“科研仪器与设施”专题序言

“科研仪器与设施”专题序言科学仪器是人类感知能力的拓展。随着人类探索进程与能力的不断推进，科学研究的复杂性、交叉性、融合性日益增强，对仪器设备的依赖随之提高。仪器设备越来越复杂且规模越来越大，逐步发展成大科学装置［1］。科研仪器与大科学装置是科技创新的重要基础和保障，是创新研究成果的重要产出形式，是国家创新能力和科学技术可持续发展水平的重要标志，也是经济社会发展和国家安全的重要保障［2］。

“工欲善其事，必先利其器。”为实现高水平科技自立自强，大力加强科研仪器自主研制，前瞻布局科研设施势在必行。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标》明确提出，要“适度超前布局国家重大科技基础设施”“加强高端科研仪器设备研发制造”，旨在全面建设战略导向型、应用支撑型、前瞻引领型和民生改善型的科技基础设施，全面塑造发展新优势［3］。

如果说未来科技是一个充满无限可能的魔盒，那么大科学装置无疑就是一把用来开启它的钥匙，创造更高能量、更大密度、更短时间、更高强度等极限研究条件，帮助我们不断向科学技术广度和深度进军［4］。大科学装置作为国之重器，是推动基础研究取得重大进展、引领前沿颠覆性技术突破的“利器”。从国际上来看，发达国家在“二战”以后均投入巨资，建设各类大科学装置，如大家熟知的哈勃望远镜、欧洲核子中心的大型强子对撞机、美国的引力波实验装置、日本的超级神冈中微子探测器等。这些高达几十亿美元的投资，带来了科学上的丰硕回报，包括近年来的希格斯粒子、引力波等重大发现，同时也引领了重大技术的突破和发展，一个最著名的例子是欧洲核子中心为解决科学家之间的数据共享问题而发明的万维网，发明者蒂姆·伯纳斯·李于2022年获得图灵奖［4］。1990年以来，近半诺贝尔物理学奖都应用了大科学装置。作为重大科技基础设施，大科学装置在提高我国自主创新能力方面占据重要地位。1988年建成、1990年正式运行的北京正负电子对撞机是我国第一台大科学装置。其后，全超导托卡马克核聚变实验装置、中国散列中子源工程、500米口径射电望远镜、子午工程等相继问世，为推进我国的科学发展添砖加瓦［5-7］。“十三五”以来，我国大科学装置的建设运行从以国际跟跑为主，逐步转到跟跑、并跑，有的已经实现了领跑，产生了一大批重大原创成果。例如，通过上海光源实验手段，发现了外尔半金属，外尔费米子第一次展现在科学家面前；全超导托卡马克核聚变实验装置创造了101秒等离子体高约束持续放电、等离子体中心电子温度1亿度这样的世界纪录［8］。“十四五”期间，我国将以更大的力度，加快建设一批更高水平、更大规模的大科学装置，例如空间环境地基监测网、大型低速风洞、高能同步辐射光源、高效低碳燃气轮机、未来网络试验设施、极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施、强流重离子加速器装置、转化医学研究设施、多模态跨尺度生物医学成像设施、地震科学实验场等，在布局上尤其重视补齐人类基础科学前沿领域缺少重大研究成果的短板，朝着世界科技强国的目标迈进［4，9］。

规模相对较小的科研仪器也是科技创新的重要工具。目前，我国大部分高端科学仪器依赖进口，关键部件往往受制于人，难以支撑重大原创性成果产出，面对这一严峻形势，只有加速发展，才能立于不败之地。经过多年的厚积薄发，我们已取得了一系列重要成果，积累了一批关键核心技术，培养了一批仪器研制及应用人才，在数理与天文科学、化学与材料科学、信息与工程科学、地球与环境科学、生命与医学科学等众多领域，产出了一批具有自主知识产权、掌握关键核心技术的专精科研仪器，为提升我国科研仪器发展的核心竞争力和行业的可持续发展能力，保障国内产业链和供应链的安全可控奠定了较好基础［2］。

《世界科技研究与发展》2022年第3期“科研仪器与设施”专题共录用了11篇相关论文。其中，中国科学院文献情报中心陈芳等撰写的《美国出口管制科学仪器技术分类研究》［10］一文，基于中美贸易冲突及美国为首的发达国家以立法形式限制关键核心技术向我国出口的背景，对比分析了美国“两用”物品的商业管制清单（TheCommerceControlList，CCL）中的内容与国内科学仪器的分类，揭示了中国科学仪器领域相关技术受美国管制的严峻形势，为我国科学仪器的发展提出了分类应对、坚定走自主研发道路等政策建议。广东省科技图书馆（广东省科学院信息研究所）徐玉霞等撰写的《日本先进科学仪器研发项目管理经验及启示》［11］一文，对日本先进测量分析技术与仪器开发计划的出台背景、管理架构、领域分布、经费投入和实施成效等进行了深入分析，然后结合我国国情，提出强化顶层设计、推动技术研发、优化项目评价、促进产学研合作和科技成果转化落地等建议。中国财政科学研究院韩凤芹等撰写的《我国科研仪器进口依赖的原因分析与对策建议》［12］一文，探讨了科研仪器进口依赖对科研事业的影响，从环境视角分析了我国科研仪器进口依赖的主要原因在于国产化环境的缺失，并基于此提出了加快布局科研仪器研制人才战略、构建鼓励科研仪器自主研制的基础制度体系、搭建全国科研仪器供需对接平台、着力营造科研仪器“研制用”国产化文化环境等政策建议。

中国科学院条件保障与财务局陈娟、中国科学院文献情报中心李泽霞、中国科学院近代物理研究所李玥和中国科学院云南天文台杨光普等合作完成的《美国能源部重大科技基础设施风险管理研究及启示》［13］一文，对若干重大科技基础设施风险事件产生的科学、技术、经济和环境影响进行了细致分析，深入研究了美国能源部重大科技基础设施的风险管理程序及其核心环节，并基于我国在重大科技基础设施风险管理方面的实际情况，提出强化风险管理意识、建立符合重大科技基础设施特点的风险管理制度，针对不同类型的风险综合研判、提前部署，加强过程管理、及时发现和调整风险和处理策略，开展设施建设管理评估并将风险管理作为重要的考量因素等管理制度建议。科学技术部科技经费监管服务中心潘昕昕撰写的《欧盟大型科研基础设施资助管理的经验与启示》［14］一文，研究了欧盟在大型科研基础设施资金投入和管理方面的有关经验做法，并结合我国实际，建议拓展和统筹我国大型科研基础设施投入渠道、完善成本核算方法、加大对设施运行维护和使用方面资金支持力度，进而提升我国大型科研基础设施建设运行的社会经济效益，增强我国科技创新的“硬实力”。

此外，中国科学院文献情报中心李华东等［15］基于文献计量和主题模型研究了对撞机技术的发展态势；中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所邹雪等［16］介绍了国产质子转移反应质谱仪的发展现状；中国科学院高能物理研究所中国散裂中子源韩泽华等［17］阐述了小角中子散射谱仪技术的发展及其未来展望；中国科学院物理研究所黄思远等［18］介绍了高时空分辨透射电子显微镜的发展与应用；中国科学院高能物理研究所王平等［19］介绍了CSNS中子斩波器的研制和应用；中国科学院国家空间科学中心高卓妍等［20］介绍了固体目标微形变探测仪及其在高铁桥梁的应用。

本期专题在征文、约稿和评审过程中，还得到了中国科学院深海科学与工程研究所、中国科学院自动化研究所、上海海洋大学、中国科学院海洋研究所、天津大学、中国科学院兰州文献情报中心、大连理工大学、西南石油大学、大连海事大学、昆明理工大学、自然资源部第一海洋研究所、兰州理工大学、上海大学、中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院长春光