一所“双非”逆袭: 建国家大科学装置, “一流大学”都凤毛麟角!

对于国家级科研平台，公众比较熟悉的有国家重点实验室、国家工程实验室、国家工程研究中心、国家工程技术研究中心、国家大型科学仪器中心、野外观测研究实验台站等。自1991年开始，建设的这些国家级科研平台已经有数百之多，形成了庞大的科研平台体系，极大地促进了我国科技进步。

虽然国家级科研平台数量不少，但高校要获得国家级科研平台却是不易，因此拥有国家级科研平台是一些高校学科上档次、科研出成果梦寐以求而难得的事情。但是，比这些国家级平台更为稀少的是国家级顶级平台——国家实验室。就全国而言，已经建成的只有7个（包括“天眼”），其中的一个还转为国家研究中心，实际运行的只有5个。

在高校，已经运行的国家大科学装置更加稀少，只有中国科大和华中科大各一个，可见其珍贵程度，连北大清华都没有。不过，这种情况正在发生变化，随着我国经济实力的增强和科研能力的提升，国家大科学装置也进入快速发展轨道，最近就有三校同样开建国家大科学装置。

（一）建在高校里的国家重大科技基础设施屈指可数，而且多在建设当中。‍

大科学装置又称国家实验室（是国家最高级别的实验室，别与国家重点实验室混淆），是指面向国际科学技术前沿，为国家经济发展、国家安全和社会进步提供保障的必不可少的科技基础设施。最新规范说法是，体现国家意志、实现国家使命、代表国家水平的战略科技力量，是面向国际科技竞争的创新基础平台，是保障国家安全的核心支撑，是突破型、引领型、平台型一体化的大型综合性研究基地。我国第一个大科学装置是“北京正负电子对撞机”。

建在高校里、已经运行的国家大科学装置只有两个，一个是是中国科大的“国家同步辐射实验室”，1983年4月批准建设，1989年4月投入运行，1991年12月通过国家验收，总投资8,040万元人民币。一个是华中科大的“武汉国家脉冲强磁场装置”，2008年4月开建，2013年10月建成，2014年10月通过国家验收，使我国成为继美、德、法之后第4个拥有大型脉冲强磁场实验装置的国家。

高校正在建设的国家大科学装置还有哈尔滨工业大学的“空间环境地面模拟装置国家重大科技基础设施”，吉林大学的“国家综合极端条件实验装置工程（高温高压大体积材料研究系统）”，天津大学的“大型地震工程模拟研究设施”，华中科大的“精密重力测量研究设施”，同济大学的“海底科学观测网国家重大科技基础设施”，中国农大的“国家模式动物表型与遗传研究设施，国家“转化医学国家重大科技基础设施”（包括北京协和、四川大学、上海交大等5个设施）。据此可知，拥有国家大科学装置的基本为“985工程”高校，现在的“一流大学”建设高校。

（二）山西大学将建设山西首个国家大科学装置——引力波探测大型地基观测装置。‍

由上可知，极为珍贵的国家实验室，即使“一流大学”建设高校也是凤毛麟角，更不用说“一流学科”建设高校，至于“双非”高校也只能是梦中拥有。

梦想还是要有的，万一实现了呢。在新的时代，一切皆有可能，奇迹总是不断出现。最新消息，山西将建设一个国家大科学装置，而且是由山西大学这所“双非”高校作为牵头单位，名称是“引力波探测大型地基观测装置”。在2021年2月，这个国家大科学装置已经通过专家论证，并进入到前期建设准备阶段。

在前几年，引力波成为一个热点话题，原因是在2016年2月11日，有一个科学团队宣布利用高级LIGO探测器，首次探测到了来自于双黑洞合并的引力波信号，这是继2015年9月14日探测到首个引力波信号之后人类探测到的第二个引力波信号。在这方面，我国也早就开展研究。

“引力波探测大型地基观测装置”这是山西省首个大科学装置（可见其稀有程度）。引力波探测是国际重大科学和技术前沿问题，建设引力波探测大型地基观测装置不仅可以填补我国地面直接探测引力波领域的空白，而且可以带动相关领域工程技术的发展。最终总体目标是将建造10公里左右的地下超长地基引力波探测装置，集聚一批约500人的研究队伍，带动山西乃至国内相关学科基础科学研究和产业发展。

山西大学目前是一所“双非”高校。在第四轮学科评估中，虽然有14个B类学科，但物理学是唯一的B+。从这个学科看，还有2个A+（中科大、北大），4个A（清华、复旦、南大、上交），6个A-（武大、浙大、中大、吉大、华科、南开）。对于山西大学来说，建设国家大科学装置是一个大事件，使得山西大学有望重振百年老校的雄风。

“引力波探测大型地基观测装置”建在山西并由山西大学牵头，得益于当地独特的地理条件和山西大学的科研优势。山西是煤炭大省，地下废旧矿井资源丰富，山西大学国家重点实验室在高质量激光器、量子光源等方面又有一定的科研积淀，具备建设有关科学装置和研究中心的资源优势。山西又在全力支持山西大学冲击“双一流”，在这个时候建设“引力波探测大型地基观测装置”适应了多种需求。对国家科学发展、对当地经济建设、对山西大学进步都有重要意义。

（三）重庆大学也迎来一个国家大科学装置——“超瞬态实验装置”。‍

重庆大学原来是“211工程”、”985工程”建设高校，现在是世界一流大学建设高校，是重庆市的唯一一所“一流大学”。其办学历史可追溯至1929年，1952年调整为以工科为主的多科性大学，1960年即为全国重点大学，2000年又合并了重庆建筑大学、重庆建筑高等专科学校，实力是很强的。

重庆大学牵头建设的这个国家大科学装置，名称为“超瞬态实验装置”。超瞬态科学是前瞻科学问题，是未来科学发展的主要引领性方向之一，是国际上首次提出两种探针相互耦合的大科学装置。超瞬态实验装置是提供时间与空间多维研究与调控的基础设施。它不仅能了解物质静态的结构，也能够了解物质动态的变化过程，涉及的时间尺度可从飞秒（即1秒的一千万亿分之一）到秒，空间尺度可从埃米（即纳米的十分之一）到米。

这同样是重庆市首个大科学装置，落户于西部（重庆）科学城。这个项目占地500亩，总投资30亿元，由超瞬态同步辐射光源和超瞬态电子显微镜集群两部分组成。超瞬态实验装置项目分两期建设，一期建设已完成土石方工程，预计2023年建成投用。

建设这个装置的目的是发挥电子探针在空间尺度、光子探针在时间尺度的各自表征优势，重点解决先进制造、先进材料、新能源、电子信息等领域共性关键技术需求，开展高温燃烧机理、3D打印、新材料、极紫外光刻、新燃料电池、癌症早期诊断与放疗等基础研究和产业技术融通创新，解决一系列“卡脖子”问题。由此可以看出，这的确是一项了不起的科学工程。

（四）北京大学?在青海建设“宽视场巡天望远镜”项目，将成为世界顶级天文大科学装置。‍

清华大学与青海省政府签署“宽视场巡天望远镜(MUST)”项目合作协议，共同建设“宽视场巡天望远镜”项目，并计划建成世界顶级天文大科学装置。

为何选择青海呢？这与当年的中国天眼选址类似。清华大学天文系联合国家天文台选址团队在大量比对、筛选的基础上，基本判断青海冷湖的赛什腾山峰在国内是一个理想的台址。根据计划，这个大科学装置总投资额约13亿元，建设周期7年。条件成熟时，还将建设天文科普馆。与中国天眼比较，建设周期还是比较紧凑的。

大科学装置是提高科技原始创新力的重要工具，建设大科学装置是布局未来的战略考量和创新载体。近年来物理学上的3个重大突破——中微子振荡（1998年）、希格斯粒子（2012年）和引力波（2016年），都是依托大科学装置实现的。

我国由已故南仁东先生作为负责人所建设的大科学装置——500米口径球面射电望远镜（FAST）即“中国天眼”，举世闻名。1994年提出构想，历时22年建成，于2016年9月25日落成启用，运行第一年的成果即入选《自然》十大科学发现。这是我国具有自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，2020年1月11日通过国家验收，投入正式运。截至2021年3月29日，中国天眼已发现300余颗脉冲星。

大科学装置是国家科学重器，极其稀少，建在高校里的更是凤毛麟角。北京大学建设大科学装置并没有什么，山西大学作为一所“双非”高校却也有国家大科学装置落户，就有特别意义了。这表明随着我国经济实力的增强、科学发展的加速、科研能力的提升，既催生了对大科学装置的巨大需求，也体现了经济实力和科学仪器的飞速发展，处处体现的都是实力。山西大学和重庆大学各自建设国家大科学装置，也给两校发展带去了极好机会。

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