年初，從蘭州傳來喜訊：中國科學院近代物理所與蘭州軍區(qū)總醫(yī)院和甘肅省腫瘤醫(yī)院合作，利用國家大科學裝置——蘭州重離子加速器提供的100MeV/u的碳離子束，對淺層腫瘤病人進行了臨床治療試驗。

　　目前患者的腫瘤已完全消失或明顯縮小，而且均無明顯局部及全身不良反應，也未發(fā)現(xiàn)復發(fā)和轉移病灶。截至目前，治療病人總數已達82例。

　　同時，近代物理所輻射生物效應研究組還對腫瘤發(fā)生的機理進行了動物實驗研究，首次從多個生物學通路證實了雜合基因在腫瘤發(fā)生過程中的關鍵性作用，豐富了對腫瘤發(fā)生機理的認識。

　　業(yè)界專家表示，癌癥已成為威脅人類生命的頭號殺手，但治愈率極低。近代物理所的臨床試驗，無疑為腫瘤的診治提供了新的方法和路徑，為腫瘤病人帶來生的希望。

　　近代物理所“重離子治癌臨床試驗”因此入選“影響蘭州十大事件”。“蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)建成投入運行”和“大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡(LAMOST)落成”——兩個事關中科院的大科學裝置項目的消息還同時入選“2008年度中國基礎研究十大新聞”。

　　中國科學院院士、中國科學院常務副院長白春禮告訴《瞭望》新聞周刊，很多重大的科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明，包括技術的帶動，都有賴于一些大的科學裝置提供的基礎，大科學裝置的建設，無疑會極大地促進我國原始創(chuàng)新能力的提升。

　　成為國家基礎設施的重要部分

　　“大科學裝置是國家為解決重大科技前沿、國家戰(zhàn)略需求中的戰(zhàn)略性、基礎性和前瞻性科技問題、謀求重大突破而投資建設的大型研究設施，是國家基礎設施的重要組成部分。大科學裝置的建設和運行本身也體現(xiàn)了科學進步和技術創(chuàng)新。”在2月17日舉行的“大科學裝置聯(lián)合基金簽約儀式”結束后，白春禮向本刊記者強調。

　　據了解，大科學裝置通過較大規(guī)模投入和工程建設來完成，建成后通過長期的穩(wěn)定運行和持續(xù)的科學技術活動，來實現(xiàn)重要科學技術目標。大型設施是為滿足現(xiàn)代科學研究所需的能量極高、密度極大、時間極短、強度極高等極限研究條件而產生的，它為人類提供了探索自然奧秘極限的能力，使科學研究有可能在微觀化、宏觀化、復雜化等方面不斷深入，從而取得重要發(fā)現(xiàn)。

　　白春禮告訴本刊記者，20世紀科學發(fā)展的一個重要特征是重大科技基礎設施的出現(xiàn)。重大科技基礎設施是科技發(fā)展的重要基礎條件，是國家科技水平和綜合實力的重要體現(xiàn)。發(fā)達國家高度重視重大科技基礎設施和依托于它的科學研究，并給予大力支持，一些發(fā)展中國家也根據各自的國情提出自己的發(fā)展計劃，積極建設重大科技基礎設施。

　　“隨著全球競爭的日趨激烈，加強創(chuàng)新能力建設成為世界各國提高國際競爭力的重要國策。我國確立了建設創(chuàng)新型國家的發(fā)展戰(zhàn)略，而大科學裝置在創(chuàng)新能力的提升中占據重要地位。”白春禮認為，人類探索自然世界必須借助科學儀器，大科學裝置已成為現(xiàn)代科學研究諸多領域取得突破的必要條件，“隨著科學技術的發(fā)展，人類對物質結構的認識是從一開始看到身邊的各種物質逐步深入到細胞、分子、原子和原子核深層次，這些原子內部結構與運動的信息只有借助大科學裝置才能獲得，而這些信息是眾多學科前沿研究的基礎。”

　　我國最早開始重大科技基礎設施建設是在新中國成立初期，在“兩彈一星”計劃帶動下進行的。“文革”時期，雖然國內科學研究受到極大損害，但重大科技基礎設施建設在中央的直接關懷下仍然在孕育著新的發(fā)展。改革開放以來，我國對重大科技基礎設施的投入有了較大幅度增長，“七五”期間列入國家重點建設的科學項目僅5項，其中大科學工程2項，投資為3.4億元;而“九五”、“十五”期間的投資則增加到近40億元。

　　“十一五”期間，國家相繼啟動散裂中子源、強磁場裝置、大型天文望遠鏡、海洋科學綜合考察船、航空遙感系統(tǒng)、結冰風洞、蛋白質科學研究設施、子午工程、地下資源與地震預測極低頻電磁探測網、農業(yè)生物安全研究設施等12項重大科技基礎設施，投資將達到70億元。

　　規(guī)模最大的科學裝置即將建成

　　據《瞭望》新聞周刊了解，迄今我國已建成運行和正在建設的重大科技基礎設施共46項，投入資金達120多億元，覆蓋了時間標準、導航、遙感、粒子物理與核物理、天文、地質、海洋、生態(tài)、生物資源、能源、國家安全等多個領域。

　　中國科學院是承擔我國大科學裝置建設和運行的主要力量，目前該院已有8個重大科學裝置在運行之中。

　　始建于1984年的北京正負電子對撞機(BEPC)大科學裝置，在高能物理研究領域為中國物理學家的研究探索立下了“汗馬功勞”，使我國躋身于世界八大高能物理研究中心之一，奠定了中國在國際高能物理界的地位。

　　同步輻射光在2003年SARS疫情出現(xiàn)時大顯身手，成功測定了SARS病毒主蛋白酶的結構，為研制抵御SARS病毒的藥物提供了重要參考。在腫瘤診斷方面，利用同步輻射光的高分辨特點，可以發(fā)現(xiàn)很小的腫瘤，實現(xiàn)腫瘤的早期診斷以提高腫瘤的治愈率。同步輻射X射線衍射方法已成為當前測定生物大分子結構的最有力手段，是研究生命現(xiàn)象與生物過程的利器。

　　2004年底，我國開工建設了迄今為止投資規(guī)模最大的大科學裝置——上海光源，這也是目前我國最大的科學裝置，將在2009年上半年建成運行。

　　這個大科學平臺可以容納60多條光束線，相當于建了60多個不同學科的重點實驗室，可以同時向上百個實驗站提供從紅外光到硬X射線的各種同步輻射光;每天能容納數百名來自世界各地、不同學科領域的科學家和工程師進行科學研究和技術開發(fā);可用于從事生命科學、材料、環(huán)境、信息科學、凝聚態(tài)物理、原子分子物理、團簇物理、化學、醫(yī)學、藥學、地質學等多學科的前沿基礎研究，以及微電子、醫(yī)藥、石油化工、生物工程、醫(yī)療診斷和微加工等高技術的開發(fā)應用的實驗研究。

　　據中科院上海應用物理研究所所長徐洪杰介紹，上海光源發(fā)出的同步輻射光波長相當于人頭發(fā)絲直徑的萬分之一。如果用于癌癥觀測，可以大大提高它的診斷水平。比如說乳腺癌，人類目前的觀測能力最小大概能觀測到5個毫米，而上海光源將有可能觀測到1～2個毫米的早期癌癥細胞。

　　在超大規(guī)模集成電路中硅晶片中的痕量雜質探測分析、飛機發(fā)動機和航天器的疲勞測試、紙漿無氯漂白工藝改進、化妝品效果分析、新口味凝膠食品的開發(fā)等產業(yè)研發(fā)與檢測方面，上海光源也將大顯身手。

　　近年來，我國在衛(wèi)星發(fā)射、載人航天領域捷報頻傳，為這些重大任務提供授時保證的是另一項國家重大科學工程——國家授時中心裝置。

　　2007年3月通過國家驗收的全超導非圓截面托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)，是我國自主設計、建造的國際上第一個全超導裝置。它的成功運行，使我國在核聚變能研究中處于國際前沿，為我國參與國際熱核聚變試驗堆計劃打下了堅實基礎。

　　蘭州重離子加速器建成于1988年，取得了以合成超重新核素為代表的重大成果，使我國躋身于國際重離子物理研究先進行列。2008年7月通過國家驗收的冷卻儲存環(huán)(CSR)是我國自行設計建造的第一個規(guī)模最大、能量最高、可實現(xiàn)全離子加速的重離子同步加速器冷卻儲存環(huán)系統(tǒng)。利用蘭州重離子加速器提供的離子，可以開展航天元器件和線路的空間輻射效應及選用風險評估測試實驗，獲得的數據對指導航天電子元器件和系統(tǒng)抗輻射加固具有重要意義。

　　經過10多年的重離子治癌前期研究，依托重離子加速器建成的淺層(深度小于2.5厘米)治癌裝置，利用中能碳離子束試驗治療了7批82例淺層腫瘤患者(從2006年11月底到2008年9月)，療效非常顯著。目前，利用HIRFL-CSR提供的高能重離子束進行深部治癌的裝置即將建成投入使用。

　　此外，遙感飛機已安全運行20年，累計飛行近6000小時，獲得的大量數據成為南水北調、西氣東輸等重大工程建設、土地利用動態(tài)監(jiān)測、森林資源調查等有關工作的重要依據……

　　白春禮說，我國已建成的大科學裝置運行情況總體良好，中科院也為國家培養(yǎng)和造就了一支頗具實力的工程技術、科研和管理隊伍，“他們是我國大科學裝置進一步發(fā)展的寶貴資源”。

　　打破條塊分割有望資源共享

　　“開放共享是大科學裝置的一個顯著特點。但一直以來，由于缺少專項支持經費，大科學裝置很難實現(xiàn)開放共享。”白春禮告訴本刊記者，大科學裝置建設和運行經費已經落實，但依托大科學裝置的科研經費沒有明確的渠道，沒有專項資金，以前總是由科研人員自行申請，不僅手續(xù)繁雜且需要很長時間。另外缺乏用戶的參與機制、開放共享服務設施不足、開放共享的評價、監(jiān)督和反饋機制不完善等也影響了開放共享的程度。

　　他透露道，由國家自然科學基金委與中科院共同設立的“大科學裝置科學研究聯(lián)合基金”，將打破條塊分割，避免資源分散和重復建設，提高大科學裝置的利用效率。

　　國家自然科學基金委主任、中科院院士陳宜瑜告訴本刊記者，設立聯(lián)合基金的目的是通過國家自然科學基金評審、資助和管理系統(tǒng)，發(fā)揮國家自然科學基金的導向和協(xié)調作用，吸引和調動全國高等院校、科研機構的力量，充分利用科學院承建的國家大科學裝置的功能和作用，開展多學科前沿領域、綜合交叉領域研究，開拓新的研究方向;發(fā)揮這些大科學裝置的綜合平臺效能，提升我國基礎科學自主創(chuàng)新能力和我國在前沿科學領域、多學科交叉研究領域的源頭創(chuàng)新能力，培養(yǎng)大科學裝置科學研究人才。

　　迄今為止，國家自然科學基金委員會共設立了13項聯(lián)合基金(含2項涉外聯(lián)合基金)和若干項聯(lián)合資助項目，其中部分聯(lián)合基金和聯(lián)合資助項目已經連續(xù)簽署了2～3期合作協(xié)議。1999～2008年，共資助這類項目1265項，總經費達6.8億元。

　　陳宜瑜透露，大科學裝置科學研究聯(lián)合基金首批投入經費4000萬元,由國家自然科學基金委員會與中國科學院各出資1/2,執(zhí)行期為2009～2011年。按照突出大科學裝置共用性、弱化專用性、促進開放性、提升創(chuàng)新性的思路，聯(lián)合基金將主要依托北京正負電子對撞機(北京譜儀和北京同步輻射裝置)、蘭州重離子加速器與冷卻儲存環(huán)裝置、上海光源裝置、合肥同步輻射裝置實施。基金委將在今年3月初單獨發(fā)布指南，受理全國高校和科研院所的申請。