新一轮科技革命会由哪些领域引领？再一次基础科学重大突破会在哪一时刻来到？一个世纪以来，科学家们对这些问题有不同的关注和考量，但共识之一，是认为无论未来通往何方，要成功打开一扇扇科技之门，向科技的更广维度和更深层次进军，需要在已有的科学体系基础上，开发更高能量、更大密度、更高强度的极限研究条件，建设功能强大的科学设施。
图为拍摄于2017年12月5日的北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCII）第三代北京谱仪。中国科学院高能物理研究所供图
20世纪三四十年代，世界各科技强国开始重视并着手建设重大科技基础设施。例如，美国在高能物理、天文、能源、生态环境、信息科技等领域布局一批性能领先的大科学设施，包括先进光子源（APS）、激光干涉引力波天文台（LIGO）、韦伯太空望远镜（JWST）、深地中微子实验（DUNE，建设中）等。这些大科学设施催生了发现引力波等一系列重大科学成果和相关核心技术。英、德、法等国家在能源、材料、生命健康、资源环境等多个领域，布局建设数量众多的科学研究设施。为整合资源，提高整体竞争力，欧盟国家联合建设一批国际领先的大科学设施，如欧洲同步辐射装置（ESRF）、大型强子对撞机（LHC）、欧洲X射线自由电子激光、欧洲散裂中子源（ESS，建设中）等。这些设施让欧洲在相关领域保持了科技领先优势。
1956年12月，我国颁布第一个长期科技发展规划——《1956—1967年科学技术发展远景规划》。在这一规划指导下，围绕“两弹一星”的研制，我国布局建设一些科学研究设施，如点火中子源、实验性重水反应堆、材料试验反应堆、小型加速器等。这些是我国重大科技基础设施的雏形。20世纪60年代，我国部署并启动高能加速器、短波授时、2.16米口径光学天文望远镜等基础研究设施的预先研究工作。1983年，北京正负电子对撞机建设得到批准并被列为国家重点工程项目。翌年，邓小平同志专程到中国科学院高能物理研究所为工程奠基，并铲下第一锹土。在接下来的几年中，成千上万的科研人员、干部群众艰苦奋斗、共同努力，克服物质条件和技术基础等方面的多重困难，完成工程建设。在对撞机建设过程中，为了提供相应技术和产品支持，我国在真空、微波、电磁铁、大功率高稳定度电源等方面的技术水平都大幅提高。此后，北京正负电子对撞机经历几次升级改造，取得许多突出成绩。
随着我国经济社会快速发展，中国遥感卫星地面站、北京串列加速器核物理国家实验室、合肥同步辐射装置、“东方红2号”海洋综合调查船、郭守敬望远镜、全超导托卡马克核聚变实验装置等建成运行，我国大科学设施建设开始向多学科领域扩展，建设和开放共享水平不断提升，科研和应用产出能力持续提高。
新时代以来，以习近平同志为核心的党中央前瞻谋划、系统部署重大科技基础设施建设，领导实施《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012—2030年）》，几十个国家重大科技基础设施先后纳入规划并启动建设。500米口径球面射电望远镜、高海拔宇宙线观测站、高效低碳燃气轮机试验装置等落地建成，我国大科学设施的数量和质量都有新的跃升，覆盖领域不断拓展，技术水平明显提升，运行管理体系不断完善，综合效益日益显现。
目前，我国布局建设、在建和运行的重大科技基础设施项目总量超70个，数量上已处于世界领先梯队，技术上也逐渐实现部分领跑，比如，北京高能同步辐射光源、高海拔宇宙线观测站、500米口径球面射电望远镜等，均达到国际先进水平。
更多精彩内容详见：中国科学院院士、高能物理研究所研究员王贻芳《发展大科学设施，建设科技强国》
（策划：刘名美 审核：李艳玲）
