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新一輪科技革命會(huì)由哪些領(lǐng)域引領(lǐng)？再一次基礎(chǔ)科學(xué)重大突破會(huì)在哪一時(shí)刻來到？一個(gè)世紀(jì)以來，科學(xué)家們對這些問題有不同的關(guān)注和考量，但共識之一，是認(rèn)為無論未來通往何方，要成功打開一扇扇科技之門，向科技的更廣維度和更深層次進(jìn)軍，需要在已有的科學(xué)體系基礎(chǔ)上，開發(fā)更高能量、更大密度、更高強(qiáng)度的極限研究條件，建設(shè)功能強(qiáng)大的科學(xué)設(shè)施。

20世紀(jì)三四十年代，世界各科技強(qiáng)國開始重視并著手建設(shè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。例如，美國在高能物理、天文、能源、生態(tài)環(huán)境、信息科技等領(lǐng)域布局一批性能領(lǐng)先的大科學(xué)設(shè)施，包括先進(jìn)光子源（APS）、激光干涉引力波天文臺（LIGO）、韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）、深地中微子實(shí)驗(yàn)（DUNE，建設(shè)中）等。這些大科學(xué)設(shè)施催生了發(fā)現(xiàn)引力波等一系列重大科學(xué)成果和相關(guān)核心技術(shù)。英、德、法等國家在能源、材料、生命健康、資源環(huán)境等多個(gè)領(lǐng)域，布局建設(shè)數(shù)量眾多的科學(xué)研究設(shè)施。為整合資源，提高整體競爭力，歐盟國家聯(lián)合建設(shè)一批國際領(lǐng)先的大科學(xué)設(shè)施，如歐洲同步輻射裝置（ESRF）、大型強(qiáng)子對撞機(jī)（LHC）、歐洲X射線自由電子激光、歐洲散裂中子源（ESS，建設(shè)中）等。這些設(shè)施讓歐洲在相關(guān)領(lǐng)域保持了科技領(lǐng)先優(yōu)勢。

1956年12月，我國頒布第一個(gè)長期科技發(fā)展規(guī)劃——《1956—1967年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃》。在這一規(guī)劃指導(dǎo)下，圍繞“兩彈一星”的研制，我國布局建設(shè)一些科學(xué)研究設(shè)施，如點(diǎn)火中子源、實(shí)驗(yàn)性重水反應(yīng)堆、材料試驗(yàn)反應(yīng)堆、小型加速器等。這些是我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的雛形。20世紀(jì)60年代，我國部署并啟動(dòng)高能加速器、短波授時(shí)、2.16米口徑光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡等基礎(chǔ)研究設(shè)施的預(yù)先研究工作。1983年，北京正負(fù)電子對撞機(jī)建設(shè)得到批準(zhǔn)并被列為國家重點(diǎn)工程項(xiàng)目。翌年，鄧小平同志專程到中國科學(xué)院高能物理研究所為工程奠基，并鏟下第一鍬土。在接下來的幾年中，成千上萬的科研人員、干部群眾艱苦奮斗、共同努力，克服物質(zhì)條件和技術(shù)基礎(chǔ)等方面的多重困難，完成工程建設(shè)。在對撞機(jī)建設(shè)過程中，為了提供相應(yīng)技術(shù)和產(chǎn)品支持，我國在真空、微波、電磁鐵、大功率高穩(wěn)定度電源等方面的技術(shù)水平都大幅提高。此后，北京正負(fù)電子對撞機(jī)經(jīng)歷幾次升級改造，取得許多突出成績。

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，中國遙感衛(wèi)星地面站、北京串列加速器核物理國家實(shí)驗(yàn)室、合肥同步輻射裝置、“東方紅2號”海洋綜合調(diào)查船、郭守敬望遠(yuǎn)鏡、全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置等建成運(yùn)行，我國大科學(xué)設(shè)施建設(shè)開始向多學(xué)科領(lǐng)域擴(kuò)展，建設(shè)和開放共享水平不斷提升，科研和應(yīng)用產(chǎn)出能力持續(xù)提高。

新時(shí)代以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央前瞻謀劃、系統(tǒng)部署重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，領(lǐng)導(dǎo)實(shí)施《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃（2012—2030年）》，幾十個(gè)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施先后納入規(guī)劃并啟動(dòng)建設(shè)。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡、高海拔宇宙線觀測站、高效低碳燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)裝置等落地建成，我國大科學(xué)設(shè)施的數(shù)量和質(zhì)量都有新的躍升，覆蓋領(lǐng)域不斷拓展，技術(shù)水平明顯提升，運(yùn)行管理體系不斷完善，綜合效益日益顯現(xiàn)。

目前，我國布局建設(shè)、在建和運(yùn)行的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目總量超70個(gè)，數(shù)量上已處于世界領(lǐng)先梯隊(duì)，技術(shù)上也逐漸實(shí)現(xiàn)部分領(lǐng)跑，比如，北京高能同步輻射光源、高海拔宇宙線觀測站、500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡等，均達(dá)到國際先進(jìn)水平。