董璐 李宜展 李云龍 王學昭 李澤霞*

1 中國科學院文獻情報中心 北京 100190

2 中國科學院大學 經(jīng)濟與管理學院信息資源管理系 北京 101407

3 中國科學院 前沿科學與教育局 北京 100864

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革突飛猛進，科學研究范式正在發(fā)生深刻變革，重大科學發(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[1]。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[2]，已成為世界科技強國必爭的戰(zhàn)略高地。世界主要國家將重大設(shè)施作為開展科學技術(shù)交流、匯聚培養(yǎng)高端人才、展示國家形象、推動國際交流合作極其重要的平臺[3]。

重大設(shè)施多由公共財政資金投資建設(shè)和支持運行，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[4]。為最大限度地釋放重大設(shè)施服務效能，如何更好地推進重大設(shè)施開放共享成為各國關(guān)心的重要問題。目前，國內(nèi)學者圍繞重大設(shè)施的開放共享機制、管理平臺、服務成效等開展了研究。其中，王慧斌和白惠仁[5]、王立偉等[6]、解志韜等[7]分別從國家、區(qū)域、機構(gòu)層面探討了重大設(shè)施開放共享機制；夏金瑤等[8]、鄧泉等[9]分別對EAST、CRAFT的開放運行機制展開探討；陳娟等[10]簡要概述了中國科學院重大設(shè)施開放共享服務平臺建設(shè)進展與服務成效。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)施的開放機制，少有學者從用戶設(shè)施整體提供開放服務的角度對重大設(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)施開放共享特點的基礎(chǔ)上，從我國對DOE重大設(shè)施的使用需求、成效和困境3個方面深入剖析其對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。

1 美國能源部重大設(shè)施開放共享特點

DOE于2012年將由美國聯(lián)邦政府資助，可為學術(shù)界、工業(yè)界等科研人員提供開放共享服務的重大設(shè)施定義為國家用戶設(shè)施（user facilities）[11]。截至2022財年，DOE用戶設(shè)施有28個，覆蓋先進科學計算（ASCR）、基礎(chǔ)能源科學（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)用戶項目/實驗數(shù)據(jù)庫[12]，本文以2015—2022財年用戶研究提案數(shù)據(jù)①美國聯(lián)邦政府財年為上一年10月1日至當年9月30日，如2012財年時間范圍為2011年10月1日至2012年9月30日對數(shù)據(jù)國家、機構(gòu)等字段進行清洗后計算。作為研究樣本，分析得出DOE重大設(shè)施的開放共享特點。

1.1 設(shè)施長期連續(xù)開放共享，實行動態(tài)調(diào)整機制

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和美國國家科學基金會（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重大設(shè)施對外開放共享。依據(jù)《聯(lián)邦政府采購法》，重大設(shè)施管理運行機構(gòu)應在保證實現(xiàn)重大設(shè)施科學目標、服務國家戰(zhàn)略意志的同時，最大程度地向社會開放共享[13]。DOE用戶設(shè)施建設(shè)起步相對較早，歷經(jīng)翻新、升級改造，至今仍在運行并向社會各界提供開放共享服務，在2015—2022財年內(nèi)有26個用戶設(shè)施持續(xù)對外服務（圖1）。其中，高通量同位素反應器（HFIR）自1966年運行至今，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，在推動科學發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新方面功不可沒。

圖1 2015—2022財年美國能源部用戶設(shè)施情況統(tǒng)計Figure 1 FY 2015–2022 statistics on DOE user facilities

DOE會動態(tài)調(diào)整其用戶設(shè)施清單，由用戶設(shè)施運行機構(gòu)提出申請，經(jīng)相關(guān)部門審查批準后成為用戶設(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財年前隸屬于高能物理（HEP）計劃，后調(diào)整至加速器研發(fā)和生產(chǎn)（ARDAP）計劃。先進加速器實驗測試工具（FACET，2012年運行）為升級做準備，在2017—2019財年未對外開放。升級后的FACET-II通過用戶設(shè)施申請流程，在2020財年初再次納入用戶設(shè)施清單。設(shè)施退役后將會從用戶設(shè)施清單中移除，如托卡馬克核聚變反應堆（Alcator C-Mod）。

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

科技外交代表國家通過科學連接世界的軟實力[14]。重大設(shè)施作為科技活動的重要承載平臺，不僅在科技外交中發(fā)揮著重要的牽引作用，同時也是執(zhí)行國家/地區(qū)對外合作政策的關(guān)鍵節(jié)點。美國積極推進重大設(shè)施開放共享，吸引了來自全球的優(yōu)秀科學家，通過開展科技合作展現(xiàn)其科技大國的實力。然而，隨著科技創(chuàng)新戰(zhàn)略制高點的競爭日益加劇，美國對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個國家和地區(qū)研究人員提供開放共享服務，每年約接待來自70多個國家和地區(qū)的用戶。在2015—2022財年間，其他國家/地區(qū)的使用頻次合計為76 977次（即對外服務），占其總服務約16%。具體而言，高性能計算設(shè)施、中子設(shè)施、納米科學研究設(shè)施的對外服務比例相對較低；聚變能源、高能物理和核物理計劃設(shè)施對外服務比例相對較高（表1和圖2）。

表1 美國能源部用戶設(shè)施2015—2022財年服務國家/地區(qū)情況統(tǒng)計*Table 1 FY 2015–2022 Statistics on service countries/regions of DOE user facilities

圖2 美國能源部用戶設(shè)施2015—2022財年服務國家/地區(qū)情況統(tǒng)計Figure 2 FY 2015–2022 statistics on service countries/regions of DOE user facilities

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（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，2023年G7峰會發(fā)布聯(lián)合公報中提出推進重大設(shè)施的數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)與國際化利用，以FAIR②FAIR原則是科學數(shù)據(jù)管理指導原則，規(guī)定科學數(shù)據(jù)開放共享需滿足可發(fā)現(xiàn)（Findable）、可訪問（Accessible）、可互操作（In‐teroperable）、可重用（Reusable）4項基本原則。為原則推進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。

1.3 推動設(shè)施遠程訪問服務能力，不斷優(yōu)化服務模式

DOE用戶設(shè)施提供服務方式主要包括利用設(shè)施開展實驗研究和利用設(shè)施數(shù)據(jù)服務開展研究兩類。前者包括到訪使用、遠程使用、到訪/遠程混合使用3種形式；后者提供數(shù)據(jù)使用服務的設(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）和先進加速器實驗測試工具（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計劃，當年提供服務次數(shù)略有下降，到訪使用設(shè)施次數(shù)減少明顯（圖3）。隨后，DOE積極探索遠程服務模式并進行相關(guān)技術(shù)研發(fā)以應對疫情沖擊。

圖3 美國能源部用戶設(shè)施2015—2022財年服務形式情況統(tǒng)計Figure 3 FY 2015–2022 statistics on service forms of DOE user facilities

近年來，DOE在不斷提升服務能力的同時積極探索服務新模式。2022年1月，DOE光源和中子7個用戶設(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)施管理機構(gòu)如何通過創(chuàng)造遠程實驗環(huán)境保證研究人員正常開展科研工作，實現(xiàn)設(shè)施協(xié)同和用戶安全交互[15]。全球新冠疫情肆虐倒逼設(shè)施服務模式轉(zhuǎn)型，對遠程服務、用戶交互技術(shù)、信息技術(shù)與標準化等提出更高要求。

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

實驗觀測和模擬分析獲得的數(shù)據(jù)是數(shù)智科研時代的“金礦”，以光源為代表的平臺型設(shè)施和科學數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施正積極響應新科研范式挑戰(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計算中心（NERSC）的先進算力和美國能源科學網(wǎng)絡(luò)（ESnet）進行實時圖像分析研究，加速新冠疫苗研發(fā)進程。2020年，5個光源設(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)施從實施數(shù)據(jù)分析到數(shù)據(jù)存儲存檔的共性需求。

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)，涉及科學數(shù)據(jù)、計算硬件、軟件、傳輸網(wǎng)絡(luò)、應用、安全等各方面。DOE于2020年啟動、2023年正式實施綜合研究基礎(chǔ)設(shè)施（IRI）計劃（圖4），將利用專用科學數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，有效連接觀測和實驗國家用戶設(shè)施、先進計算設(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)加速科學發(fā)現(xiàn)。

圖4 美國能源部綜合研究基礎(chǔ)設(shè)施計劃愿景示意圖Figure 4 DOE integrated research infrastructure plan vision diagram

2 我國對DOE重大設(shè)施的使用需求和挑戰(zhàn)

2.1 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，2015—2022財年，中國科研人員使用DOE用戶設(shè)施的次數(shù)為9 978次，占其對外服務的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)施科學數(shù)據(jù)開展研究的使用頻次僅為510次。2015—2019財年，使用形式多為到訪使用。受新冠疫情影響，2020—2022財年多為遠程訪問（圖5）。從地域分布來看，我國30個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較高。這與我國綜合性國家科學中心的布局高度契合。2016—2017年，國家發(fā)展和改革委員會、科學技術(shù)部聯(lián)合先后批復上海張江、安徽合肥、北京懷柔的綜合性國家科學中心建設(shè)方案。《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》提出建設(shè)重大科技創(chuàng)新平臺，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，其中西安同時獲批建設(shè)綜合性國家科學中心。

圖5 中國科研人員利用美國能源部用戶設(shè)施的使用形式統(tǒng)計Figure 5 Statistics on usage forms of DOE user facilities used by China

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、騰訊量子實驗室、安進中國3家企業(yè)共使用10次。其中，北京高壓科學研究中心使用最多的設(shè)施為先進光子源（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體、熱電材料、碳納米材料等的結(jié)構(gòu)與性能。中國科學技術(shù)大學則較多使用連續(xù)電子束加速器設(shè)備（226次）、先進光子源（216次）和國家能源研究科學計算中心（166次），主要研究金屬玻璃、電阻開關(guān)器件、超導納米線、能源相關(guān)材料結(jié)構(gòu)與性能等。北京大學使用國家能源研究科學計算中心（184次）相對較多，研究涉及鐵基超導體、磁約束聚變等離子體等；清華大學則較多使用先進光源（86次），研究涉及石墨烯、拓撲絕緣體、高溫超導體等。中國科學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)合物理實驗。

圖6 2015—2022財年使用美國能源部用戶設(shè)施的排名前20位使用頻次的中國用戶機構(gòu)Figure 6 Top 20 Chinese institutions using DOE user facilities during FY 2015–2022

2.2 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隊交流合作的同時，取得一批高水平科研成果，一定程度上促進了我國科技創(chuàng)新能力的提升。我國多個獲得國家級獎項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)施進行補充研究。例如，中國科學院大連化學物理研究所在2015—2016財年利用上海光源、合肥同步輻射裝置和美國先進光源開展二維原子晶體限域催化的理論研究，其所在團隊的研究工作“納米限域催化”于2020年榮獲國家自然科學獎一等獎。榮獲國家自然科學獎二等獎的“鐵基超導體電子結(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行研究。

中國科學院上海應用物理研究所、中國科學技術(shù)大學的研究人員參與美國布魯克海文實驗室主導的STAR國際實驗合作組，利用相對論重離子對撞機、國家能源研究科學計算中心開展實驗和計算，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)的強子譜學與集體性質(zhì)研究”，獲得了國家自然科學獎二等獎。清華大學、中國科學院近代物理研究所等其他9家機構(gòu)是STAR國際合作組成員。此外，我國多位中國科學院院士及國家自然科學獎獲得者在相對論重離子對撞機、斯坦福同步輻射光源、先進光子源、先進光源等DOE用戶設(shè)施開展過研究。

2.3 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)施的服務能力在2020財年有所下降。但隨后通過迅速調(diào)整設(shè)施服務策略，如遠程訪問和虛擬交互，提高了服務能力和效率。2021財年整體已恢復至正常水平，其中遠程使用占比約為66%；2022財年設(shè)施服務能力明顯增強，服務次數(shù)較2021財年提升約16%，遠程使用占比下降至54%。而我國在2017—2019財年使用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財年，我國使用DOE用戶設(shè)施的頻次為1 813次，占其對外服務17%；2022財年，我國使用DOE設(shè)施950次，占比僅為9.53%。降幅最大的是先進光子源，近3年占其對外服務比例由2017—2019財年的約40%降至約17%。

圖7 2015—2022財年中國科研人員使用美國能源部用戶設(shè)施概況Figure 7 FY 2015–2022 overview of DOE user facilities used by China

非美國用戶使用DOE用戶設(shè)施前，需接受進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，美國商務部工業(yè)安全局陸續(xù)將我國多家企業(yè)及科研機構(gòu)列入管制實體清單，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、西北工業(yè)大學、電子科技大學、四川大學、中國工程物理研究院5家研究機構(gòu)于2015年前被列入管控實體清單，2015—2022財年共獲得21次DOE用戶設(shè)施使用資格。北京高壓科學研究中心等多家機構(gòu)于2020年進入實體清單，導致其2022財年獲得的使用資格次數(shù)較2018財年大幅減少。特別是北京高壓科學研究中心，其使用頻次由2018財年的469次降為0次，近2年都未獲得使用資格。2023年，美國國會參議院情報委員會推進DOE研究安全措施立法，將要求審查來自敏感國家的DOE國家實驗室訪問人員，或?qū)⒊掷m(xù)影響我國科研用戶利用DOE用戶設(shè)施。

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

美國將高性能計算、人工智能、量子信息等作為其國家戰(zhàn)略[16-18]，將我國視為重要競爭對手。2015—2022財年，我國科研人員使用DOE科學數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的頻次遠低于其他國家。在此期間，我國使用阿貢高性能計算設(shè)施46次，遠低于英國（236次）和瑞士（166次）；使用橡樹嶺高性能計算設(shè)施44次，遠低于英國（211次）和德國（154次）；使用國家能源研究科學計算中心次數(shù)相對較多，但仍低于英國。同時，我國在整個數(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個國家使用過該設(shè)施。該高性能科學數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施核心服務是提供國際科學數(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、長期科學研究等產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。

2022年10月，美國商務部將某些先進的高性能計算機芯片和含有此類芯片的計算機商品納入其商業(yè)出口管制清單，并限制國家超級計算長沙中心等28家實體獲得其高性能計算技術(shù)和服務。2023年2月，美國商務部又將無錫國家并行計算機工程技術(shù)研究中心、無錫高等技術(shù)研究院等多個機構(gòu)加入實體清單。今后，我國利用DOE高性能計算設(shè)施可能將進一步受到限制。

3 我國重大設(shè)施開放服務存在的不足

3.1 平臺型設(shè)施支撐能力相對不足

我國重大設(shè)施建設(shè)起步于20世紀60年代，但整體來看，建設(shè)進程相對較慢，與國際發(fā)達國家相比支撐能力仍存在不小差距。2015年前，我國僅有3個平臺型設(shè)施處于運行狀態(tài)（表2），高能同步輻射光源、合肥先進光源和硬X射線自由電子激光裝置仍在建設(shè)?！笆濉币詠?，我國加快了重大設(shè)施的布局速度，但實際支撐能力不足。以平臺型設(shè)施為例，與發(fā)達國家相比，我國在實驗能力布局方面存在較大差距。目前，我國3個同步輻射光源共運行約60個實驗站，實驗站數(shù)量僅為日本（約180個）的1/3，不到美國（約200個）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)達國家在科技基礎(chǔ)支撐能力方面的差距。

表2 我國平臺型設(shè)施統(tǒng)計*Table 2 Statistics of platform facilities in China

遠程服務對提高重大設(shè)施使用率、擴大開放共享和降低成本等方面發(fā)揮著重要作用，服務模式的轉(zhuǎn)型是必然發(fā)展趨勢。然而，除數(shù)量外，我國平臺型設(shè)施支撐服務用戶的方式單一，可提供遠程服務的設(shè)施和實驗站數(shù)量均相對較少。北京同步輻射裝置真空紫外光譜實驗站、小角散射實驗站和高壓實驗站可實現(xiàn)用戶遠程實驗模式。上海光源生物大分子晶體學實驗站2021年利用自主研發(fā)的機械手、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等實現(xiàn)遠程實驗開放。

3.2 科學數(shù)據(jù)創(chuàng)新生態(tài)亟待完善

自20世紀80年代起，我國大力推動科學數(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，我國已按學科領(lǐng)域部署，建設(shè)了高能物理、空間科學等20個國家科學數(shù)據(jù)中心及14個國家超級計算中心。我國在科學數(shù)據(jù)資源建設(shè)方面已經(jīng)取得一定成果，但在建設(shè)中相對側(cè)重網(wǎng)絡(luò)、算力等設(shè)施“硬”條件建設(shè)，對科研數(shù)據(jù)、知識庫等科學數(shù)據(jù)的“軟”內(nèi)容建設(shè)重視和支持不足，與美國科學數(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，科學數(shù)據(jù)產(chǎn)生、傳輸、存儲和計算能力割裂，未能營造融通數(shù)據(jù)生態(tài)，科學數(shù)據(jù)的價值未能被充分挖掘，影響科學發(fā)現(xiàn)效率。

具體來看，重大設(shè)施科學數(shù)據(jù)管理尚處于起步階段，目前仍未形成統(tǒng)一的科學數(shù)據(jù)標準，難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效匯聚共享[19]。國家科學數(shù)據(jù)中心當前依舊存在各自為政、條塊分割現(xiàn)象，尚停留在科學數(shù)據(jù)匯交階段[20]，在綜合治理與應用、滿足FAIR原則、共享等方面仍有較大的發(fā)展空間[21]。我國當前的網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境和條件有限，尚不能滿足海量科學數(shù)據(jù)傳輸需要[22]，用于科學數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析挖掘的軟硬件設(shè)備仍受制于發(fā)達國家。國家超級計算中心多采用國外系統(tǒng)架構(gòu)和應用軟件，軟件開發(fā)能力較弱，且應用場景不完善，多集中于氣象氣候、石油勘探、宇宙模擬等傳統(tǒng)領(lǐng)域，對數(shù)據(jù)密集型科學研究支撐能力較弱。2023年10月，我國成立國家數(shù)據(jù)局統(tǒng)籌推進數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施布局，有助于打通我國科學數(shù)據(jù)鏈路，完善數(shù)據(jù)治理體系[23]。

4 思考與啟示

科技基礎(chǔ)能力是國家綜合科技實力的重要體現(xiàn)，是實現(xiàn)高水平科技自立自強的戰(zhàn)略支撐[24]。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、贏得主動。重大設(shè)施的高水平建設(shè)和運行，不僅可為前沿科學研究探索、解決關(guān)系國計民生和國家戰(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)新實力。目前，我國重大設(shè)施發(fā)展取得長足進步，但對標科技強國、教育強國建設(shè)仍有不小差距，急需加快建設(shè)進度，提升服務效能?；谏鲜鲅芯糠治?，提出3點建議，以期為我國重大設(shè)施建設(shè)布局與開放共享提供參考。

（1）不斷提升重大設(shè)施綜合性能和服務效能，支撐科技強國建設(shè)。推進重大設(shè)施布局建設(shè)對我國實現(xiàn)高水平科技自立自強具有重大戰(zhàn)略意義。2022年5月，美國國會參議院情報委員會召開了“對美國國家安全的威脅：反制中國的經(jīng)濟和技術(shù)計劃”公開聽證會，擬修改“基礎(chǔ)研究”的定義，并提出當基礎(chǔ)研究發(fā)展一旦達到管制技術(shù)的水平和類型，應與受控技術(shù)進行同樣的管控。若該計劃執(zhí)行，我國有可能無法再使用DOE用戶設(shè)施，將對我國科研活動產(chǎn)生一定影響。同時，為獲得美國設(shè)施使用資格，我國用戶需將研究項目提案提交給對方進行評審，存在一定程度的科技安全風險。因此，建議充分評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，適當加快建設(shè)進度，從科學目標出發(fā)不斷提升設(shè)施的能力水平和先進性，適應我國高質(zhì)量科技發(fā)展的需要。

（2）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)。良好的科學數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境是驅(qū)動重大科學發(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，進一步推進人工智能、機器學習、深度學習等技術(shù)的應用，以實現(xiàn)我國重大設(shè)施和國家科學數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)互通，加速打破科學數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)跨域融合?？煽紤]將科學數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施納入國家重大設(shè)施管理體系，針對其建設(shè)、使用及管理特點，制定相應的申報、評審和管理規(guī)則。進一步提升我國國家高性能計算設(shè)施的軟件研發(fā)和應用能力，構(gòu)建貫通科學數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到價值挖掘、應用的全生命周期科研生態(tài)環(huán)境，積極推進重大設(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。

（3）提升重大設(shè)施國際化潛力，加強高水平合作與交流。目前，我國采用國際合作方式建設(shè)的設(shè)施數(shù)量相對較少，所累積的國際用戶群體規(guī)模也相對較小。大部分國際合作停留在一般性的交流合作上，缺少實質(zhì)性的國際資金、技術(shù)和科技人力資源投入[2]。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)施開展科學研究的機會，未來我國國際科技合作將面臨更加嚴峻的挑戰(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)起國際大科學計劃和大科學工程；同時進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；加強重大設(shè)施與國內(nèi)外科研機構(gòu)、企業(yè)的深度合作，重視潛在用戶的培養(yǎng)，進一步拓展國際用戶群體，持續(xù)提升設(shè)施開放共享服務能力。