國家實驗室是體現國家意志、實現國家使命、代表國家水平的戰略科技力量,是面向國際科技競爭的創新基礎平臺,是保障國家安全的核心支撐,是突破型、引領型、平臺型一體化的大型綜合性研究基地。
中國國家實驗室的發展分為三階段。第一階段是依托大科學裝置組建國家實驗室。20世紀80年代后期至90年代初期,中國組建國家同步輻射實驗室等第一批國家實驗室;第二階段是依托研究型大學和科研院所組建國家實驗室。2000年,科技部正式批準組建沈陽材料科學國家(聯合)實驗室。2003年,科技部正式批準北京凝聚態物理國家實驗室等5個試點國家實驗室籌建。2006年,科技部擬籌建新青島海洋科學與技術國家實驗室等10個試點國家實驗室;第三階段是圍繞重大創新領域組建任務導向型國家實驗室。2017年11月,科技部將沈陽材料科學國家(聯合)實驗室等6個試點國家實驗室轉設為國家研究中心。2017年后,中國建設國家實驗室遵循“成熟一個,啟動一個”的原則。2020年,包括國家同步輻射實驗室、北京正負電子對撞機國家實驗室等在內的首批國家實驗室正式掛牌成立。2021年,之江實驗室和網絡通信與安全紫金山實驗室納入國家實驗室體系。2022年,北京市掛牌成立中關村國家實驗室、懷柔國家實驗室和昌平國家實驗室。2023年3月,根據國務院關于提請審議國務院機構改革方案的議案,重新組建科學技術部。議案中指出,保留國家實驗室建設等相關職責,仍作為國務院組成部門。
在中國的科研實驗室體系中,國家實驗室等級最高、實力最強、數量最少。截至2024年7月,中國國家實驗室主要有國家同步輻射實驗室、北京正負電子對撞機國家實驗室、北京串列加速器核物理國家實驗室、蘭州重離子加速器國家實驗室、青島海洋科學與技術試點國家實驗室、網絡通信與安全紫金山實驗室、之江實驗室、中關村國家實驗室、懷柔國家實驗室和昌平國家實驗室等。
歷史發展
中國國家實驗室的發展分為三階段,即第一階段引依托大科學裝置組建國家實驗室、第二階段依托研究型大學和科研院所組建國家實驗室及第三階段圍繞重大創新領域組建任務導向型國家實驗室。
第一階段
20世紀50年代,為滿足國防戰略武器研發需求,中國在蘇聯的技術援助下建造了回旋加速器等實驗裝置,這是中國最早的大科學裝置。1977年,同步輻射實驗室建設列入全國科技發展規劃,并且各項前期工作均有序開展。1978年,中國科學院決定成立以中國科學技術大學為主的同步輻射加速器籌備組,并于當年3月在合肥市召開了第一次籌備工作會議,討論了建造電子同步輻射加速器的初步方案。1982年10月27日,中國科學院向國家計委提出“報送科技大學新建電子同步輻射加速器實驗室的設計任務書”,國家計劃委員會于1983年4月8日批準這一項目,并直接命名為“國家同步輻射實驗室”,中國第一個國家實驗室由此正式步入建設征程。1989年,國家同步輻射實驗室正式建成并投入使用。
20世紀80年代后期至90年代初期,中國為促進大科學裝置的研制及建成后的運行和維護并開展高水平基礎研究工作,依托大科學裝置組建了第一批國家實驗室。除國家同步輻射實驗室外,還包括北京串列加速器核物理國家實驗室、北京正負電子對撞機國家實驗室以及蘭州重離子加速器國家實驗室等。通過組建第一批國家實驗室,中國在相關領域基礎研究方面初步躋身世界先進水平,學科建設與人才培養取得長足進步,技術研發與產業創新也取得一定進展。
第二階段
20世紀與21世紀之交,為系統性提升基礎研究水平、增強技術創新能力,中國啟動新一批試點國家實驗室籌建。2000年10月,科技部正式批準組建沈陽材料科學國家(聯合)實驗室。2003年11月,科技部正式批準北京凝聚態物理國家實驗室、合肥微尺度物質科學國家實驗室等5個試點國家實驗室籌建。
2006年12月,科技部擴大試點,擬籌建新包括青島海洋科學與技術國家實驗室、航空科學與技術國家實驗室等10個試點國家實驗室。這一階段,依托研究型大學和科研院所組織國家實驗室,有利于快速整合中國相關領域既有各類科技創新資源,產出高水平研究成果,但也存在與依托單位關系不明確,“空心化”現象嚴重等問題。
第三階段
2015年11月,以《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》為指導,中國對國家實驗室在國家創新體系中的地位和作用進一步厘清。2017年8月,針對中國各類科技創新基地定位不清、交叉重復的問題,科技部、財政部和發改委聯合印發《國家科技創新基地優化整合方案》,提出對現有試點國家實驗室、國家重點實驗室等國家級基地和平臺進行考核評估,通過撤、并、轉等方式進行優化整合。同年11月,科技部發布《關于批準組建北京分子科學等6個國家研究中心的通知》,將沈陽材料科學國家(聯合)實驗室、北京凝聚態物理國家實驗室等6個試點國家實驗室轉設為國家研究中心,而2006年12月擬籌建的10個試點國家實驗室最終均未通過批準立項。
2017年后,中國建設國家實驗室遵循“成熟一個,啟動一個”的原則。2020年,首批國家實驗室正式掛牌成立,包括國家同步輻射實驗室、北京正負電子對撞機國家實驗室、北京串列加速器核物理國家實驗室(北京)、蘭州重離子加速器國家實驗室及青島海洋科學與技術試點國家實驗室。2021年,之江實驗室和網絡通信與安全紫金山實驗室納入國家實驗室體系。2022年,北京市掛牌成立中關村國家實驗室、懷柔國家實驗室和昌平國家實驗室。
中國國家實驗室
截至2024年7月,中國國家實驗室主要有國家同步輻射實驗室、北京正負電子對撞機國家實驗室、北京串列加速器核物理國家實驗室、蘭州重離子加速器國家實驗室、青島海洋科學與技術試點國家實驗室、網絡通信與安全紫金山實驗室、之江實驗室、中關村國家實驗室、懷柔國家實驗室和昌平國家實驗室等。
建設目標
建設國家實驗室的目的在于提高創新能力,縮小中原地區同發達國家的科技經濟實力差距,這是由中國經濟社會發展的階段特點決定的。中國經濟正由高速增長階段轉向高質量發展階段,對創新能力提出了更高要求。正是在這一背景下,黨中央作出建設國家實驗室的戰略部署。促進經濟社會發展是保障中國政治安全、經濟安全、科技安全的重要基礎,因此也是貫徹總體國家安全觀的內在要求。
職能定位
國家實驗室是中國應對重大科技挑戰的總抓手。在一定程度上,國家實驗室可視為中國科技創新領域的“戰區”,其他創新主體則可視為“軍種”。換言之,國家實驗室的核心使命在于“作戰”,即集中力量攻克重大科技創新難題,直接為中國發展與安全戰略全局提供強有力的科技支撐;其他創新主體的核心使命則在于“備戰”,即不斷夯實中國科技創新基礎,隨時準備為“戰區”提供科研人才、科研成果、設備設施等不同“兵種”的“部隊”。
國家實驗室的科研攻關重點并不局限于基礎研究、應用研究、試驗發展及產業化等創新鏈上的特定環節,而是以問題為牽引、任務為導向,作為中國最重要的科研攻關平臺匯聚不同“軍種”的“部隊”,突破制約中國經濟和社會發展的重大科技瓶頸,引領國家創新體系整體效能不斷提升,此即為國家實驗室作為突破型、引領型、平臺型一體化的大型綜合性研究基地的含義所在。
然而國家實驗室并非唯一的“戰區”,其他國家科技創新基地以及國家科研機構、高水平研究型大學、科技領軍企業等國家戰略科技力量其他組成部分在一些特定領域重大科研攻關中也可以扮演“戰區”的角色,匯聚相關領域各“軍種”的“部隊”。此時,國家實驗室也可能扮演“軍種”的角色,為“戰區”提供“部隊”。但通常而言,國家實驗室是最主要的“戰區”。
管理體制
中國國家實驗室建設由中央科技委員會統籌推進。根據《黨和國家機構改革方案》,統籌布局國家實驗室等戰略科技力量是中央科技委員會的重要職責之一。這種集中管理模式有利于從國家戰略需求出發對國家實驗室研究領域布局、研究方向選擇、研究項目設立等進行宏觀統籌,從而提升科技資源利用效率,促進重大科研攻關的順利開展。
2023年3月,根據國務院關于提請審議國務院機構改革方案的議案,重新組建科學技術部。加強科學技術部推動健全新型舉國體制、優化科技創新全鏈條管理、促進科技成果轉化、促進科技和經濟社會發展相結合等職能,強化戰略規劃、體制改革、資源統籌、綜合協調、政策法規、督促檢查等宏觀管理職責,保留國家基礎研究和應用基礎研究、國家實驗室建設、國家科技重大專項、國家技術轉移體系建設、科技成果轉移轉化和產學研結合、區域科技創新體系建設、科技監督評價體系建設、科研誠信建設、國際科技合作、科技人才隊伍建設、國家科技評獎等相關職責,仍作為國務院組成部門。
各國國家實驗室
美國勞倫斯伯克利國家實驗室
美國勞倫斯伯克利國家實驗室(簡稱:LBNL)于1931年由諾貝爾物理學獎得主歐內斯特·勞倫斯建立,現由美國能源部委托加利福尼亞大學代為管理。勞倫斯伯克利實驗室原名“輻射實驗室”,在1959年勞倫斯去世后被命名為“勞倫斯伯克利國家實驗室”。該實驗室是美國乃至世界核物理學的領軍者,研究的領域非常寬泛,涵蓋高能物理、地球科學、環境科學、計算機科學、能源科學、材料科學等多個學科。
美國橡樹嶺國家實驗室
美國橡樹嶺國家實驗室(簡稱:ORNL)是所屬于美國能源部的一個大型綜合性國家實驗室,由非營利性的私營組織——田納西大學與Battelle紀念研究所組成的UT-Battelle有限責任公司負責管理實驗室日常事務。第二次世界大戰期間,美國為了趕在德國之前制造出原子彈,于1942年6月啟動曼哈頓計劃,而橡樹嶺國家實驗室的前身正是該工程的一部分。現今橡樹嶺國家實驗室主要從事中子科學、能源、高性能計算、復雜生物系統、先進材料和國家安全在內的6個方面的研究,其任務主要集中于開展基礎和應用的研究與開發,提供科學知識和技術上解決復雜問題的創新方法,增強美國在主要科學領域里的領先地位,提高清潔能源的利用率,恢復和保護環境以及為國家安全作貢獻。
美國阿貢國家實驗室
美國阿貢國家實驗室(簡稱:ANL)于1946年7月1日正式成立,曾是美國曼哈頓計劃的一部分,是從芝加哥大學的冶金實驗室的基礎上發展起來的。第二次世界大戰后,阿貢國家實驗室開始接受開發和平利用原子反應堆的任務,世界上第一種來自于核能的可使用電力、第一個國際性核科學和工程學校等諸多計劃在該實驗室展開。阿貢國家實驗室的研究領域不斷擴大,涵蓋科學、工程和技術等眾多領域,并進行了眾多跨學科的基礎與應用科學研究,這些學科包括高能物理學、氣候學、數學和計算科學和生物工業學等,現今主要致力于能源、生物與環境以及國家安全三大研究領域。
英國國家物理實驗室
英國國家物理實驗室(簡稱:NPL)成立于1900年,也稱為“英國國家物理研究院”,以公共企業形式運行,其管理實體NPL管理有限公司歸屬英國商業、能源和工業戰略部。該實驗室是英國國家測量基準研究中心,是英國最大的應用物理研究組織,也是英國歷史悠久的計量基準研究中心。英國國家物理實驗室作為高度工業化國家的計量中心,與英國全國工業、政府各部門、商業機構有著廣泛的日常聯系,對外則作為國家代表機構,與各國際組織、各國計量中心聯系。此外,該實驗室還對環境保護,如噪聲、電磁輻射、大氣污染等方面向政府提供建議。
德國聯邦技術物理研究所
德國聯邦物理技術研究所(簡稱:PTB),也稱為“德國聯邦物理技術研究院”,是德國的國家計量研究院,隸屬于德國經濟與能源部,其主要職能是為社會各界包括工業、貿易、科學等部門提供科技與計量服務。德國聯邦物理技術研究所成立于1887年,原名“帝國技術物理研究所”(簡稱:PTR),創始人分別是德國科學家赫爾曼·亥姆霍茲與德國企業家沃納·西門子。19世紀末,該研究所的研究人員致力于黑體輻射的研究,最終馬克斯·普朗克發現作用量子,可以說此處是量子論的發源地。
歐洲核子研究中心
歐洲核子研究中心(簡稱:CERN)成立于1954年,位于日內瓦附近,跨瑞士和法國邊境。該研究中心有21個成員國,是全球重要的粒子研究機構和世界上最大的粒子物理研究實驗室,也是互聯網的誕生地。數十年來,歐洲核子研究中心先后建成質子同步回旋加速器、質子同步加速器、交叉儲存環、超質子同步加速器、大型正負電子對撞機等,擁有世界上最大的氫氣泡室和世界上最大的粒子加速器大型強子對撞機。
參考資料 >
總理報告中的機遇丨國家實驗室,都有哪些“浙江預備隊”?.浙江日報.2024-07-16
2022科學家精神教育基地丨之江實驗室.科技武林門.2024-07-16
2021年全國“雙創”活動周正式啟動!江蘇國家孵化器數、科技型中小企業數均居全國第一.全國黨媒信息公共平臺.2024-07-16
國家實驗室.北青熱點.2024-07-16
重新組建科學技術部.光明網.2024-07-20
南繁硅谷崛起!國家實驗室全國目前僅6個.小康雜志社.2024-06-29
【合肥晚報】新中國第一個國家實驗室合肥建.中國科學技術大學國家同步輻射實驗室.2024-06-29
高能物理研究所:50年科學發現與創新發展之路.中國科學院高能物理研究所.2024-06-29
實驗室概況.青島海洋科學與技術試點國家實驗室.2024-06-29
科技部批準組建北京分子科學等6個國家研究中心.環球網.2024-07-20
《科學新聞》:國家實驗室緣何難產.科學網.2024-07-20
那些世界知名的實驗室們.國家電網雜志.2024-06-29
行業特色高校有組織科研的探索與實踐.中國教育新聞網.2024-06-29
橡樹嶺:一片不毛之地的蛻變.科學網.2024-06-29
About Argonne.Argonne National Laboratory.2024-06-29
國家計量院.中國計量科學研究院.2024-06-29
歐洲核子研究中心將停止與俄科學家合作,俄科學院回應:對科研產生不利影響.觀察者網.2024-06-29