shè)施的需求，合理規(guī)劃重大設(shè)施布局，并在保證重大設(shè)施高質(zhì)量和高水平的前提下，適當(dāng)加快建設(shè)進(jìn)度，從科學(xué)目標(biāo)出發(fā)不斷提升設(shè)施的能力水平和先進(jìn)性，適應(yīng)我國高質(zhì)量科技發(fā)展的需要。

加速重大設(shè)施的數(shù)據(jù)融合、使用和共享生態(tài)建設(shè)。良好的科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境是驅(qū)動(dòng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和重要技術(shù)突破的新引擎。建議根據(jù)科研發(fā)展需求，部署新的科學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，統(tǒng)籌考慮重大設(shè)施建設(shè)過程中“軟環(huán)境”和“硬條件”的協(xié)同布局與管理，進(jìn)一步推進(jìn)人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)我國重大設(shè)施和國家科學(xué)數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)互通，加速打破科學(xué)數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)跨域融合。可考慮將科學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施納入國家重大設(shè)施管理體系，針對(duì)其建設(shè)、使用及管理特點(diǎn)，制定相應(yīng)的申報(bào)、評(píng)審和管理規(guī)則。進(jìn)一步提升我國國家高性能計(jì)算設(shè)施的軟件研發(fā)和應(yīng)用能力，構(gòu)建貫通科學(xué)數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到價(jià)值挖掘、應(yīng)用的全生命周期科研生態(tài)環(huán)境，積極推進(jìn)重大設(shè)施數(shù)智化轉(zhuǎn)型，支撐數(shù)據(jù)密集型科研范式的轉(zhuǎn)變。

提升重大設(shè)施國際化潛力，加強(qiáng)高水平合作與交流。目前，我國采用國際合作方式建設(shè)的設(shè)施數(shù)量相對(duì)較少，所累積的國際用戶群體規(guī)模也相對(duì)較小。大部分國際合作停留在一般性的交流合作上，缺少實(shí)質(zhì)性的國際資金、技術(shù)和科技人力資源投入。受國際形勢影響，美國已減少或者限制我國用戶使用其重大設(shè)施開展科學(xué)研究的機(jī)會(huì)，未來我國國際科技合作將面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。建議重大科技基礎(chǔ)設(shè)施布局充分考慮國際化潛力，發(fā)揮科技外交優(yōu)勢，積極謀求依托設(shè)施牽頭發(fā)起國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程；同時(shí)進(jìn)一步拓展我國科研用戶使用歐洲、亞洲等國家重大設(shè)施的渠道，如歐洲X射線自由電子激光、歐洲同步輻射光源等；加強(qiáng)重大設(shè)施與國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)的深度合作，重視潛在用戶的培養(yǎng)，進(jìn)一步拓展國際用戶群體，持續(xù)提升設(shè)施開放共享服務(wù)能力。

（作者：董璐、李宜展、王學(xué)昭、李澤霞，中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心 中國科學(xué)院大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院信息資源管理系；李云龍，中國科學(xué)院前沿科學(xué)與教育局；編審：楊柳春；《中國科學(xué)院院刊》供稿）