国家重大科技基础设施,又叫大科学装置,是指为探索未知世界、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。大科学装置是突破科学前沿、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,是兼具战略性、基础性和前瞻性等多元价值的国之重器和科技利器。战略部署、前瞻布局,加速推进中医药大科学装置建设,有利于充分发挥平台优势作用,实现高水平科技自立自强,形成推进中医药高质量发展的新型战略科技力量。
战略部署,有效支撑
科技创新是关乎国家命运和核心竞争力的决定性力量,科研创新能力与科研装备实力息息相关。2013年,国务院印发的《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)》指出:“重大科技基础设施是为探索未知世界、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,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。”充分肯定了大科学装置建设在国家战略科技规划中的重要地位和巨大作用。大科学装置作为我国抢占未来科技竞争制高点的国之重器,是国家战略科技力量的重要组成部分,为实现高水平科技自立自强提供有效支撑。《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年远景目标纲要》(以下简称“十四五”规划)提出:“适度超前布局国家重大科技基础设施,提高共享水平和使用效率。”当前,我们国家正处在加快实现高水平科技自立自强、建设科技强国的关键时期,大科学装置的战略部署成为科技强国战略举棋落子的关键一步。
21世纪以来,生命科学已成为自然科学中发展最迅速的前沿领域,从微观到宏观多尺度纵深演进,由点及面交叉融合发展,正孕育着颠覆性和革命性的科技创新。以现代科学“全副武装”的现代医学体系紧随生命科学的浪潮正以迅猛势头加速前进。作为传统医学的代表,中医药学面临着巨大的机遇和挑战。《中共中央国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》提出,加快推进中医药科研和创新。围绕国家战略需求及中医药重大科学问题,建立多学科融合的科研平台。在中医药重点领域建设国家重点实验室,建立一批国家临床医学研究中心、国家工程研究中心和技术创新中心。在中央财政科技计划(专项、基金等)框架下,研究设立国家中医药科技研发专项、关键技术装备重大专项和国际大科学计划,深化基础理论、诊疗规律、作用机理研究和诠释。
为全面推进中医药传承创新发展,中医药大科学装置作为中医药高质量发展的重要内容也逐渐被提上日程。2021年,中药国家大科学装置(本草物质科学研究设施)预研中心在江西南昌落成,这是全球唯一一个可以系统化研究天然产物和中药物质结构和组成功能的大型科学研究装备,推动中药关键科学问题、中药标准化,实现中药重大基础科学突破和关键核心技术的发展。中医药人应牢牢把握建设世界科技强国的战略目标,抓牢新一轮科技革命和产业变革的机遇,遵循国家科技战略部署,将国家级大科学装置作为中医药科技创新高地建设的“重头戏”,加紧建设大科学装置,形成与学科发展相匹配的战略科技力量,为中医药高质量发展提供科技支撑。
科研探索,推动变革
“工欲善其事,必先利其器”。大科学装置已经成为产出重大原创成果、实现关键核心技术突破、抢占科技竞争制高点的重器。研究表明,1950年以前,诺贝尔物理学奖成果只有1项来自大科学装置,1970年以后,逾四成来自大科学装置,1990年以后,这一比例提升至48%。
习近平总书记指出:“我们要发展中医药,注重用现代科学解读中医药学原理,走中西医结合的道路。”重大科学装置服务于基础需求,诠释学科发展重大问题,是为特定学科领域的重大科学技术目标而建设的研究装置,为用现代科学解读中医药学原理提供了利器。大科学装置是原创性、基础性、引领性科技成果的策源地,2019年,中国科协发布20个重大科学问题和工程技术难题,“中医药临床疗效评价创新方法与技术”名列其中。“调节人体免疫功能的中医药机制是什么”位列中国科协发布的2020重大科学问题之一。重大科学装置的部署为这些中医药重大和前沿科学问题的解决提供了有效路径,为从源头解决学科发展难题和短板提供了支撑。
大科学装置的诞生也是学科发展到特定阶段的必然产物,是推动学科发展变革的核心内驱力,中医药大科学装置进一步加速了中医药科学研究范式的变革与发展。中国科学院院士戴汝为认为,从学科知识体系的独立性而言,中医药学科是一门尚未完全分化、未完全成熟的年轻学科,其大量感性认识、实践经验、成文或不成文的感受尚处于“前科学”阶段。重大科学装置为推动中医药学科变革,尤其是中医药现代化发展,跃升到学科成熟期,具有重大战略性意义。进入21世纪,随着时代的变迁,中医基础理论研究面临重大理论创新不足、与现代研究融合不足等问题,大科学装置的应运而生,为充分运用现代科学技术对解读和阐释中医理论内涵提供了可能,也进一步促进中医药重大理论的创新与转化运用,实现理论重构和体系革新。
体系建设,模式创新
根据“十四五”规划,我国“十四五”期间拟新建20个左右大科学装置,大科学装置建设迎来了实现历史性跨越的快速发展期。目前,我国在建和运行的大科学装置总量达57个,部分设施综合水平迈入全球“第一方阵”。但我国大科学装置发展距离世界发达国家仍存在一定差距。中国科学院院士王贻芳指出,“由于我国的设施建设起步相对较晚,技术储备和人才队伍尚有不足,科技水平和产出效率还需提高,管理体制机制有待优化,对更高水平原始创新和核心技术产出的支撑作用亟待提升,整体水平与建设科技强国和高水平自立自强的目标要求还有较大差距。”大科学装置体系建设是大科学装置部署的一个新命题,体系建设是强化依托大科学装置的建制化科学研究工作有序推进的保障,是充分持续发挥大科学装置价值的关键。
中医药领域大科学装置起步较晚,数量较少,缺乏成功范式借鉴,体系建设经验不足,是白纸作画,笔无依循,如何加紧适配性和高效性体系建设是摆在中医药大科学装置部署中的难题。
中医药大科学装置体系建设应充分借鉴国内外经验,与自主创新探索相结合,一方面提质增量,优化顶层设计,战略部署大科学装置,有序推进中医药大科学装置落地,做好设施装置升级和方法技术创新,提高中医药大科学装置本身的运行服务能力,为高水平科研活动提供更好支撑。另一方面,制定符合学科发展规律的实验方案和研究体系,深化体制机制改革,全面推动管理机制革新、技术方法创新和科学问题研究。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,强化设施建设事中事后监管,完善全生命周期管理,全面提升开放共享水平和运行效率。大科学装置体系建设,是用好大科学装置的关键,科学规划布局、强化设施监管、完善周期管理、有效发展运行,形成大科学装置体系建设“中国方案”,助力中医药科研高质量高水平发展。
创新发展模式,转换角色定位,凸显多元价值,融入国家战略一盘大棋之中。中医药独特的学科属性决定了其别具特色的学科发展道路,迥异于其他学科的形成发展路径,也使中医药大科学装置必须要拥有符合学科特点的科技创新模式。中医药大科学装置发展布局相对滞后,这引发了在我国大科学装置部署建设中,中医药多元价值发掘的思考,即在其他学科大科学装置部署规划中,中医药能否担任关键角色?如转化医学研究设施、模式动物表型和遗传研究设施、海底科学观测网、蛋白质科学研究设施、中国西南野生生物种质资源库等大科学装置,无论是对于中医药研究,还是学科融合发展均大有裨益。角色转换为中医药大科学装置体系的模式创新提供了新思路,主角、配角、舞台,每一个角色,对于中医药高质量发展提升都有着重要的意义。
平台为媒,聚贤育才
人才队伍是大科学装置成功建设和有效运行的关键要素。大科学装置在培养和凝聚人才、促进国际科技合作方面发挥着独特作用。大科学装置为科技工作者提供高质量的科研支撑平台,也成为凝聚人才、吸引人才的高地。依托于大科学装置的高端平台,推动战略科学家、顶尖科学家产生,打造强劲有力的人才队伍。大科学装置是人才的“吸铁石”,对于国际、国内的专家学者均有着极高的吸引力,吸引着全世界的目光。2021年3月31日,中国科学院国家天文台宣布:被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST),向全世界科学家开放,吸引了全世界天文学家的目光。
中医药作为全球传统医学的代表,更是国际医学体系的重要组成部分,为人类卫生健康事业发展贡献了中国智慧和中国方案,其本身就具有着巨大的吸引力。中医药大科学装置的建设部署,不仅能够提升中医药科技水平,增强国家战略科技力量,同时也对世界医学发展具有巨大价值。以中医药大科学装置为平台媒介,聚集多学科、多领域高端人才,引入国外知名科学家前来开展科学研究,打造高质量、高水平专业人才,培养中医药科技的人才队伍。未来中医药大科学装置的建设将成为中医药发展新的人才高地和科研高地。
区域发展,以点带面
大科学装置是战略性资源空间布局的重要落子,近年来,国家大科学装置“科技创新策源地”作用进一步发挥,有关部门将大科学装置作为国家科技创新高地和区域高质量发展建设的核心内容。积极谋划建设科技创新中心日益成为世界上许多国家应对新一轮科技革命挑战和增强国家竞争力的重要举措,而大科学装置作为推动科技创新的核心引擎,越发受到重视。已布局建设的57个大科学装置,中国“天眼”、羲和激光装置等一批设施处于国际先进水平,为前沿科学研究探索、产业关键技术开发提供了极限研究手段,也显著提升了所在区域的科技实力和创新能力,为科技创新中心建设提供了有效支撑。打造大科学装置“实验室”“科创城”“产业带”,大科学装置对于区域高质量发展的价值本身不仅在于其作为顶级实验设施的支撑和磁吸,也体现在其多元化的产业衍生效能。大科学装置的溢出效应日渐凸显,已经逐步成为促进战略性新兴产业的强大科技创新驱动力。充分发挥大科学装置的聚集、辐射和带动作用,加快高科技成果产业化,打造战略性新兴产业集群,建设高层次科技人才高地,助推区域产业转型升级。进一步推进中医药大科学装置项目落户,对“中医药强省”“中医药强市”等区域战略布局落实,推进区域科技创新和经济发展的支撑引领作用愈发显著。
在空间分布上,早期我国大科学装置主要分布在北京,近年来逐步实现全面覆盖布局,2020年,科技部印发《关于加强科技创新促进新时代西部大开发形成新格局的实施意见》指出,支持成渝科技创新中心建设,重点支持布局超瞬态物质科学实验装置、长江流域地表过程与生态环境模拟实验系统等重大科技基础设施,支持西安全国重要科研和文教中心建设,优先布局建设阿秒光源等重大科技基础设施。充分发挥大科学装置战略价值,以大科学装置为引领,促进新时代西部大开发形成新格局。西部地区地理复杂多样,造就了丰富的中药资源产区,立足西部资源禀赋和特色产业,在西部地区布局中医药大科学装置能够有效发掘中药资源价值,推进西部地区产业发展和科技水平提升。
面对大科学装置这一战略必争之地,要加速预研和规划一批中医药大科学装置,明确目标和需求导向,形成大科学装置“中医药体系”和“中医药方案”,建好、用好、管好中医药大科学装置。
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