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物理基础教计

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  • 河南师范大学物理学:聚焦基础物理问题 着力攻破红外光谱测量等领域“卡脖子”问题
    您知道什么是光谱发射率吗?敲黑板!光谱发射率是衡量材料辐射特性的重要热物性参数,其精确测量一直是国防、航空航天、金属冶炼等领域亟待解决的关键技术问题。12月24日,河南师范大学副校长、物理学科带头人刘玉芳教授告诉大河网记者,他和所在团队长期致力于发射率测量技术研究,目前已建立了完备的低温、中温、高温及超高温材料发射率高精度测量体系,为红外隐身、飞行器热控设计、辐射测温等提供关键数据和模型,研究成果在党的十九大开幕当天作为科技类唯一新闻被央视《新闻联播》报道。关注丨河南师范大学物理学被遴选为“一流”创建学科河南师范大学物理学学科历史悠久,源远流长,是学校的优势专业,培养掌握物理学的基本理论、基本知识及实验技能,具备一定科研能力,能胜任高等学校和中学物理学教学,以及其他物理学或相关科学技术领域中科研、教学、技术和相关管理工作的高级专门人才。今年9月,在省政府举行的新闻发布会上,省教育厅党组书记宋争辉提出要实施“双一流”学科创建工程,遴选7所高校的11个学科作为“双一流”创建学科,力争新增1~2所高校进入国家“双一流”建设行列。河南师范大学两个学科被遴选为“一流”创建学科,物理学就是其中之一。一流学科是一流大学的核心和基础,建设一流大学离不开一流学科的支撑。作为“双一流”建设的“后备军”,河南师范大学物理学学科有哪方面优势?已取得哪些建设成效?未来要实现什么目标?优势丨国家首批特色专业拥有国家和省级教学科研平台7个记者获悉,河南师范大学物理学是河南省最早实现全国优秀博士学位论文、国家优秀青年基金、国家基金委重大仪器专项突破的学科。2016年全球物理学领域自然指数排名,居全国高校第38位、地方师范大学第1位、河南高校第1位;物理学在全国第四轮学科评估中为B,排名居国内地方师范大学第2位、河南省高校第1名。“前沿物理与清洁能源材料”学科群于2015和2020年先后入选河南省特色优势学科(群)A类和特色骨干学科(群)建设A类,在河南省优势特色学科期满评价中位居特色类学科第1名、全省所有35个优势特色学科第3名。据刘玉芳介绍,学科拥有国家级物理实验教学示范中心、动力电源及关键材料国家地方联合工程实验室、河南省光伏材料重点实验室、河南省红外材料光谱测量与应用重点实验室、河南省光电传感集成应用重点实验室、光电子技术及先进制造河南省工程实验室、河南省高等学校学科创新引智基地等国家和省级教学和科研平台7个。物理学专业是国家首批特色专业、国家一流本科专业建设点、河南省专业综合改革试点专业,通过教育部首批师范专业二级认证。对标丨形成三大优势服务重大科学工程、航空航天和新能源行业今年3月份,教育部就“双一流”建设成效评价工作答记者问,明确指出成效评价考察内容的框架,指出核心性维度是“双一流”建设总体方案五大建设任务和五大改革任务的集中综合反映。学科建设评价,设人才培养、科学研究、社会服务、教师队伍建设四个方面。对标“双一流”建设成效评价考察核心性维度,河南师范大学物理学学科建设情况如何?刘玉芳称,学科坚持以先进的物理基础研究引领学科高质量发展的建设理念,采取构建以方向团队为抓手的学科运行管理机制,实行以目标任务为牵引的学科资源配置机制,完善以绩效贡献为导向的学科考核激励机制,实施以青年教师为核心的学科能力提升计划等具体措施,既注重前沿物理基础理论创新,又关注国家及区域发展重大需求,若干研究成果居国内领先水平,并已形成学科三大优势。在重大科学工程上,粒子物理团队致力于标准模型精确检验、新物理寻找等重大科学问题研究,作为“北京正负电子对撞机”(BES-III)和“超级 B 工厂”(Belle-II)国际合作组成员,承担数据分析任务,在国际上首次发现Zc(4020)新粒子,开辟了中性类粲偶素结构研究新领域;在新物理方面的研究为大型强子对撞机和锦屏地下暗物质探测实验提供理论支撑,得到暗物质性质最强限制,实现暗物质探测新突破;在重味物理方面的理论研究与 Belle-II 实验密切关联。近五年,团队成果被《Particle Data Book》采用 12 次,被国际大科学实验合作组引用 50 多次。在航空和航天领域,光谱测量团队主持的国家重大科研仪器研制项目“低温光谱发射率测量实验装置”,解决了发射率测量中的一些关键技术难题,建立了完备的高精度光谱发射率测量体系,实现国内高温最高(3000K)、低温最低(213K),为航空航天等提供了核心数据和模型。研究成果为我国航天工业和基础研究提供了重要的技术支持,推动了光谱发射率测量技术的标准化进程。在新能源行业方面,学科与河南电池研究院等10余家企业合作。与新乡市中科科技有限公司合作开发的高安全隔膜材料,已形成年产2亿平方米的生产能力,产品质量处于行业领先地位。与河南锂动电源有限公司合作开发的动力锂离子电池,形成年产2GWh的生产能力,产品供应东风、中铁、中隧等国内知名企业。研发出第二代动力锂离子电池体系,获国家 863 计划等项目支持;为新乡获得“中国电池工业之都”美誉做出贡献。同时,学科尤其注重人才培养。学科站位“为党育人,为国育才”的政治高度,落实立德树人根本任务,充分发挥师资力量雄厚、科研平台先进、人才培养体系完备的优势,全面提高人才培养质量。办学历史上培养出张统一中科院院士,张新民、刘玉鑫、刘峰奇、杨金民、杨亚东、李海波等一批具有重要影响或取得卓越成就的国家级人才,还培养了一批中学教学名师、名校长。目标丨聚焦高能物理等前沿基础物理问题集中资源开展红外光谱测量等方向应用基础研究今后,学科将紧紧围绕国家和河南省的战略需求,瞄准物理前沿,推进学科交叉融合,凝练目标、强化优势、努力聚焦高能物理和核物理、光学和凝聚态物理研究领域中前沿基础物理问题;集中资源开展红外光谱测量、半导体物理与器件等方向的应用基础研究,深化科教融合和产教融合,实现学科发展与产业链、创新链、人才链相互匹配、相互促进,加快科技成果转化,为河南省建设国家创新高地作出重要贡献。具体来说,将优化学科研究方向,推进学科交叉融合。聚焦高能物理和核物理、光学、凝聚态物理研究领域中前沿基础物理问题,开展红外光谱测量、量子调控,半导体物理与器件方向的应用基础研究,积极推进红外光谱测量协同创新中心和红外光电测试技术创新联盟建设,服务河南省装备制造、新能源材料和智能传感等产业发展。如何汇聚高端创新人才,引领一流学科发展?刘玉芳指出,将通过加强领军人才的引进和培育,加快实施青年才俊发展计划,做强做大博士后人才蓄水池。组建以领军人才为核心的科研创新大团队,以团队为单元进行评价考核与资源配置,以重大科研任务和区域产业发展实际问题为牵引。力争“十四五”时期,学科引育领军人才3-5人,建设科研创新团队5-7个,引领一流学科发展。还将优化整合现有资源,重点建设高能物理和核物理研究中心、红外光谱测量与应用中心、量子调控实验中心、半导体物理与器件中心等高端实验平台,提升科研创新能力和水平,培育建设河南省光谱测量与光电器件实验室,力争实现国家级平台突破。“此外,突出优势特色,培育实施一流课题10个左右,力争产出一批可以领跑或并跑的高水平科研成果,着力攻关解决红外光谱测量、半导体物理等领域在先进金属冶炼和智能传感等产业中的‘卡脖子’关键技术问题。” 刘玉芳说。
  • 360万!合肥工业大学物理基础实验室实验条件改善项目
    项目编号:22AT03017102107项目名称:合肥工业大学物理基础实验室实验条件改善项目预算金额:360.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):360.0000000 万元(人民币)采购需求:本次采购共分为4个包次:第一包:主要采购内容为声速测量仪、动态磁滞回线测量仪、超声光栅仪等第二包:主要采购内容为导热系数实验仪、分光计、杨氏模量实验仪等第三包:主要采购内容为晶体声光效应实验套件、晶体电光效应实验套件、红外光谱仪、FROG脉冲测量系统、原子超精细光谱实验套件、溅射靶源、离子溅射仪、真空泵组、可编程线性直流电源、函数发生器等第四包:主要采购内容为单光子探测器、激光扫描共聚焦实验套件、光纤倍频激光器、微尺度测量实验仪等 合同履行期限:国产设备:供货及安装期限:合同签订后45个日历日内完成供货、安装和调试;质保期验收合格之日起 3 年本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 国家重大科技基础设施“仲华”热物理试验装置开建
    12月27日,“十四五”国家重大科技基础设施“仲华”热物理试验装置在青岛西海岸新区举行项目建设推进会,项目正式启动建设。“仲华”热物理试验装置是全国首个获得国家批复、首个启动建设的“十四五”国家重大科技基础设施项目。据悉,“仲华”热物理试验装置主要针对吸气式发动机开展复杂多变条件下的工程热力学及循环系统、气动热力学、燃烧学、传热传质学等热物理学科及其交叉学科基础理论和试验研究。该项目位于青岛西海岸新区古镇口核心区,总投资约29.2亿元,建设单位为中科院工程热物理研究所。“仲华”热物理试验装置的建设与运行,将有效支撑现有吸气式发动机设计体系的完善和未来新原理吸气式发动机设计体系的建立,为我国先进吸气式发动机自主创新发展提供坚实的条件支撑。2021年,经山东省、青岛市积极争取,“仲华”热物理试验装置成功纳入“十四五”国家重大科技基础设施,落地青岛西海岸新区。2022年以来,“仲华”热物理试验装置前期手续加快办理,可行性研究报告、初步设计及概算相继获得国家发改委批复。下一步,青岛市及西海岸新区将不断提升服务效能,推动“仲华”热物理试验装置早建成、早运营、早见效。
  • 振动试验中必要的数学和物理基础知识2
    接上文:振动试验中必要的数学和物理基础知识1。5 周期、频率、角速度※周期T完成一次全振动所需要的时间(单位:秒sec)。※频率f单位时间内完成全振动的次数(单位:赫兹Hz)。※角速度ω表示物体或质点回转速度的量,角度除以时间(单位:rad/s 或 °/s)。360° = 2π (rad)三者之间的计算关系,ω = 2πf,f = 1/T,T * f = 1。※习题6 分贝振动参数(加速度、频率等)大小的比较,通常我们使用倍数来表示,比如频率是原来的10倍,位移是原来的0.5倍。在振动中由于涉及的量级范围比较大,比如频率几赫兹到几万赫兹,加速度几m/s2到几百m/s2,所以基本上采用分贝(dB)的表示方式,比如报警上限+3dB,报警下限-3dB。其实是倍数的另外一种对数表达形式而已,是量度两个相同单位之数量比例的计量单位。※定义1 功率类(功率、能量、加速度平方、PSD等)的分贝定义LdB = 10log(P/P0)P0:基准值 P:现在值2 电压类(电压、电流、加速度、速度、位移等)的分贝定义LdB = 20log(A/A0)A0:基准值 A:现在值※常用分贝和倍数比较表(电压类分贝)分贝倍数分贝倍数0dB10dB10.5dB1.059-0.5dB0.9441dB1.12-1dB0.8922dB1.26-2dB0.7953dB1.41-3dB0.7086dB2-6dB0.510dB3.16-10dB0.31620dB10-20dB0.140dB100-40dB0.01※习题1 加速度增加到3倍,对应的分贝是多少?(9.54dB)2 速度增加到4dB,也就是增加到几倍?速度减少到-4dB,也就是减少到几倍?(1.585倍,0.631倍)7 倍频程、十倍频程在振动试验中,对于两个频率比的表示方式还有倍频程(octave)和十倍频程(decade)的方法。这是两个必须理解的概念,十倍频程相对来说用的比较少。7.1 倍频程(octave)※定义指使用频率f与基准频率f0之比等于2的n次方,即f/f0=2n,则称f为f0的n次倍频程。计算式如下:n = log(f/f0)/lg2或n = log2(f/f0)比如,下限频率100Hz,上限频率2000Hz,通过上面的计算式可以得到100~2000Hz之间约有4.3个倍频程(可以简写成4.3oct)。7.2 十倍频程(decade)※定义指使用频率f与基准频率f0之比等于10的m次方,即f/f0=10m,则称f为f0的m次十倍频程。计算式如下:m = log(f/f0)比如,下限频率100Hz,上限频率2000Hz,通过上面的计算式可以得到100~2000Hz之间约有1.301个十倍频程(可以简写成1.301dec)。※习题1 频率范围10~2000Hz之间有几个倍频程?(7.645oct)2 频率范围10~2000Hz之间有几个十倍频程?(2.301dec)3 推导倍频程(oct)和十倍频程(dec)之间的关系。(1oct=3.322dec)总结:本文只罗列了一些振动试验涉及的最基本的经常出现的数学和物理知识,如果不能理解和应用,在技术交流中会比较困难,需要加倍努力才行。当然,振动试验所涉及的数学和物理知识还是很难很复杂的,比如傅立叶变化、PSD计算等。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 振动试验中必要的数学和物理基础知识1
    对于初入振动试验行业的技术人员,个人认为以下几点是必须掌握的数学和物理知识:1对数(logax)、2左手定则(F=IBLsinθ)、3右手螺旋定则、4牛顿第二定律(F=ma)、5周期(T)频率(f)角速(ω)、6分贝(dB)、7倍频程(oct)十倍频程(dec)。这些都是高中求学时期所涉及的,是理解振动试验内容需要的最基本的知识点。现罗列如下并进行说明:1 对数(logarithm)1.1 对数的定义如果,ap = x ( a0,且a≠1 ),即a的p次方等于x,那么数p叫做以a为底x的对数(logarithm),记作:p = loga(x)其中,a叫做对数的底数,x叫做真数,p叫做“以a为底x的对数”。对数是对求幂的逆运算,x=ap ⇔ p=loga(x)[条件:a0,a≠1]例:幂运算对数运算32 = 92 = log3 923 = 83 = log2 810-1 = 0.1-1 = log10 0.153 = 1253 = log5 12530 = 10 = log3 11.2 特殊对数① 常用对数(log或lg)底数为10的对数。log x ⇔ log10 x 、lg x⇔ log10 x② 自然对数(lnx)底数为e= 2.71828‥(自然常数)的对数。lnx ⇔ loge x振动试验中使用的基本上都是对数坐标,如果能掌握一些对数运算法则的话,对很多试验内容的理解和计算将达到事半功倍的效果,比如扫频试验、随机试验中的PSD等。对数坐标简单说明:直线坐标下,X轴100,Y轴大概20,但是X轴为1或10的时候,基本上读不到Y轴的数值。但是在对数坐标中,可以读到Y轴的数值为1和4.5。也就是说,对数坐标下,可以正确的显示最大值的1/100或1/1000。这就是振动试验中经常用对数坐标的理由。2 左手法则※定义下图,磁场(B)中的导体通入电流(I),则产生力(F)。F = IBlsinθF:力[N];I:电流[A];l:磁场中导体的长度[m];B:磁感应强度[T];磁场方向和导体的倾斜角度θ[°]。※F、B、I方向的关系※习题上图所示,导线中电流通过时,导线的A部分会朝哪个方向移动?(b)此法则在理解电动型振动试验机原理(动圈线圈中通入交流电后做什么样的运动)有至关重要的作用。3 右手螺旋法则※定义右手螺旋定则便是通电导体电流(I)和磁场(B)的方向的定则。电流如果是按照右手螺旋前进的方向(大拇指指向)直进的话,那么磁场的方向就是右手螺旋回转的方向。此法则在了解振动试验机励磁线圈(通直流电)产生的磁场方向上有很大的帮助。4 牛顿第二定律※定义物体加速度的大小(单位:m/s2)跟作用力(单位:N)成正比,跟物体的质量(单位:kg)成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。加振推力就是通过此定律来计算的。夸张一点的说,振动试验也基本上都是围绕着这个公式进行的。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 2009仪器信息网特别聚焦之“我国基础研究十大进展”
    由科技部基础研究管理中心组织的2009年度中国基础研究十大科技进展揭晓。  这十大基础研究进展分别是:  北京正负电子对撞机重大改造工程通过国家验收   查明中国陆地生态系统的碳平衡状况   揭示A1型短指症致病机理   发现β-抑制因子-2复合体信号缺损可导致胰岛素耐受   实验证实诱导性多能干细胞具有发育全能性   发现金属钠在高压条件下可转化为透明绝缘体   阐明纳米孪晶纯铜极值强度的形成机制   高温铜氧化物超导体物性和超导机理研究取得重要进展   鉴别出与超级杂交水稻杂种优势相关的潜在功能基因   找到鸟类起源的一些关键证据。  据介绍,本次评选活动的新闻来源由《科技导报》、《中国科学基金》、《中国科学院院刊》和《中国基础科学》共同推荐。通过初评,从184项推荐新闻中遴选出30项候选新闻。随后以问卷形式将候选新闻送中国科学院院士、中国工程院院士、“973”计划顾问组和咨询组专家、“973”计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家进行无记名投票获得结果。  本次入选项目呈现出两个主要特点。  首先,我国具有传统优势的学科领域显示出持续创新能力。如我国在古生物学研究方面有独特的学术资源和地域优势,已形成较为完整的研究体系,在诸多领域已经与国际同步。我国科学家发现的澄江、瓮安动物化石群,引起了全球古生物学界的轰动。2009年,我国又在鸟类起源方面取得了重大突破,发现了一些关键证据,为研究恐龙向鸟类进化过程中有关手指进化问题提供了有力证据,产生了重大的国际影响。  在材料科学研究领域,物理学家对纳米孪晶纯铜极值强度形成机制的阐释、高温铜氧化物超导体物性和超导机理研究均有良好发挥。在高温超导研究领域,有关铁基超导的重要成果不仅入选中国基础研究十大进展,且入选了《科学》杂志评出的2008年十大科技进展,引起国际同行的广泛关注。今年又有一项高温铜氧化物超导研究的成果入选,表明我国在高温超导方面经过长期的积累沉淀,具有了扎实的基础和雄厚的潜力。  其次,群体性突破不断涌现。科技部基础研究司司长张先恩说,医学一直是我国的薄弱领域,但近年来呈现出快速发展的态势,具有国际影响的重大成果不断涌现。2009年,有3项医学领域的成果入选基础研究十大进展,表明我国医学领域在多年积累的基础上,已经出现群体性突破的势头。这样的势头往往孕育着重大的革命性突破。  如由中科院动物研究所周琪研究小组和上海交通大学医学院曾凡一小组合作开展的诱导性多能干细胞,也被称为iPS细胞的全能性验证研究,一直困扰着生命科学向纵深推进。两个研究小组合作,在实验中通过对iPS细胞的培养基以及iPS克隆挑取时间等因素的优化,提高了iPS细胞的获得效率及iPS克隆的质量,制备出37株iPS细胞系,并利用其中6株iPS细胞系注射了1500多个四倍体囊胚后,其中3株iPS细胞系获得了共计27只成活小鼠。经多种分子生物学技术鉴定,这些小鼠确实是由iPS细胞发育而成。目前,这些小鼠现已发育成熟并繁殖了后代。此项研究首次证实,iPS细胞具有与胚胎干细胞相同的全能性。相关研究发表在2009年9月3日《自然》杂志上。  此外,关于全球性热点、焦点问题的研究,我国科学家也取得了世界瞩目成绩。在全球气候变化研究中,2006年关于成熟森林土壤可持续积累有机碳的成果入选了基础研究十大进展,2007年有关碳汇的研究成果入选,2008年通过氧同位素研究东亚季风变化的成果入选,2009年又有中国陆地生态系统的碳平衡状况的研究成果入选。这些研究不断深入,为我国应对全球变化,解决制约我国经济社会发展的环境问题提供了理论基础。
  • 王贻芳:对我国基础科学研究的几点看法
    王贻芳:对我国基础科学研究的几点看法  回国工作已经十年,感觉似乎只是一瞬间。回顾酸甜苦辣,觉得应该写点东西。基础科学研究十年来有了很大进步,但各方面的批评一直不断,问题也确实不少。  我在欧洲学习工作10年,美国6年,其间也在日本工作过一段时间,对世界各国的科研管理制度及其背后的习惯与逻辑都有一点了解。  基于此,我想谈谈自己对基础科学研究中一些问题的看法。希望抛砖引玉,大家都来参与讨论。  我们有问题吗? 问题在哪里?  几乎没有人认为我们的科研及其管理没有问题。近年来,我们听到许多公开批评,更多的是圈内科研人员及管理部门官员的私下抱怨。  综合起来,社会似乎对科研成果的产出,特别是缺少重大成果有相当的不满 学术腐败成为舆论,特别是网络舆论的焦点 科研领导部门对人才现状、科研经费的使用不满 科研人员的不满就更多了,包括科研成果评价及SCI问题、经费不足、分配不公、学术腐败、经费乱用,甚至公私不分等等。  这些问题,有些是全世界共同的,如科研成果评价、经费分配等 有些则是中国特色。出现这些问题的一个重要原因是,最近十多年来,我国对科研经费的投入以几乎每年20%的速度增长,这在全世界绝无仅有。  由于各方面准备不足,包括人才储备、政策法规、科研传统、管理方式、习惯与水平等,以及对一些原有规则的放弃等,造成项目选择错误、人员鱼龙混杂、经费使用效率不彰、成果不如人意等各方面的问题。  目前,韩国在科研经费增长方面与我们相近。事实上,韩国也有一些类似的问题。美国、欧洲和日本经过多年发展,有较好的传统和较稳定的科研支持,基本上没有我们的这些问题。  但这些国家也有另一个共同的重大问题:程度不同的经费削减。这使它们的未来发展面临很多困难。  对比之下,中国的科学家应该感到幸运,有钱或钱太多总比没有钱好。事实上,我们遇上了前所未有的好时机:钱不是问题,只要你有好的设想,有时不是特别好的设想也能得到支持。这种好事不但其他国家没有,在中国恐怕也不会持续太久,也许不超过20年。问题是我们如何利用好这个天时?  横向比较,上世纪50年代许多发达国家经历过这样的“大跃进”。它们在当时采取的措施、建立的规则有一定的借鉴意义。事实上,科学研究大发展也伴随着管理大发展。  今天的国际惯例、方法、规则等,大多数是上世纪五六十年代建立起来的。  我们的根本问题是,原有的一套管理制度与规则在一定程度上失效了,而改革开放后建立起来的规章制度还不够完善,不能应对今天的形势与需求。  科学家及科研管理部门应该共同努力,完善或建立新的科研管理体系以应对挑战。这个挑战说到底就是,如何保证把钱用到该用的地方?一个与此相关的问题是:什么是该用的地方,或者说,我们研究的目的是什么。不在这个问题上达成共识,我们就无法评价科研产出,也无法决定科研投入。  基础科学研究的目的是什么?  这个问题在许多人看来似乎不是一个问题,但科学家、社会大众、领导人和管理部门并不一定有共识。有时我们会看到一个暂时的平衡,更多时候我们会听到不同的声音。  实际上,这是多年来没有很好解决的一个问题。这个问题决定了科研投入的方向,其摇摆不定或含含糊糊,会严重影响科研活动与产出。  我们经常听到这样的问题:你这个基础研究有什么用?如果我们回答没有,下一个问题就是:能得诺贝尔奖吗?如果回答还是否定的,下一个问题就是:既没有实际用途,又不能得诺贝尔奖,这个基础研究有什么用?  这种急功近利的思想实际上普遍存在于各级领导、平民百姓、知识分子、科研管理人员甚至一些科学家的心里,虽然有时候他们不一定说出来。  我们也经常听到一种说法,科学家不能只在象牙塔内自由探索,要与国家与社会需求相结合,为什么什么作贡献。  这种要求自然有其合理成分,但如果大家都这么做,就显然有问题。这句话还隐含两层对基础研究的误解:其一,基础科学研究就是自由探索 其二,有实际用途的科研才是国家需求,基础科学不是。  什么是基础科学研究?其目的到底是什么?如果不咬文嚼字,用我自己的话来讲,那就是发现与研究自然界的各种基本规律、收集相关知识、建立完整知识体系的(学术)活动。其目的很简单,就是更好地了解自然、理解自然,最终使人类能利用自然。从这个意义上说,基础科学研究本身就是最大的国家需求。  试想,一个大国,且不说有创造性的贡献,如果不能全盘掌握人类已知的所有知识及其体系,这个国家能有前途与未来吗?带过学生的都知道,要让学生掌握前沿知识、方法,必须让他做一项科研,题目本身有时并不重要,过程更重要。  基础研究有时也这样,有些研究听起来匪夷所思,但实际上科学家通过该过程走在本学科的前沿。说不定哪一天,国家就会大大需要。  每个学科都有其自身的规律、目标、方法、传统等等,外界不应怀疑与干预,要把选题的自由留给科学家自己,不能因选题似乎无稽而否定基础科学研究的重要。  国家对基础科学研究的目标应该是全面发展,建立完整的学科体系。各学科的目标是达到本学科的国际最好水平。因此,基础研究既有科学家个人的自由探索,也可以是有组织、有计划、有目的、有规划的活动。以此衡量,学科建设与学术能力是基础科学研究最重要的指标。显然,这方面我们有一些问题。  (1)基础与应用的关系  基础科学研究在口头上得到很多人的支持,国内外的政治家都会在公开场合强力支持基础研究。但实际上很多人是叶公好龙。在实际投入的时候,走捷径的想法也很有市场:利用人家发现的规律、知识,我们只搞应用研究,不是比较省钱吗?但这样的“捷径”行吗?  张之洞、李鸿章等没有成功,因为他们只从国外引进了钢铁、枪炮、军舰等,没有引进科学。知其然,不知其所以然。  解放后,我们大力提倡与实际结合,许多人都被要求去做“有用”的事,一个很好的例子就是“两弹一星”的元勋们原来大多都是做基础科学研究的。这样做的成绩有目共睹,也从一个侧面表明了基础研究的重要性:在关键时刻满足国家需求。  可惜的是,没有人研究其副作用:搞基础的人都去做了应用,以后怎么办?许多人感叹建国后重大创新成果缺乏,“钱学森之问”也成为舆论的热点。我个人认为,其中的一个原因就是轻视了基础科学研究,放弃了对科学精神的培养与追求。吃完老本之后,现在处于一个十分尴尬的人才短缺的窘境。  解放后,科学事业的大发展一方面建立了一套比较完整的科学研究体系,但各种干扰也如影随形,从没有停止过。行政对教育的干扰,现在大家谈得很多 实际上,行政对基础科学研究的干扰,后果也很严重。  我们应该很好地研究基础与应用的关系,研究其他国家在处理这个问题时的经验与教训,特别是在其经济发展的不同时期。要用法律或法规的形式保证基础研究不再受干扰(有些国家把科学家的研究自由明确写入宪法),基础研究的投入应当得到保证,基础与应用研究的投入比例当然可以随经济的发展而调整,但应考虑到个人很难随时转换。做了应用研究,就不太可能回到基础研究上。  我绝不反对一部分从事基础科学研究的人转去从事应用研究,实际上这也是基础科学研究的目的之一。关键是不能因此削弱基础科学研究,而是要及时补充。  (2)全面与重点的关系  从国家需求来说,我们的基础科学研究必须学科完整,全面均衡发展,缺一不可。不可因一时的兴旺而不顾一切地支持,也不可因一时的不时髦而不予支持,或任其自生自灭。重点只能是短期的,全面才是永久的。  由于各种原因,有些学科会暂时处于低谷。如果国家不考虑全面发展,不予支持或任其衰退、萎缩,在需要的时候就会出现极大的问题。  比如,最近关于放射化学及核燃料循环的讨论就突出体现了我国在放射化学学科建设上的问题。再比如,我国的核物理及相关的核技术、核工程的学科建设曾经严重衰退,许多原来有很好基础的大学,相关专业彻底消亡。  在核电大发展时代到来时,我们看到的是人才极度短缺,合格教师和学生培养能力缺失,相关科研能力凋零,拖了我国核电发展、国防需求及许多相关学科发展的后腿。  一些学科超常发展,实际上也打破了生态平衡,相对抑制了其他学科的发展。有些学科比较容易发SCI文章,从各大学、研究机构与经费管理部门均能得到较好支持,其人才也较易“脱颖而出”。  虽然国内目前并无一个对各学科支持比例的完整统计,但从人员、文章统计及基金申请情况来看,失衡是严重的。更让人担心的是,这种失衡并没有得到有意识的纠正,反而因各种原因不断加强。  国家对基础科学研究的支持应该谋求整体水平的提高,在青藏高原上喜马拉雅山自然就会出来,而不是平地起高楼,只能一时一地,不能全面长久。对诺贝尔奖的渴望应该化为对基础科学研究长期、稳定、全面、均衡支持的不懈动力。  有关部门应该研究国际主流国家对各学科的支持比例,研究过去几十年来这种比例的变化,从而看清发展趋势。这种比例的确定当然很难在科学家内部达成共识,最终这是政治家或科研管理部门的决定,但这个决定应该是公开透明的。  我们应该怎么做?  如果有了对基础科学研究的共识,我们就看看该怎样做。根据科学研究的过程和管理过程,我们依次讨论选题与立项、课题与项目管理、结题与验收。当然在这之前还有一个规划问题。  (1)规划  一般的规划都是由领导机关委托某些科学家(或一个委员会)执笔写作,该委员会或科学家自然只对领导负责。有时他们会征求一部分人的意见,但从程序上,他们没有向科学家群体负责的义务与责任。这就造成了规划的权威性与约束力不够。  许多规划没有边界条件,即现在的资源是多少,需要多少,将来是多少。这样的规划操作性不强,有时用处也不大。  事实上,科研管理部门如何听取科学家的意见是一个老问题。科学家的意见并不一致,到底听谁的?这在后面的立项问题上也会遇到。  有时科研管理部门会听所谓大牌科学家的意见,这就引致外界关于部分科学家与科研管理部门形成利益共同体的批评。有时科研管理部门会组织评审委员会投票决定,这又引致外界关于外行评审内行的批评,因为你不可能找到真正的小同行进行评审。有时大家还会批评临时组织的评审委员会,且不一定是领域内专家,可以按领导意图给出任何意见而不必负责任。管理方式不改,这种问题及外界的批评是不可避免的。  建议按二级学科设立常设的顾问委员会(或别的什么名字),负责该学科的规划。对交叉学科,可以考虑特殊做法。每个学科都要发展,都应该有自己的规划。该顾问委员会委员及主席是常设的,三至五年一届,从该学科领域的领军科学家中挑选,可以由各专业学会建议,管理部门任命。  委员会对本领域的科学家负责,也对有关科研管理部门负责。委员会的规划文件、会议纪要、各种建议是公开的,以接受科学界的批评与监督。由于是常设的,不是临时拼凑的,作为本领域的科学家,他们最关心本领域的发展,因此会负起责任,以科学的态度与方法,提出本领域的发展规划,判定与解决本领域的问题。  该顾问委员会还可以下设若干委员会,以解决某些具体问题,如规划的具体写作、大项目的遴选与排队、中小型项目的评审通过等等。  管理部门只需要制定规则,无须干预具体操作。这样做,就真正把领域的发展交给了科学家自己,而不是由管理部门或大同行(外行)决定。  这也是国际通行做法。比如美国的基础科学经费都是由能源部(DOE)或国家科学基金会(NSF)等按学科划定的。对高能物理的研究,他们联合聘请了高能物理顾问委员会(HEPAP),在HEPAP下又设立各种临时的或永久的委员会,负责比如项目排队(P5)、长远规划、直线对撞机(ILC)、加速器R&D等。HEPAP每年开几次会,经常发表各种研究报告。 根据1972年一项美国联邦法律建立起来的HEPAP对高能物理领域的发展起到了重要的推动作用。  科技部前几年曾成立高能物理国际合作顾问委员会,理念与此接近,但可惜的是:1)没有与科学院和基金委共同任命 2)只顾问国际合作,而不是顾问整个学科,较少考虑整个学科的发展 3)成员代表性不足,真正从事高能物理实验的人太少 4)没有坚持下来。虽然有这些枝节问题,但该顾问委员会还是做了大量工作,取得了很好的效果。从科技部的实践来看,顾问委员会的方式在中国是可以实行的。  规划要按学科来写,要讲学科建设,包括国内外研究现状及未来发展及目标。同时也要讲边界条件,如人员队伍、经费预算、技术储备、研究领域与重点、项目计划、日常运行与新项目建设等。不能落到类似实处,规划的用处就大打折扣。当然有些事很难,因为没有人告诉你明天有多少钱给你。  规划最主要的目的是准备未来,如果我不知道未来会有多少钱,我怎么做这件事?事实上,根据我国GDP的发展预测、R&D投入的比例、现阶段各学科占R&D的比例及世界各国的比例,可以简单预测并估计我国各学科未来的经费投入。前提条件是各学科能按比例得到长期支持。如果经费都是每年自由申请,与其他专业竞争,我们就无从预测未来的经费情况,按规划发展就无从谈起了。所以,长期的、稳定的、可以预测的支持是基础科学发展的必要条件。  (2)选题与立项  选题与立项决定了科研投入的目标,目标选错,自然不会有好结果。由谁来选、如何选,是决定科研效益的关键。这方面我们有许多问题。  1)科学家的选题经常受到各种各样的干扰,比如被要求选某个国际最流行的时髦题目、或应用课题、或某些特定需求等,因为经常有人觉得自己比科学家高明 2)科学家需要到各个部门申请立项,如基金委、科学院、科技部甚至地方政府等。好处是机会多,不会被一棍子打死,坏处是到处申请费神费力,没有时间做科研,有时还会被讥为能钻营 3)立项申请和评审都是一事一议,经常缺乏整体考虑,造成项目投资重复、疏漏、比例失调等各种问题 4)经常要与其他领域的人一起竞争,做科普申请报告成为“有成就的科学家”的必备技能 5)钱不一定给了最需要的人,而是给了“最能干”的人,“能干”的人可能是科学政治家,不一定能出科学成果 6)由于专业限制,或面子和习惯问题,立项过程中未能充分审查技术及管理细节,多有疏漏,造成一些项目执行不理想。还有其他一些问题,就不一一列举了。这些问题大部分都是中国特色,各种评审实际上并不能保证把钱给最需要的人和最好的项目,浪费了科学家和领导机关的时间。  如果按上面说的,建立各学科顾问委员会,根据各自的规划,把经费分配给各个学科,让它们自己决定,效果会好得多。这符合按学科全面、均衡发展的原则 避免了大同行评审,大家都在本专业内竞争,应该会遴选出更合适的项目,分配更合适的经费 学科内部排队,分轻重缓急支持,比大家一起去申请,最后碰运气,不知道谁能上要好得多 每个学科知道自己每年有多少经费,特别是知道未来会有多少经费,会更好地规划自己,知道哪些钱为现在,哪些钱为未来。  这样,上面所说的一些问题就会少了,都是本领域的人,大家知道谁缺钱,如果记录不好,对自己的未来有影响,大家就会自我约束,把经费花在该花的地方,科学成果自然就会出来。科研管理机关可以把工作重心从分配经费、组织各种评审,转移到制定规则、检查工作实效上。  对不同学科,应该有不同的管理与支持方式。比如,不同学科对项目大小、支持时间、管理方式的需求可能不一样。这些在国外有时觉得是天经地义的事,到了国内都会有问题,主要是管理部门追求简单划一,不能精细化、复杂化管理。如果按学科支持,其实这些都不是问题。至于各学科之间的支持比例,应由管理部门调研国内外的现实与历史情况综合决定。一个简单的办法是以现有比例为基础,结合国外经验,逐步调整。  按学科支持,实际上是国外的通行方式。大部分有国外经验的人,都很少遇到需要通过“科普报告”争取项目的情况。一般都要用最专业、最显示学术水平的方式争取项目。  在美国,高能物理学家主要是从能源部每年7亿美元和基金会3亿美元的总盘子中与同行竞争,核物理学家从能源部每年3亿美元和基金会1亿多美元的总盘子中与同行竞争。当然偶尔也会遇到国际合作或人才类项目需要与外行竞争,但这类经费一般很少,不产生根本影响。  建议科技部、基金委和科学院联合起来,选择几个二级学科进行试点。高能物理研究一般需要长期准备,项目周期可以长达20年,最需要提前规划和长期稳定支持。高能物理的研究与国外交流频繁,领域内合作密切,对按国际惯例运作有共识,也有现成的国外经验与模板可以学习,可以作为试点领域之一。  (3)课题与项目管理  课题与项目管理是保证科研活动正常进行,促进科研产出的必要措施与手段,国内外对此都有各种办法。实际上,科研管理部门要把工作重心从分配经费、组织各种评审,转移到制定规则、检查工作实效上来。对比起来,国内的科研管理要更松弛些,一般通过年度报告、中期和终期结题来检查,许多情况下是走过场,具体科研过程一般无人过问。  对比国外,其实最大的问题是人手不够,比如美国能源部科学局高能物理处就有20多位工作人员,当然这里的许多人并不是公务员,大部分是各大学的教授,短期(一般3~5年)从事项目管理的工作。  实际上,这也是一个两难的选择。管得多了,形式主义会造成科学家的负担,但不管也会造成各种问题,如科研成果不彰、进展与计划不符、经费乱用等等。实际上,美国能源部的管理已经过度,造成科学家怨声载道,效率极低,而为满足能源部的各种要求,特别是安全要求,科研成本急剧上升,大型项目的建设已到了几乎无法进行的程度。  我们当然不能全盘采用美国的系统,但一些具体做法还是可以学习的。比如从各大学聘用项目管理人员,监督检查项目的执行情况。这些人是领域内的专业人士,具有相当的科研经验,可以帮助科研人员和管理部门更好地执行项目。同时,这种经历对他们自己也是一个很好的锻炼。再比如,在项目申请时要细化项目的预算,同时加强执行检查,对违反预算,特别是乱用经费、公私不分的要实行处罚。  有一年,美国斯坦福大学被能源部罚款150万美元,原因是管理不严,用政府经费(即教授申请来的项目经费)上餐馆,还喝了葡萄酒。斯坦福大学是私立大学,但因为跟能源部签了代管合同,无法逃避监管责任。其实,科技部、基金委是可以通过审计检查各单位经费使用情况的,是可以对乱用经费进行处罚的。  (4)结题与验收  结题与验收是对科研投入的最后一道检查,其重要性自然不言而喻。世界各国对此均会有一系列管理制度,但比较起来,国内似乎更严一些,至少是在形式上。即便如此,我们还是有很多问题,比如不拷问真正的科学价值,只看SCI文章 立项初衷与结题时的成果并不符合 经费使用的决算问题多多 一些忽悠的课题并不会在结题时遇到麻烦等等。  原因是多方面的。现行管理部门加评审专家的制度其实有很多问题。因为责任不明,专家一般也不会为难课题组。其实,做得好不好,本领域科学家心里都会很清楚。如果我们采用上面提到的按学科由科学家自己做主,同时聘用主审专家,实行终身负责制,有科学家自己利益的约束在里面,问题会好一些。  如果在规划与立项时把好关,后面的问题会少很多 如果我们支持的是真正的科学家,科学界求真务实的风气就会蔚然成风 如果少借中国特色搞一些歪门邪道,多参与国际交流,按国际惯例办事,问题就会少很多。这里没有灵丹妙药,大家踏踏实实工作,每一个人都以自己的行动带动周围的人,管理部门的人也以身作则,问题就会少一些。当然,一定的规章制度与惩罚措施还是必要的。  目前国内各项规章制度不配套,实际上任何人也无法严格遵守规章制度,造成了一系列混乱。比如,国家给的科研经费都只考虑科研工作本身,其他消耗,比如人员、管理、运行成本无人考虑,或严重偏低,大家不得不挪用。建议采用国际通行做法,允许科研单位提取管理费。在美国,除属于建设项目的大型设备或材料费之外,科研项目预算一般要列50%左右的管理费。在中国,我觉得20%~30%的管理费是合适的,否则大学与科研单位均难以为继。现在大家都用房租、水电等五花八门的办法,实际上在鼓励大家钻制度的空子,长此以往,毒化科研氛围,影响正常科研工作。类似意见,其实大家都提了很多,但很可惜,无法得到正面回应,有些似乎也不是科研管理部门能决定的。  小结  我们面临的问题堆积如山,我们的机遇也前所未有。希望有关部门能认真听取科研人员的意见,一个一个地解决问题。本文提到的问题可能只是冰山一角,一些建议也仅供参考,但希望能大家一起讨论,并看到解决实际问题的起步。也希望有关部门能认真学习国外的管理经验,收集有关国家关于科研管理的法律法规,研究单位的制度章程,管理部门的制度、方法、习惯等,理解其立法原意与精髓,研究其在中国可能的应用。  最后还要强调一点,从我周围的情况来看,大部分科研人员都在克服各种不可想象的困难认真做事,科研道德无可挑剔。有关部门应加大力度,创造条件,不断改进管理方法与规章制度,让我们的科研世界一流,管理也世界一流。  (作者系中科院高能物理研究所常务副所长)
  • “十三五”国家基础研究专项规划印发 聚焦高端通用仪器产业化
    p  基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关。一个国家基础科学研究的深度和广度,决定着这个国家原始创新的动力和活力。党的十八大提出实施创新驱动发展战略,统筹部署以科技创新为核心的全面创新,主动适应科技革命和产业变革的新趋势,积极谋求掌握新一轮全球科技竞争的战略主动。“十三五”期间,经济社会发展和国家安全各领域对源头创新的巨大需求将集中释放,迫切需要基础研究发挥战略引擎作用。为加快建设世界科技强国、大力推动基础研究繁荣发展,按照《国家创新驱动发展战略纲要》和《“十三五”国家科技创新规划》的总体部署,特制定本专项规划。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong一、形势与需求/strong/span/pp  “十二五”期间,我国基础研究工作全面贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》部署,通过实施国家自然科学基金、973计划、国家重大科学研究计划等国家科技计划和知识创新工程、985工程、211工程,持续加大投入力度,全国基础研究投入年均增长保持在20%以上。基础研究持续快速发展,学科布局进一步优化,科研力量和基础条件建设进一步加强,科研产出持续规模化发展,整体科研实力和原始创新能力显著提高,进入世界领先或先进水平的领域不断增多,取得了一批具有世界影响的重大原创成果,国际影响力大幅提升,整体上呈现从量变到质变的加速发展态势,已发展成为具有全球重要影响力的基础研究大国,在国家经济社会发展中发挥了重要的引领作用,为创新型国家建设作出了重要贡献。主要表现在:/pp  ——基础研究水平大幅提升。学科体系、人才队伍、科研基地和条件保障能力建设进一步加强,一批研究院所成为有重要国际影响的科研机构,一些研究型大学跻身世界一流大学行列。国际科技论文数量连续多年稳居世界第2位,2015年,我国国际科技论文总量为29.68万篇,占全球的份额从2004年的5.4%增长至2015年的16.3%。我国国际科技论文被引用次数稳步增加,影响力显著增强,2006年至2016年9月,我国论文共被引1489万余次,居世界第4位。农业科学、化学、计算机科学、工程技术、材料科学、数学、药学与毒物学、物理学等8个学科领域的论文被引用次数排名世界第2位。/pp  ——学科布局进一步优化。数学、物理、化学、天文、地学、生物学等基础学科稳步发展,信息、空间、资环、海洋等综合学科,以及认知科学、纳米科学、数据科学、管理科学等交叉学科得到高度重视并加快发展,基础医学、农学、材料、能源和工程科学等应用基础学科得到大力支持,学科布局不断完善,多学科以及跨学科之间的交叉融合日益显著并取得重要进展,部分学科水平进入国际先进行列。/pp  ——原始创新成果不断涌现。在量子调控、纳米、蛋白质科学、干细胞、发育与生殖、全球变化等领域取得重要进展,基础研究重大原始创新成果呈加速产出的趋势。获得了一批诸如铁基超导、多自由度量子体系的隐性传态、量子反常霍尔效应、中微子振荡、四夸克物质发现、细胞剪接体等一批重要蛋白质的精细结构解析、小分子化合物诱导体细胞重编程为多潜能干细胞、小鼠-大鼠异源杂合二倍体胚胎干细胞构建等在世界上具有重大影响的原创成果。/pp  ——对经济社会发展的支撑引领作用不断增强。在重大传染病防控基础研究体系建立、农业生物遗传改良和农业可持续发展、油气资源高效利用等领域取得重大突破 理论基础和前沿技术的突破对载人航天、南水北调、应对气候谈判等领域提供有力支撑 材料科学、信息科学、制造科学等前瞻性研究,推动了我国传统产业的改造升级和战略性新兴产业的培育与发展 能源科学、生态科学、环境科学以及对深海、深地、深空、极地的探索等,为我国解决可持续发展和改善民生的重大瓶颈问题奠定了科学基础。/pp  ——基础研究队伍建设不断加强。从事基础研究的全时人员总量由2006年的13.13万人年增长到2014年的23.54万人年。吸引国外优秀人才回国,领军人才快速成长,中青年科学家成为主力,后备人才队伍逐步成长,一批优秀团队正在崛起。/pp  ——国际影响力进一步提升。我国科学家越来越多地参与国际热核聚变实验堆(ITER)、大型强子对撞机(LHC)、全球海洋观测计划(ARGO)、国际大陆钻探(ICDP)、国际大洋钻探(IODP)、全球综合地球观测系统(GEOSS)、人类蛋白质组研究等国际大科学研究计划,发挥重要作用。大亚湾中微子实验、地球空间双星探测等我国科学家提出的重大国际合作项目逐步增多,国际科学影响力不断提升。在国际学术组织和国际知名科技期刊担任重要职务的人数明显增加。/pp  经过持续努力,我国基础研究总体水平已进入世界先进行列。同时,我国基础研究发展尚存在一些突出问题:重大原创成果偏少 支撑产业技术创新的应用基础研究薄弱 在引领前沿方向、主导国际大科学计划和大科学工程等方面欠缺 基础研究队伍结构不够合理,具有世界影响力的科学家数量匮乏 基础研究经费稳定性支持的机制有待完善,科研评价机制和创新环境有待进一步改善。/pp  当今世界正处于发展、变革和调整的关键时期,新一轮科技革命加速演进,一些基本科学问题孕育重大突破,产生新的重大科学思想和科学理论,催生颠覆性技术,可望引发世界经济格局的重大深刻调整。国际科技竞争日益加剧,综合国力的竞争已前移到基础研究。切实加强基础研究,提升原始创新能力,对于提升我国综合国力、建设科技强国具有不可替代的重要作用。/pp  我国经济发展进入速度变化、结构优化和动力转换的新常态。推进供给侧结构性改革,促进经济提质增效、转型升级,迫切需要依靠科技创新解决产业共性技术基础问题,提升产业核心竞争力,培育发展新动能。来自经济社会发展和国家安全各领域对源头创新的巨大需求将集中释放,迫切需要基础研究发挥战略引擎作用。/pp  面对新形势新任务,我们必须切实加强基础研究,提升原始创新能力,着力解决我国基础研究发展过程中的问题,在提出原创科学思想、探索重大科学前沿、解决国家战略需求和产业共性技术基础等重大科学问题、完善科研基地建设以及引领重大国际科学合作等方面取得重大突破,造就一流的基础研究人才队伍,引导企业加强基础研究,推进我国基础研究实现从量变向质变的跃升,为全面提升自主创新能力、建成创新型国家提供知识基础、人才储备和发展动力。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong二、总体要求/strong/span/pp  strong(一)指导思想/strong/pp  高举中国特色社会主义伟大旗帜,全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中和六中全会精神,以马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导,深入贯彻习近平总书记系列重要讲话精神,坚持“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局,坚持创新、协调、绿色、开放、共享发展理念,全面贯彻落实全国科技创新大会精神、《国家创新驱动发展战略纲要》和《“十三五”国家科技创新规划》部署,遵循科学发展和创新活动的规律和特点,坚持继承与创新,强化基地和能力建设,培养一流人才,着眼未来国家竞争力,聚焦在创新链的前端,坚持把强化基础研究、提升原始创新能力作为根本任务,发挥基础研究对建设创新型国家和世界科技强国的重要引领作用。/pp  strong(二)基本原则/strong/pp  坚持鼓励自由探索和目标导向相结合。面向科学前沿,进一步加大对好奇心驱动基础研究的支持力度,引导科学家将学术兴趣与国家目标相结合,解决重大科学问题。面向国家重大需求和国民经济主战场,针对事关国计民生、产业核心竞争力的重大战略任务,超前部署基础研究,促进基础研究与经济社会发展需求紧密结合,为创新驱动发展提供源头供给。/pp  坚持把加速赶超引领作为发展重点。把握世界科技前沿发展态势,在关系长远发展的基础前沿领域,超前规划布局,强化原始创新。鼓励科学家在独创独有上下功夫,勇于挑战最前沿的科学问题,提出更多原创理论,做出更多原创发现。在重要科技领域实现跨越发展,解决产业共性技术基础,跟上甚至引领世界科技发展新方向,掌握新一轮全球科技竞争的战略主动。/pp  坚持把深化体制机制改革作为核心动力。尊重科学研究的灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性等特点,着眼长远,鼓励科学家自由探索、认真求证。完善基础研究分类评价机制,改进人才评价考核方式,赋予学术领军人才更多的学术自主权,完善基础研究投入结构和动态调整机制。/pp  坚持把不拘一格发挥人才作用作为本质要求。牢固树立科学人才观,深入实施人才优先发展战略,遵循人才成长规律,完善更加开放、更加灵活的人才培养、吸引、使用机制,努力培养造就一大批科技领军人才,优秀青年科技人才,建设一批优秀创新团队。/pp  坚持把全球视野作为重要导向。坚持开放发展,主动融入全球创新网络,共同应对全球关注的重大科学挑战,充分利用全球科技资源,在更高水平上开展基础研究创新合作。积极参与和组织实施国际大科学计划和大科学工程,提高国际话语权和影响力,为世界科学发展作出贡献。/pp  strong(三)总体目标/strong/pp  基础研究原始创新能力和国际竞争力显著提升,重要领域方向跻身世界先进行列,整体水平向并跑和领跑为主转变,支撑引领创新驱动发展源头供给能力显著增强,为我国到2020年进入创新型国家行列奠定坚实的基础。/pp  主要目标如下:/pp  ——持续稳定支持基础研究,基础研究占全社会研发投入比例大幅度提高。/pp  ——形成全面均衡的学科体系,科学产出的水平、质量和国际影响力大幅提升。学科整体水平进入世界前三名,部分学科学术影响力达到世界领先,国际科技论文被引次数达到世界第二。/pp  ——在若干重大创新领域组建一批国家实验室 优化国家重点实验室布局,完善国家重点实验室体系,显著增强科学创新基础能力。/pp  ——建设一流的人才队伍,形成一批跨学科、综合交叉的创新团队。/pp  ——在科学前沿重要领域取得一批重大原创成果 解决一批面向国家战略需求的前瞻性重大科学问题,基础研究对经济社会发展引领支撑作用显著增强。/pp span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong 三、发展重点与主要任务/strong/span/pp  strong(一)加强自由探索研究与学科体系建设/strong/pp  加强原创导向,激励新概念、新构思、新方法、新工具的创造,力争在更多领域引领世界科学研究方向。加强科学前沿探索,进一步加大对好奇心驱动基础研究的支持力度,加大对非共识创新研究的支持力度,鼓励质疑传统、挑战权威,重视可能重塑重要科学或工程概念、催生新范式或新学科新领域的研究。/pp  构筑全面均衡的学科体系,为我国实现从科学大国迈向科学强国奠定扎实的学科基础。推动学科均衡协调和交叉融合发展,统筹基础学科、应用学科、新兴学科、交叉学科布局,形成多学科均衡协调可持续繁荣发展局面,促进基础研究百花齐放。span style="color: rgb(255, 0, 0) "推动数学、物理学、化学、天文学、地学、生命科学等基础学科持续发展,推进能源科学、环境科学、海洋科学、材料科学、工程科学和临床医学等应用学科发展,加强信息、纳米等新兴学科建设,鼓励开展跨学科研究,促进学科交叉与融合。/span/pp  strong(二)组织实施重大科技项目/strong/pp  “十三五”期间,着眼于更长远的国家重大战略需求,凝练事关我国未来发展的重大科技战略任务,构建未来我国科技发展制高点,组织若干项基础研究类重大科技项目,努力实现以科技发展的重大突破带动生产力的跨越发展。/pp  strong1. 量子通信与量子计算机/strong/pp  奠定我国在新一轮信息技术国际竞争中的科技基础和优势方向。量子通信研究面向多用户联网的量子通信关键技术和成套设备,率先突破量子保密通信技术,建设超远距离光纤量子通信网,开展星地量子通信系统研究,构建完整的空地一体广域量子通信网络体系,与经典通信网络实现无缝链接 量子计算机研究解决大尺度量子系统的效率问题,研发量子系统、量子芯片材料、结构与工艺、量子计算机整体构架以及操作和应用系统,实现量子信息的调制、存储、传输和计算,最终实现可实用化的量子计算机原型机 量子精密测量研究利用量子通信和量子计算所发展的量子探测、测量和操纵技术,实现对重力、时间、位置等的超高灵敏度测量,大幅提升卫星导航、潜艇定位、医学检测、引力波探测等的准确性和精确性。/pp  strong2. 脑科学与类脑研究/strong/pp  围绕脑与认知、脑机智能和脑的健康三个核心问题,统筹安排脑科学的基础研究、转化应用和相关产业发展,形成“一体两翼”的布局,并搭建相关关键技术平台。以脑认知原理(认识脑)为主体,阐述脑功能神经环路的构筑和运行原理,绘制人脑宏观神经网络、模式动物介观神经网络的结构性和功能性全景式图谱 发展类脑计算理论,研发类脑智能系统(模仿脑)。基于对脑认知功能的网络结构和工作原理的理解,研究具有更高智能的机器和信息处理技术 促进智力发展、防治脑疾病和创伤(保护脑),围绕高发病率重大脑疾病的机理研究,揭示相关的遗传基础、信号途径和治疗新靶点,实现脑重大疾病的早期诊断和干预。/pp  strong(三)加强目标导向的基础研究和变革性技术科学研究/strong/pp  针对事关国计民生的农业、能源资源、生态环境、健康等领域,以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的领域,进一步聚焦国家目标,充分发挥基础研究的战略支撑作用。同时,围绕战略性、基础性、前瞻性重大科学问题,对科学和技术发展有很强带动作用的基础研究进行重点部署,为创新发展提供源头供给。/pp  strong1. 加强国家重大战略任务部署基础研究/strong/pp  面向现代农业、健康、资源环境和生态保护、高新技术产业、节能环保和新能源、新型城镇化等领域的国家重大战略任务,选择可有力带动基础研究、重大共性关键技术和重大应用示范结合的战略性、全局性、长远性的方向进行全链条设计一体化组织,强化基础研究对经济社会发展的支撑作用。/pp  strong(1)在现代农业方面/strong,围绕粮食丰产增效、农业面源污染和农田综合防治修复、智能农机装备、食品加工及粮食收储运、林业资源培育及高效利用、海洋(蓝色)粮仓、作物优质高产、化学肥料和农药减施增效、七大农作物育种、主要畜禽水产动物育种、农业病虫害防治等重点任务,部署精确栽培、分子遗传变异、优良性状形成机理、种间互作和定向培育等基础研究。/pp  strong(2)在节能环保和新能源方面/strong,围绕煤炭清洁高效利用和新型节能技术、可再生能源与氢能、先进核能与核安全、智能电网、深层油气勘探开发、能源基元与催化,加强碳基能源清洁转化、源网荷协同机制、深层油气成藏机理和生态监测预警等基础研究的支撑引领。/pp  strong(3)在产业转型升级方面/strong,围绕网络协同制造、3D打印和激光制造、智能机器人、重点基础材料、先进电子材料、材料基因工程、制造基础技术与关键部件、云计算和大数据、高性能计算、宽带通信和新型网络、网络空间安全、地球观测与导航、光电子器件及集成、科技服务业、新能源汽车、重大科学仪器设备、精细化学品生产、功能分子材料与器件部署基础研究,解决产业共性关键技术基础问题,为培育战略性新兴产业提供科学支撑。/pp  strong(4)在资源环境和生态保护方面/strong,围绕土壤及地下水污染防治、生态修复、深地资源勘探开发、废物处置与资源化、海洋环境安全、深海技术装备、重大自然灾害监测预警与防范、水资源综合利用、大气污染成因与控制、青藏高原多层圈相互作用及其资源环境效应、海洋生态环境与可持续发展、土壤-生物系统功能及其调控等开展重大科学问题研究。/pp  strong(5)在健康方面/strong,面向重大慢性非传染性疾病防控、精准医疗、生物制品与生物治疗、中医药现代化研究、生殖健康及重大出生缺陷、人口老龄化、生物安全关键技术、移动医疗与健康促进、生物医用材料与组织器官修复替代、食品药品安全、数字诊疗装备、个性化药物、典型污染物的环境暴露与健康危害机制等重大社会公益性研究,全链条部署自主神经干预、基因组学、三维微环境营造、分子设计和超快激光制造等基础研究。/pp  strong(6)在新型城镇化方面/strong,围绕物联网与智慧城市、综合交通运输与智能交通、先进轨道交通及其关键部件、绿色建筑及建筑工业化、公共安全风险防控与应急技术装备等领域的科学问题,强化基础研究与共性关键技术、示范应用的衔接。/pp strong 2. 加强战略性前瞻性重大科学问题研究/strong/pp  围绕世界科学前沿的重点方向,凝练战略性前瞻性重大科学问题,以实现重点跨越、引领未来发展为目标,重点部署基础研究。/pp  strong(1)量子调控与量子信息/strong/pp  认识和了解量子世界的基本现象和规律,通过对量子过程进行调控和开发,在关联电子体系、小量子体系、人工带隙体系等重要研究方向上建立突破经典调控极限的全新量子调控技术,实现量子相干和量子纠缠的长时间保持和高精度操纵,实现可扩展的量子信息处理。/pp strong (2)纳米科技/strong/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "围绕纳米科学重大基础问题,新型纳米制备与加工技术,纳米表征与标准,纳米生物医药,纳米信息材料与器件,能源纳米材料与技术,环境纳米材料与技术等方面开展研究,加强基础研究与应用研究的衔接,推动纳米科技产业发展。/span/pp  strong(3)蛋白质机器与生命过程调控/strong/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "揭示蛋白质机器复杂的结构和功能、调控网络、以及动态变化规律,发挥蛋白质科学研究设施的支撑优势,围绕重要细胞器及生物膜相关蛋白质机器等重大科学问题,高分辨率冷冻电镜、磁共振技术等重大技术方法,以及肿瘤、免疫类等疾病防治等重大应用研究领域部署研究任务。/span/pp  strong(4)全球变化及应对/strong/pp  围绕全球变化关键过程、机制、趋势与表现,全球变化影响、风险、减缓和适应,数据产品及大数据集成分析,地球系统模式和高分辨率气候系统模式的开发、改进与应用等开展研究,提升我国全球变化研究的竞争力和国际地位,为应对全球变化国家战略提供科技支撑。/pp  strong(5)干细胞及转化研究/strong/pp  以增强我国干细胞转化应用的核心竞争力为目标,以我国多发的神经、血液、心血管、生殖等系统和肝、肾、胰等器官的重大疾病治疗为需求牵引,重点部署多能干细胞建立与干性维持,组织干细胞获得、功能和调控,干细胞定向分化及细胞转分化,干细胞移植后体内功能建立与调控,基于干细胞的组织和器官功能再造,干细胞资源库,利用动物模型的干细胞临床前评估,干细胞临床研究。/pp  strong(6)大科学装置前沿研究/strong/pp  依托我国已建成的专用和平台型大科学装置,主要支持粒子物理、天文等领域探索物质世界的结构及其相互作用规律等的重大前沿研究,以及span style="color: rgb(255, 0, 0) "依托/spanspan style="color: rgb(255, 0, 0) "先进光源、先进中子源、强磁场装置等为多学科交叉前沿提供先进实验技术和方法,推动大科学装置向社会用户开放共享。/span/pp  strong(7)合成生物学/strong/pp  围绕生命体计算设计、合成再造与人工调控等核心科学问题,面向提升人工生物装置与系统的设计构建能力,创建一批具有特定功能的人工基因线路、人工生物器件、人工细胞等人工生物体,构筑智能疾病诊疗、人工生物固碳、药物高效规模合成、重要化工材料构建等重大应用的科学支撑,促进生物产业创新发展与经济绿色增长。/pp  strong(8)发育编程及其代谢调节/strong/pp  面向科学前沿及健康和农业发展需求,以生命体发育和代谢的精准调控机制为主线,揭示胚胎和组织器官发育、成年组织器官可塑性及衰老、胚胎和组织器官发育的代谢调控等规律,鉴定发育与代谢的关键调控因子,创建大动物遗传修饰品系,揭示大动物发育与代谢的重要调控机制。/pp  strong(9)微生物组学/strong/pp  开展微生物组形成、遗传稳定性及与环境互作机制研究,农业微生物组与作物生长和发育的相互关系、抵抗环境压力和病虫害的机理研究,基于生态环境污染监测与预警的微生物组技术研发,我国人群体内微生物组及健康相关功能研究。推动科学前沿发展,为我国健康、农业、环境可持续发展提供支撑。/pp  strong(10)催化科学/strong/pp  在催化理论、催化剂的理性设计与表征、催化新方法与新反应、资源的绿色催化转化与高效利用等相关催化领域中获得重大原始创新和重要应用成果,提高自主创新能力和研究成果的国际影响力 为解决能源、环境、资源以及人口健康等领域的关键问题提供物质基础以及技术支撑。/pp  strong(11)极端制造的科学基础与创新技/strong术/pp  围绕极端制造需求和技术发展面临的关键科学问题,研究超大规格高柔性高性能航天复杂构件一体化制造和高均匀性近零残余应力航空构件制造,span style="color: rgb(255, 0, 0) "10纳米以下集成电路器件三维集成制造和光子集成器件制造,复杂曲面强光光学元件的抗损伤纳米精度制造和光学元件微纳结构的超快激光制造/span,热电高效转化的热防护构件制造、高性能复合声学结构制造和生机电一体化制造。为中国制造2025的顺利实施提供科学基础和支撑。/pp  strong(12)磁约束核聚变能发展/strong/pp  以参加国际热核聚变实验堆(ITER)计划为契机,全面吸收消化关键技术,以聚变堆未来科学研究为目标,加快国内聚变发展,开展高水平的科学研究,开展聚变堆工程设计和关键技术预研,发展氚技术、聚变材料等ITER未涵盖的聚变堆技术。加快我国磁约束核聚变能的基础与应用研究,培养并形成一支高水平核聚变能研发队伍,大力提升我国核聚变能发展研究的自主创新能力,在2020年前后具备自主建造聚变工程堆的能力,适时启动高效安全聚变堆研究设施建设,加快聚变能走向应用进程,跨入世界核聚变能研究开发先进行列。/pp  strong(13)空间科学系列卫星计划/strong/pp  研制并发射3-4颗新的空间科学卫星,在黑洞、暗物质、时变宇宙学、地球磁层-电离层-热层耦合规律、全球变化与水循环、量子物理基本理论和空间环境下的物质运动规律与生命活动规律等方面取得重大科学发现与突破。/pp strong 3. 加强面向培育变革性技术的科学研究/strong/pp  以实现“重点科技领域战略领先”为目标,围绕重要科学前沿或我国科学家取得原创突破、学科交叉创新带动的特征明显、有望产出具有变革性技术原型的基础研究和应用基础研究,进行前瞻部署,建立快速响应机制、创新组织管理模式,培育有望推动产业变革和经济发展模式转变的变革性技术,抢占未来经济社会跨越发展的先机。/pp  strong(四)加强国家科技创新基地和科研条件建设/strong/pp  “十三五”期间,以提升原始创新能力为目标,完善科学与工程研究类国家科技创新基地建设与布局,在重大创新领域组建若干国家实验室,推进国家重点实验室的优化布局和发展。进一步推进国家重大科研基础设施的建设和运行,加强野外科学观测研究站建设和科技基础资源调查,夯实孕育原始创新的物质技术基础。/pp  strong1. 建设国家实验室,加强国家重大战略性基础研究能力/strong/pp  国家实验室是体现国家意志、实现国家使命、代表国家水平的战略科技力量,是突破型、引领型、平台型一体化的大型综合性研究基地。主要任务是突破世界前沿的重大科学问题,攻克事关国家核心竞争力和经济社会可持续发展的核心技术,率先掌握能够形成先发优势、引领未来发展的颠覆性技术,确保国家重要安全领域技术领先、安全、自主、可控。/pp  strong2. 加强国家重点实验室体系建设/strong/pp  面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向经济社会发展主战场,立足体系建设和能力提升,强化开放共享和协同创新,构建定位清晰、任务明确、布局合理、开放协同、分类管理、投入多元的国家重点实验室建设发展体系,实现布局的结构优化、领域优化和区域优化。span style="color: rgb(255, 0, 0) "深化学科国家重点实验室改革,带动省部共建、企业、军民共建和港澳伙伴实验室等国家重点实验室发展。/span主要任务是面向前沿科学、基础科学、工程科学开展基础研究、应用基础研究和竞争前共性技术研究,推动学科发展,促进技术进步。提高实验室原始创新能力,加强引领带动作用,为科技创新由跟跑为主向并跑、领跑为主转变提供支撑。/pp strong 3. 加强国家重大科技基础设施建设/strong/pp  聚焦能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间和天文、工程技术等7个科学领域,以提升原始创新能力和支撑重大科技突破为目标,布局建设一批重大科技基础设施。强化国家重大科研基础设施绩效评估,形成以开放共享为核心的运行机制,提高成果产出质量和效率。/pp  strong4. 建设完善野外科学观测研究站,提升野外观测研究示范能力/strong/pp  围绕生态保障、现代农业、气候变化和灾害防治等国家需求,建设布局一批野外科学观测研究站,完善国家野外观测站体系,推动野外科学观测研究站的多能化、标准化、规范化和网络化建设运行,促进联网观测和协同创新。开展科技基础资源调查,为认识自然现象、发现科学规律、推进基础学科发展奠定基础。/pp  strong5. 加强科研条件研发,增强基础支撑能力。/strong/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "鼓励和培育具有原创性学术思想的探索性科研仪器设备研制,聚焦高端通用和专业重大科学仪器设备研发、工程化和产业化 加强国家质量技术基础的研究,研发具有国际水平的计量、标准、检验检测和认证认可技术 加强实验动物新品种(品系)、动物模型的研究与应用 注重研发具有自主知识产权的通用试剂和高端高纯专用试剂 组织开展跨学科、跨区域的重大科学考察与调查 强化夯实科技创新的物质条件基础。/span/pp  strong6. 完善科技资源共享服务平台体系。/strong/pp  根据科技资源类型,对现有国家科技基础条件平台进行优化整合 面向重大科技创新需求,在重大领域新建一批共享服务平台,完善平台布局 建设一批具有国际影响力的国家级科学数据中心、生物种质和实验材料资源库(馆),形成覆盖重点领域的科技资源支撑服务体系。/pp  strong(五)加强基础研究人才队伍建设/strong/pp  “十三五”期间,遵循人才成长规律,加强基础研究人才引进和培养,凝聚和造就一批具有国际影响力的高水平领军人才、青年人才、实验技术人才和优秀创新团队。/pp  strong1. 培养高水平领军人才/strong/pp  在我国具有优势的重要领域,选择有较大发展潜力的科学家设立杰出科学家工作室,进一步推进“国家杰出青年科学基金项目”、“千人计划”和“万人计划”等高层次人才培养和引进计划的实施,加快培养一批在国际前沿领域具有较高影响力的领军人才。/pp  strong2. 加强中青年和后备人才培养/strong/pp  瞄准世界科学研究前沿,培养和支持一批中青年科学家。实施“国家自然科学基金青年科学基金项目”、“国家自然科学基金优秀青年科学基金项目”、“长江学者奖励计划青年学者项目”、“中青年科技创新领军人才”“国家重点研发计划青年科学家专题”等青年人才资助计划,加强优秀青年人才的培养。加大博士后支持力度,积极吸引国内外优秀的博士毕业生在国内从事博士后研究。推进国家科研机构与大学合作培养基础研究后备人才。/pp strong 3. 稳定高水平实验技术人才/strong/pp  加强实验技术人才培训工作,提升实验技术人员技术能力和水平。建立健全符合实验技术人才及岗位特点的评价体系和激励机制,提高实验技术人才的地位和待遇。优化实验技术人才队伍,形成合理的科研队伍组成结构。/pp strong 4. 培育和支持优秀科技创新团队/strong/pp  聚焦科学前沿,支持高水平大学和科研院所组建一批跨学科、综合交叉的科研团队,加强协同合作,提升创新实力。发挥国家重点实验室等研究基地的凝聚作用,稳定支持一批优秀创新团队。结合科技重大专项、国家科技计划的实施和重大科技设施的建设与运行,加大对优秀创新团队的培育和支持力度。/pp  strong(六)组织和加强重大国际科技合作与交流/strong/pp  “十三五”期间,以全球视野谋划我国基础研究发展,积极融入和主动布局全球创新网络,有效利用和整合全球创新资源,服务“一带一路”重大战略需求,推动基础研究多层次、全方位和高水平的国际合作服务国家战略,提升国际话语权和影响力,使我国成为引领科学前沿、解决重大全球性问题的主导国家之一。/pp  strong1. 发起和组织国际大科学计划和大科学工程/strong/ppstrong /strong 加强顶层设计,长远规划,择机布局,重点在数理天文、生命科学、地球环境科学、能源以及综合交叉等我国已相对具备优势的领域,研究提出未来5至10年我国可能组织发起的国际大科学计划和大科学工程。调动国际资源和力量,在前期充分研究基础上,力争发起和组织若干新的国际大科学计划和大科学工程,为世界科学发展作出贡献。/pp  strong2. 积极参与国际大科学计划和大科学工程/strong/pp  面向基础研究领域和重大全球性问题,结合我国发展战略需要、现实基础和优势特色,积极参与国际热核聚变实验堆(ITER)计划、平方公里射电望远镜(SKA)建设、大型强子对撞机(LHC)、地球观测组织(GEO)、国际大洋发现计划(IODP)等国际大科学工程和大科学计划合作研究,“以我为主”创新参与模式,在共享国际优势科技资源的同时,提高我国的科研能力和大科学工程、大科学计划项目管理能力。/pp  strong3. 积极支持双边、多边基础研究科技合作/strong/pp  深化基础研究领域政府间合作,完善合作机制,加强双多边基础研究科技合作。加大国家科技计划、国家重点实验室等对外开放力度。鼓励和支持国际联合实验室和研究中心建设。/pp  strong4. 走出去,请进来,吸引海外人才/strong/pp  深化基础研究领域科研人员国际交流,支持和推荐我国科学家到国际学术组织交流和任职,选派优秀青年科研人员到国外一流研究机构深造。大力引进从事科学前沿探索和交叉研究、具有创新潜质的优秀科学家,支持高校、科研院所在重点学科领域建立联合研究中心或创新团队,支持国际知名高校、科研机构来华开展科研合作,成立研究中心。/pp  strong5.促进基础研究活动国际化/strong/pp  鼓励国际科研合作交流,共同开展基础研究,合作发表论文 研究基础研究评审活动国际化,建立基础研究国际同行专家库,邀请国际高水平科学家参与项目评审,开展国际同行评议。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong四、保障措施/strong/span/pp  strong(一)加强顶层设计,完善管理机制/strong/pp  加强顶层设计和整体布局,建立部门间沟通协调机制,按照新的国家科技计划体系对基础研究工作进行全面部署。统筹国家自然科学基金、国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家基地和人才专项等国家科技计划系统支持基础研究,建立健全各类科技计划支持基础研究的资助政策与管理机制。/pp strong (二)建立基础研究多渠道经费投入和分配机制/strong/pp  建立基础研究多元化资助体系,多渠道增加基础研究投入。加大中央财政对基础研究的支持力度,完善稳定支持和竞争性支持相协调的机制 引导和鼓励地方、企业和社会力量增加对基础研究的投入,建立对非共识的探索性风险资助机制,提高基础研究占全社会研发投入比例。/pp  strong(三)支持高等学校与科研机构自主布局基础研究/strong/pp  结合国际一流科研机构、世界一流大学和一流学科建设,支持高等学校与科研机构自主布局基础研究,扩大高等学校与科研机构学术自主权和个人科研选题选择权,鼓励开展长周期、高风险的基础研究。/pp  strong(四)引导和鼓励企业加强基础研究/strong/pp  引导有条件的企业特别是大中型企业和企业化转制院所重视并开展基础研究。建立企业国家重点实验室,开展应用基础、前沿技术和共性技术研发。在企业内与高校、院所建立联合实验室,围绕自主创新能力建设,开展基础性、前沿性创新研究。鼓励社会力量通过设立科学研究基金、捐赠等形式支持基础研究。/pp  strong(五)推动区域基础研究发展/strong/pp  鼓励地方把基础研究纳入地方总体发展规划,围绕区域发展的实际需求和在资源、产业等方面的优势研究确定基础研究发展模式和路线。引导地方加大对基础研究的投入,结合国家目标、行业发展方向和区域创新发展需求,开展有特色和优势的基础研究,提升行业未来竞争力、公共服务水平和区域创新能力。/pp strong (六)进一步优化科研和学术环境/strong/pp  改善学术环境,建立符合基础研究特点和规律的评价机制。强化分类评价和第三方评价,建立长效评价机制,确立以学术贡献和创新价值为核心的评价导向,让学术评价回归学术。建立以原创性和学术水平评价考核人才的机制,探索科研人员代表作制度,避免以人才计划“头衔”评价考核科研人员。探索有别于传统同行评审的特别项目甄别与评价方式,建立包容和支持“非共识”基础研究项目的制度。加强科技成果权益管理改革,允许科研人员依法依规适度兼职兼薪。/pp  strong(七)促进科技资源开放共享/strong/pp  促进国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放,完善开放共享的评价考核和管理制度 开展考核评价,落实后补助激励机制 积极探索仪器设施开放共享市场化运作新模式,培育一批从事仪器设施专业化管理与共享服务的中介服务机构。/pp  推进国家实验室、国家重点实验室等基础研究基地的对外开放与共享,完善开放共享机制,加大开放力度,强化面向科学研究和创新创业的高水平服务,提高全社会利用基础研究资源的效率和效益。/pp  制定国家科学数据管理与开放共享办法,在保障知识产权的前提下推进资源共享。加强生物资源和实验材料收集、加工和保藏的标准化,提高资源存储数量和管理水平,完善开放模式,提高服务质量和水平,为国家科技创新、重大工程建设和企业创新提供坚实的资源保障支撑。/p
  • 从基础到前沿 全方位聚焦冷冻电镜人才培养
    仪器信息网讯 6月3日晚,&ldquo 国际冷冻电镜图像处理技术培训班&rdquo 在清华大学正式开讲。当晚国际著名结构生物学家Sjors Scheres博士(被《科学》杂志评为2014年度十大科技人物之一)通过视频直播做了关于单颗粒冷冻电镜技术最新进展及展望的报告。虽然是晚上,会场里依然挤满了人,报告结束后,学员们向Sjors Scheres博士提问交流了许多问题,会议直到很晚才结束。  本次培训班将一直持续到6月7日,每天的培训从早晨8:30分开始,上午举行培训报告、下午进行实际操作、晚上是讨论环节,直到晚上9点一天的培训才结束。如此紧凑的培训安排,学员们依然精神饱满,每次培训现场都是人员爆满,经常能看到大家向前来授课的专家请教,或是相互间讨论学习,现场气氛十分热烈。  看到这样的情景,本次大会的执行主席清华大学王宏伟教授和中科院生物物理所孙飞研究员颇感欣慰。一直以来,他们希望通过这个培训班,能够让大家更好地学习和掌握最前沿的冷冻电镜领域技术,从而推动我国冷冻电镜技术的创新发展。国际冷冻电镜图像处理技术培训班讲座现场  立足国际前沿,培养高层次冷冻电镜人才  2012年,孙飞去瑞士参加Gordon Research Conference,会议上关于冷冻电镜图像处理算法的讨论特别多。而当时国内对于这方面的了解还很少,这让他深深地体会到国内的相关研究已经有些落后了。所以回国后,他就和王宏伟讨论决定举办培训班来加强和推进我国在这方面的研究工作,他们的想法得到了隋森芳院士的肯定和支持。2013年在中科院生物物理所举办了第一届培训班。今年在清华大学举办的是第二届。  由于冷冻电镜图像处理技术涉及很多理论和实践细节,为了保证培训班的效果,孙飞和王宏伟也是花费了不少心思&mdash &mdash 早在半年前他们就开始了本次培训班的筹备工作。他们邀请了这个领域里顶尖的冷冻电镜图像处理技术专家和软件作者前来授课。对于培训的主题,经过与报告人的多次沟通交流和细化,最终确定大家最感兴趣的前沿和热门技术领域。  &ldquo 这让我们能够比较快地跟上国际步伐,站到技术发展的最前沿。比如本期培训班,我们根据冷冻电镜技术的发展方向,有倾向性地选择了培训的内容,除了单颗粒蛋白质结构解析之外,还增加了针对细胞结构解析的培训内容,如Tomography、Sub-Tomogram Averaging等,还有建立高分辨率原子模型的技术等。&rdquo 王宏伟说道。  另外,培训班还设置了充分的时间来进行实际操作和讨论。王宏伟说:&ldquo 操作和讨论是培训非常重要的环节。如果只有报告,那就成为国际会议了。而安排实际操作确实是非常不容易,它要求我们要有相应配套的硬件设施,要有足够的计算机终端,把所有的软件都事先安装调试好。因此我们也不得不筛选和控制学员人数,确保来学习的人能有最大的收获。&rdquo 国际冷冻电镜图像处理技术培训班实际操作现场  晚上的讨论环节在目前国内的培训班中还是很少见的。对此,孙飞说道:&ldquo 其实经过白天的讲座和实际操作,大家肯定会有很多问题,晚上的讨论环节能够很好地及时帮助大家解决问题,更好地巩固学到的知识。另外,在培训班举行之前,许多培训材料就已经上传到网上,供大家下载预习,这对于提高学习效果也很重要。看看我们的安排,就知道大家在培训期间根本没有时间出去放松,必须将所有的精力都聚焦在培训上。&rdquo   在精心的组织安排下,培训班取得了非常好的效果。王宏伟介绍说:&ldquo 第一届培训班之后,许多学生都成长起来了,有一些到了国外很快就掌握了相关技术并做出了突出成绩,有些学生甚至都已经参与到图像处理新方法的开发中了。&rdquo   开展基础培训,让更多人了解冷冻电镜技术  就在本次国际冷冻电镜图像处理技术培训班举行之前,孙飞和王宏伟负责组织的另外一个培训班&mdash &mdash &ldquo 2015年度国内首届冷冻电镜成像技术培训班&rdquo 刚刚结束。据介绍,和图像处理技术培训班针对已经有一定冷冻电镜基础的人员不同,这个培训班主要是为了满足其他非电镜领域研究人员的需求,以介绍基础概念、理论和操作为主。国内首届冷冻电镜成像技术培训班实际操作现场  孙飞介绍说:&ldquo 随着冷冻电镜技术的飞速发展,很多以前从事结构生物学研究的人,特别是利用X射线晶体学技术和核磁共振技术的研究人员,对冷冻电镜技术充满了兴趣。但是该技术门槛比较高,需要专门的培训才能掌握。我们和国内的冷冻电镜专家还有电镜厂商交流过,他们都非常愿意参与这个培训班的教学工作并贡献自己的力量。所以我们就组织了这样一个培训班,结果也是报名人数非常多,我们最后不得不筛选并控制人数。&rdquo   近年来,国家对于电镜平台的建设非常支持,尤其在冷冻电镜技术领域国内先后有多家科研院所建立了相应的研究平台。但是正如孙飞所言,仪器设备可以买、软件可以买,但是要真正用好这些仪器和软件、掌握好关键技术,我们还需要优秀的人才,要通过不断积累并逐步开展方法学研究,将来做一些由我们自己引领的研究。相信通过这一系列的培训班,会有越来越多的人了解冷冻电镜,越多越多的人成长起来,成为我国在该技术领域强有力的新生力量,未来为我国冷冻电镜技术的发展贡献自己的力量。  撰稿:秦丽娟
  • 基金委数理科学部征集基础科学中心项目立项建议
    为建设创新型国家和科技强国,进一步贯彻落实创新驱动发展战略,按照中央财政科技计划管理改革方案对科学基金的工作定位以及“聚焦前沿、突出交叉”的要求,国家自然科学基金委员会从2016年开始试点资助“国家自然科学基金基础科学中心项目”(以下简称基础科学中心项目)。2016年度基金委共资助3 项。数学物理科学部为了做好2017年度“基础科学中心项目”的组织工作,在数理科学领域征集立项建议,特发此通告。  一、 定位与实施原则  (一) 定位  基础科学中心项目旨在集中和整合国内优势科研资源,瞄准国际科学前沿,超前部署,充分发挥科学基金制的优势和特色,依靠高水平学术带头人,吸引和凝聚国内外优秀科技人才,着力推动学科深度交叉融合,相对长期稳定地支持科研人员潜心研究和探索,致力科学前沿突破,产出一批国际领先水平的原创成果,抢占国际科学发展的制高点,形成若干具有重要国际影响的学术高地。  (二) 实施原则  基础科学中心项目的实施遵循“原创导向、交叉融合、开放合作、稳定支持、动态调整”的原则。  1.原创导向原则。强调原创价值导向,鼓励十年磨一剑的潜心研究,孕育多元化的创新思想,营造竞争合作、攻坚克难、宽容失败、包容多元的原创氛围。  2.交叉融合原则。打破学科壁垒,强化学科深度交叉融合,聚集多学科优势团队,开展深入系统的跨学科、跨领域的交叉融合研究。  3.开放合作原则。拓展国际视野,充分利用外部资源,吸引国内外高水平科学家,特别是优秀青年学者前来工作,冲击国际科学前沿。  4.稳定支持原则。基础科学中心项目设定资助期限最长为10年,给予相对稳定和较高强度资助。  5.动态调整原则。控制总体规模,实行延续支持与退出相结合的机制。在实施5年后进行评估,根据实施情况决定是否予以延续支持。  二、资助规模与资助周期强度  基础科学中心项目资助周期采取5+5模式。实施5年后进行评估,采取对同时启动的基础科学中心项目统一组织评估的方式。根据基础科学中心项目的特点和实际需求,5年资助经费为1-2亿。  三、申请条件与工作程序  (一)申请条件  1.基础科学中心项目应当在科学前沿领域形成优秀的多学科交叉科研团队。其学术带头人应当是本领域国际知名科学家,具有较高的学术水平和宏观把握能力、较强的组织协调能力和凝聚力,能够汇聚不同学科背景的优秀科研人员组成跨学科研究团队 基础科学中心项目的骨干成员应当在相关的科学研究领域中取得过出色的研究成果并具有持续发展的潜力。  2.基础科学中心项目拟开展的研究应当具有原创性、前瞻性和交叉性 研究方案应当先进、合理 总体目标应当在本领域国际学术前沿起到引领作用或者是开创新领域,有望通过5-10年的支持形成具有重要国际影响能引领学科发展方向的学术高地。  3.基础科学中心项目的依托单位应当具有完备的科研支撑条件和完善的科研管理制度,应当将基础科学中心项目纳入本单位的重点管理范畴,并承诺保障基础科学中心项目所需要的研究工作条件,对前来从事合作研究和学术交流的国内外优秀科学家提供薪酬待遇及科研条件保障。  (二)工作程序  在试点实施阶段,采用科学部推荐申请的方式。2017年每个科学部经专家咨询委员会差额遴选后推荐1个基础科学中心项目。申请人年龄不得超过60岁,骨干成员以中青年科学家为主。申请人及骨干成员合计不得超过10人,依托单位及合作单位数量合计不得超过4个。  基础科学中心项目申请人通过依托单位提出项目申请。  基础科学中心项目申请时不纳入限项范围,获得批准后将在国家自然科学基金委员会网站公布,项目负责人及骨干成员不得再申请其他类型的国家自然科学基金项目(国家杰出青年科学基金项目除外),不得以获得资助的基础科学中心项目的研究内容再申请其他科技计划项目。  四、立项建议书的撰写提纲  (一)基础科学中心项目的背景情况  1.研究领域与方向   2.研究团队构成(申请人及骨干成员合计不得超过10人,依托单位及合作研究单位数量合计不得超过4个)   3.已取得的研究工作基础积累及水平,包括创新性研究成果、在国内外同行中的水平及优势   4.获得国家自然科学基金及其他科技计划的资助情况。  (二)拟开展的研究工作  1.主要研究方向、关键科学问题与研究内容,包括研究价值、创新点和科学意义   2.研究方案,包括合作研究单位的分工、学科交叉融合研究计划等   3.近五年的预期目标和可能取得的重大突破,以及十年的总体目标   4.开放合作计划。  (三)支撑与保障条件  1.具备的仪器设备及基础数据资料等   2.依托单位承诺的科研和待遇条件。  (四)资金需求与预算  五、提交建议书要求  有意申请的单位请于2017年3月25日前向国家自然科学基金委员会数学物理科学部综合处提交立项建议书(请同时提交电子申请和加盖依托单位公章的纸质申请各一份)。  联系人:白坤朝  邮 箱:519phy@nsfc.gov.cn  电 话:010-62326911  通讯地址:北京市海淀区双清路83号 国家自然科学基金委员会数学物理科学部综合处,邮编:100085  附件:国家自然科学基金基础科学中心项目建议书(数学物理科学部).doc  国家自然科学基金委员会数学物理科学部  2017年1月23日
  • 聚焦生物物理与人类健康——第十九届中国暨国际生物物理大会盛大开幕
    仪器信息网讯 2021年7月24日,第十九届中国暨国际生物物理大会在安徽合肥盛大开幕。本次大会由中国生物物理学会与中国科学院生物物理研究所联合主办,中国科学技术大学协办,会议吸引千余位来自全国高校、科研院所及仪器企业代表前来参会。中国科学院饶子和院士、杜江峰院士、施蕴渝院士、隋森芳院士、阎锡蕴院士、卞修武院士、董晨院士出席大会开幕式。开幕式现场大会开幕式由中国科学院生物物理研究所张宏研究员主持,杜江峰院士、饶子和院士和中国科学院生物物理研究所所长许瑞明教授为大会开幕式致辞。杜江峰院士为开幕式致辞杜江峰院士讲到,中国科学技术大学是中国科学院所属的一种前沿科学和高新技术为主,建有理学和特色文科的综合性科技大学。我们始终坚持实施全院办校首次结合的办学方针,紧紧围绕着国家的战略需求,高起点宽口径培养新兴边缘交叉学科的尖端科技人才、创新人才,创新成果不断涌现。中国科学技术大学与我国的生物物理学同生共长,1958年建校时,就建立国内高校第一个生物物理系,六十多年来,为国家培养了一大批生物物理学优秀人才。 许瑞明教授为开幕式致辞许瑞明教授讲到,我国要实现高水平科技自立自强,归根结底要靠高水平创新人才。本次大会汇聚了多位杰出学术带头人,吸引了众多青年科技工作者,相信本次大会一定会为为各位同行提供增强次学术交流平台,为新理论新思想的分享提供一个开放平台,促进国际间学术交流引发深层次的思想交流。我国科技实力正在从量的积累迈向质的飞跃,从点的突破迈向系统能力提升,科技创新取得新的历史性成就,相信未来会有更多的科技工作者在此平台上,面向世界科技前沿,面向国家重大需求,面向人民生命健康,把握大势,抢占先机,肩负起时代赋予的重任,努力实现高水平科技治理自强。饶子和院士为开幕式致辞饶子和院士讲到,生物物理学这样一个学科非常重要,它在推动生命科学发展、推动人类健康发展、推动历史发展中扮演着重要角色。近些年来,生物物理学取得了一系列突破,比如AlphaFold,当然,这也是建立在我们前期积累的大量数据的基础之上。二十年前,是结构分析生物学,而现在结构细胞生物学时代已经到来。开幕式上,揭晓了第七届贝时璋杰出贡献奖和第七届贝时璋青年生物物理学家奖获得者,并进行颁奖仪式。第七届贝时璋杰出贡献奖获得者是中国科学技术大学教授、中国科学院施蕴渝院士,第七届贝时璋青年生物物理学家奖获得者分别为北京大学黄小帅教授和上海科技大学王权博士。饶子和、杜江峰两位院士为获奖者颁奖阎锡蕴院士、张宏研究员为获奖者颁奖开幕式后,清华大学隋森芳院士、上海交通大学董晨院士和中国科学院分子细胞科学卓越创新中心李劲松研究员三位嘉宾作了首日的大会报告。隋森芳院士 清华大学报告题目:《Structure studies of gigantic supramolecular complexes by cryo-EM》隋森芳院士讲到,冷冻电镜技术时当今生命科学的前沿热点技术之一,近年在Cell、Science、Nature的年度十大科学突破评选中,冷冻电镜因把生命科学推进到原子水平而连续当选。冷冻电镜在结构生物学面临的挑战:分辨率尽可能高、颗粒尽可能小、颗粒尽可能大、颗粒不均一、尽可能原位测量。隋森芳院士讲了其实验室所做的光合蛋白质及其的冷冻电镜研究。董晨院士 上海交通大学报告题目:《IL-17家族细胞因子在黏膜炎症与疾病的功能机制》董晨院士讲到,生物物理学既有物理,也有生物,物理比较“骨感”,生物比较“丰满”,因此带来了免疫生物学在该领域的研究方向。在进化过程中,IL-17家族细胞因子在进化中是非常悠久的存在,也比较保守,IL-17家族包括六个成员:IL-17A到IL-17F。IL-17是研究的最多也是最具代表性的成员,其受体也是一个相对独立的细胞因子受体家族,有5个家族成员。董晨院士详细介绍了IL-17家族细胞因子在黏膜炎症与疾病的功能机制。李劲松研究员 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心报告题目:《类精子干细胞介导的遗传改造》哺乳动物单倍体胚胎干细胞是从单倍体囊胚中建立的细胞系,该细胞具有二倍体胚胎干细胞的所有特性,包括无限增殖能力、基因表达模式、分化潜能等。单倍体干细胞因为只含有一套遗传物质,为在细胞中开展高通量正反向遗传筛选提供了新的工具。另外,携带精子遗传物质的孤雄单倍体该细胞可以替代精子通过卵子注射高效产生半克隆小鼠(因此又称为类精子干细胞),可作为载体将基因编辑器通过“受精”带到胚胎中,为研究胚胎发育和细胞命运决定提供新的遗传学工具。李劲松研究员介绍了其实验室类精子干细胞相关研究及基因组标签计划。开幕式前一天,膜生物学与人类健康、环境与健康、单分子动态结构、基于冷冻电镜的新技术及应用等多场主题研讨会议提前预热,近70位不同领域的专家进行了精彩的报告分享。此外,大会还专门设置了高中生卓越论坛,4位高中生带来了他们的研究分享。部分讲者照片接下来的2天,还将有二十余场分论坛,百余为报告嘉宾带来精彩的分享,敬请关注仪器信息网后续相关报道。后记:生物物理学是生命科学和物理的重要分支学科和领域之一,可以阐明 生物在一定的空间、时间内有关物质 、能量与信息的运动规律,对于生命科学、医学、农业、工业等各个领域具有重要意义。本届生物物理大会的主题聚焦在生物物理与人类健康,强调了生物物理领域的创新发展对人类健康的重要影响。多位院士和百余名国内外优秀学者和业界领袖齐聚合肥,分享交流科技创新发展的最前沿技术,演讲内容覆盖面十分广泛,对于生物物理学科、生命科学领域的发展具有重要的推动作用。此外,本次会议令人感受深刻的一点是特别设置了高中生卓越论坛和青年科研生涯规划系列讲座,充分体现了会议主办方对于青少年和青年学生培养工作的重视。高中学生自信地展示他们的想象力和创新精神,在科学研究的道路上已经开始接收专业的训练,体现了我国当代高中生所具备的综合素质和科研能力。正如本次青年论坛评委所言,在仍以分数为主导,以高考作为绝大多数高中阶段教学的导向的背景下,仍有这样的科学爱好者参与科学研究,是我国中学科学教育的希望和风采。
  • 我国将继续加大基础研发投入
    &ldquo 从现在到2017年是科技计划管理改革中项目的调整期,政府应该想办法在过渡期保障对现有项目的经费支持。&rdquo 复旦大学校长许宁生道出了一线科研工作者的心声。  2014年,科技体制改革重拳频出,特别是《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》(简称改革方案)的出台,被称为近年来科技改革的最大动作。  此次改革将近百个中央财政科技计划整合成五大类。那么,在新的科技计划体系下,对基础研究的支持是否会被削弱?其经费总量和管理渠道有无变化?  针对科技界的担心和疑虑,科技部部长万钢给大家吃了一剂&ldquo 定心丸&rdquo :不仅不会削弱,还必须加强。&ldquo 基础研究作为提升国家源头创新能力最重要的载体,是高新技术的源泉,是科技创新的上游,在新的科技计划体系中将得到进一步加强和系统支持。&rdquo 在今天召开的主题为&ldquo 加强基础研究与自主创新&rdquo 的香山科学会议上,万钢明确表示。  基础研究不能也不会放缓  &ldquo 《改革方案》提出要&lsquo 三个面向&rsquo ,首先强调的就是&lsquo 面向世界科技前沿&rsquo 来布局科技计划,就是要支持基础研究。&rdquo 万钢说,此次改革提出,政府重点支持市场不能有效配置资源的基础前沿、社会公益、重大共性关键技术研究等公共科技活动。而基础研究就符合这一特点,是市场不能有效配置资源的领域,政府资助是义不容辞的。  改革还提出国家重点研发计划进行全链条创新设计,统筹衔接基础研究、应用开发、成果转化、产业发展等各环节工作。&ldquo 在全链条的创新设计中,基础研究是不可或缺的重要组成部分。&rdquo 万钢说。  &ldquo 我国的基础研究在内生和外在的双重动力下,实现有加速度的发展。&rdquo 谈到我国基础研究发展态势,自然基金委主任杨卫表示,我国基础研究正呈现&ldquo 数量发展与质量攀升相同步、研究型大学与中科院发展相同步、国内发展与国际融合相同步&rdquo 的发展态势,中国基础研究的动力发展体现在这&ldquo 三个同步&rdquo 。  但杨卫也坦承,我国基础研究引领世界具有长期性和艰巨性。比较而言,高技术与应用开发追赶的速度会更快。&ldquo 我国基础研究可能最晚达到引领世界。但一旦引领,将持续很长时间。我们要通过几代学术人的努力才可能迎来原始创新能力的整体跃迁。&rdquo   &ldquo 基础研究有着长期性和不确定性。&rdquo 杨卫说,在我国全面深化科技体制改革的背景下,基础研究要实现&ldquo 持续动力发展&rdquo ,需要全面统筹、前瞻谋划。  新体系下,支持将更加系统  &ldquo 基础研究在新的科技计划体系中将得到进一步加强,科技计划优化整合后,对基础研究的支持将更加系统。&rdquo 科技部副部长侯建国表示。  改革提出全链条设计,那么,链条前端的基础研究与自然科学基金项目是什么关系?对此,侯建国解释说:&ldquo 改革后的五大类计划中,其一是通过国家自然科学基金资助基础研究和前沿探索,着重支持自由探索的基础研究,以面上部署为主,强调学科均衡发展,支持人才培养和团队建设,增强源头创新能力,其创新成果也是国家重点研发计划重大科技问题凝练的重要依据。&rdquo   对基础研究支持的另一个渠道&mdash &mdash 国家重点研发计划,侯建国说,改革之后,973、863、支撑计划等纳入其中,优化整合后的国家重点研发计划,将更加聚焦国家目标,着重支持战略性、基础性、前瞻性重大科学问题、重大共性关键技术研究。  侯建国透露,根据改革方案,为在国家重点研发计划加强国家目标导向的基础研究,将专门设立基础研究类重点专项。基本思路是:对于方向性的重大科学前沿,要突出科学目标,进行前瞻性布局,抢占科学制高点 对于事关国家发展战略的基础研究,应更加体现国家意志,着眼未来国家竞争力,进行战略性部署。  基础研究类重点专项主要包括四个方面。首先是重大科学研究类专项,指的是2006年以来已经组织实施的纳米、干细胞、蛋白质、发育与生殖、量子调控和全球变化等6个重大科学研究计划,其组织实施方式和管理机制较为符合改革精神,在适当完善管理机制后,可继续实施到2020年。第二类是依托大科学装置研究类专项。第三是重大科学前沿与学科交叉类专项。这类专项围绕方向性、战略性的重大科学前沿进行前瞻性部署,支持一批可能产生颠覆性技术的原始性创新、新兴学科和交叉学科发展。第四类是面向未来经济社会发展的重点基础研究类专项。这类专项面向未来的农业、能源、信息、资环、健康、制造等国家发展的重要领域,进行战略性、前瞻性部署,培育未来发展新的增长点,坚实未来发展的科技基础。如石墨烯、肿瘤与免疫、氢能源等重要科研基础性工作,积累和丰富科技资源库。  &ldquo 基础研究类重点专项将在国家重点研发计划中保持合理比重,稳定一批长期服务于国家目标的基础研究队伍。&rdquo 侯建国说,在国家重点研发计划中,基础研究类重点专项将保持合理的比重,能够基本稳定原973计划的主体专家队伍。  此外,基础研究还将在国家重大科技专项、基地和人才专项中有所体现。  板凳不会越坐越&ldquo 冷&rdquo 的  &ldquo 基础研究最根本的问题还是投入不足。&rdquo 清华大学孟安民教授的话代表了大部分与会人员的观点。他建议,国家层面应有个总体规划,考虑应以什么方式加强对基础研究的投入。  一个在这次会上被反复提及的数字是,我国基础研究经费占R&D经费比例才不到5%,与OECD国家普遍20%左右差距较大。对此,万钢明确表示,将继续加大基础研究的投入,同时撬动地方和企业的资金。&ldquo 我们要调整财政经费投入结构,引导地方大幅度提高基础研究投入比重,鼓励企业加大基础研究投入,争取&lsquo 十三五&rsquo 期间有较大幅度的增长。&rdquo   杨卫认为,可从三个方面努力提高基础研究经费投入。一是抓总量,力争到2020年基础研究投入强度能够达到R&D的10%或 8% 二是调结构,增加中央民口财政经费对基础研究的投入 三是要谋效益,有所为有所不为。  没钱不行,有钱也并非万能。与会人员纷纷表示,应抓住改革契机,解决长期阻碍基础研究发展的&ldquo 老大难&rdquo 问题。  被提及最多的是评价机制。中科院物理研究所研究员于渌说,目前&ldquo 数论文&rdquo 的评价方式不利于基础研究发展。与此相关的是,他认为这一评价方式尤其不利于年青人的成长。  &ldquo 年青人来了三年后,如果不能建成自己的实验室,不能有高影响因子的文章,你就拜拜。这非常影响科研人员的积极性。&rdquo 于渌说。  这涉及到与评价体系密切相关的另一个问题,即竞争与稳定支持的关系。于渌认为目前稳定支持不够:&ldquo 我知道物理所的一个非常成功的研究组,每年的运转经费大概需要250万元,为此,他们需要向十个不同的来源争取经费,向十个不同的老板汇报。&rdquo   &ldquo 我们现在高校无论是基础研究还是其他科学研究,总体来说,投入多以竞争的方式,很难使科学家在一个领域里长期坐冷板凳。&rdquo 教育部科技司司长王延觉说,在一个领域里拉长项目周期,就是一种稳定支持,要解决当下靠不断申请竞争性经费来攒余粮、稳团队的后顾之忧,形成基础研究容错和敢于冒险的条件保障。相关专家认为,虽然要增加稳定支持,但也不能回到30年前大锅饭的状态,要实行动态管理。  对于与会专家提出的建议,万钢表示,改革方案提出,要&ldquo 优化资源配置,需求导向,分类指导,超前部署&rdquo 。基础研究就是国家的重大需求,面向未来发展就需要有预测、有研判地进行超前部署 基础研究与前沿技术研究、产业化及应用示范等科技活动是不同类别,在实践中就需要按照其规律特点建立相应的管理规定。他最后也特别强调,要遵循科学研究的探索发现规律,营造良好条件和宽松环境。
  • 《焦点访谈》:国家重大科技基础设施稳态强磁场实验装置顺利验收,综合极端条件实验装置启动建设
    近期,重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”在合肥通过验收,使我国成为继美国、法国、荷兰、日本之后五个拥有稳态强磁场的。而在北京怀柔,另一个大科学装置——“综合端条件实验装置”也启动建设。听起来,“稳态强磁场”“综合端条件”都很陌生,它们都属于重大科技基础设施。为什么要建这样的设施,对于科学研究来说,这两个大装置有着什么样的重要意义呢? 稳态强磁场实验装置 磁现象是物质的基本现象之一。科学研究早已证实,当物质处在磁场中,其内部结构可能发生改变,磁场因而一直是研究物理等诸多学科的一种非常有用的工具。物质结构和状态在强磁场环境下都可能发生变化,呈现出多样的物理、化学现象和效应。磁场强度越高,物质的变化就越为明显,也就越有利于新的科学发现,就像显微镜放大10000倍比放大10倍能告诉研究人员更多一样。但是,磁场强度的提高,每一步都走得很艰难。强磁场中心的“稳态强磁场实验装置”达到了40万高斯的磁场强度,这是二十几年来,上几个有实力的都在尝试的目标。中国科学院强磁场科学中心(图中设备为磁性测量设备mpms,图片来源于网络)混合磁体装置(已产生稳态磁场强度达40t、二高场强,图片来源于网络) 强磁场是现代科学实验重要的端条件之一。在强磁场这种端条件下,物质的特性可以被调控,这就给科学家提供了研究新现象、发现新技术的机遇。因此场也被称为诺贝尔奖的摇篮,包括1985年和1998年诺贝尔物理奖的整数和分数量子霍尔效应、2003年获得诺贝尔奖的核磁共振成像技术。从生命科学到医疗技术,从化学合成到功能材料̷̷在各个科学领域,强磁场都是科学家们渴求的研究环境。 ”稳态强磁场实验装置”运行期间,为清华、北大、复旦、中科大等106家用户单位的1500余项课题提供了实验条件,产出了一大批具有国际影响力的科研成果。综合端条件实验装置 任何物质都是在一定的物理条件下形成的,通过使物理实验条件达到端状态,可以形成许多在常规物理条件下不能得到的新物质和新物态。综合端条件实验装置是指综合集低温、超高压、强磁场和超快光场等端条件为一体的用户装置。就在“稳态强磁场实验装置”通过验收的二天,我国在北京市怀柔科学城启动建设“综合端条件实验装置”,比“稳态强磁场实验装置”更进一步。 综合端条件实验装置启动(图片来源于网络) 项目席科学家、中科院物理研究所研究员吕力(quantum design 公司产品用户)说:“比如低温可以抑制物质中电子、原子的无规运动;强磁场作为可以调控的热力学参量,能够改变物质的内部能量;超高压可以有效缩短物质的原子间距,增加相邻电子轨道的重叠,从而改变物质的晶体结构,以及原子间的相互作用,形成全新的物质状态;超快激光则具有无与伦比的超快时间特性,快速变化的光场是人们能够操作并且控制的快物理量。” 综合端条件实验装置建成之后,将是国际上集低温、超高压、强磁场和超快光场等端条件为一体的用户装置,在非常规超导、拓扑物态、量子材料与器件等领域,提供实验手段的支撑,进而为相关材料的人工设计与制备,以及诸多科学难题的破解提供前所未有的机遇。 稳态强磁场实验装置、综合端条件实验装置等的重大科技基础设施,是科学家们进行科学研究的重要平台,也是提升科研水平的利器。它们的建成,既是我国科研人员创新进取的成果,也将以巨大的磁力,吸引更多人才从事相关领域的研究,推动我国基础领域的科学研究进一步走向前沿。文章原文部分摘自:cctv焦点访谈、人民网 相关产品链接: mpms3-新一代磁学测量系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c17089.htmppms 综合物性测量系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c17086.htm完全无液氦综合物性测量系统 dynacool:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c18553.htm多功能振动样品磁强计 versalab 系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c19330.htm超精细多功能无液氦低温光学恒温器:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c122418.htm低温热去磁恒温器:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c201745.htmmicrosense 振动样品磁强计:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c194437.htm智能型氦液化器 (ATL):http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c180307.htm
  • 《物理化学化学物理》出版中科院化学所专刊
    值中科院化学所建所55周年到来之际,国际著名刊物《物理化学化学物理》(Physical Chemistry Chemical Physics)于2011年2月为化学所出版了一期专刊,报道了化学所在物理化学基础研究领域及与环境、能源及材料科学交叉领域取得的最新研究成果。《物理化学化学物理》是英国皇家化学会组织发行的物理化学化学物理以及交叉研究领域最具影响力的学术期刊之一(影响因子4.12)。  专刊选用醒目的中科院化学所所徽为封面图案,收录化学所论文15篇,包括4篇综述和11篇研究性论文,集中报道了化学所在一些重要基元化学反应过程、瞬态物种结构、绿色溶剂催化加氢反应、锂离子电池材料、光电功能材料合成及性质研究、相变微胶囊材料方面的最新研究成果,以及在新型富勒烯受体用于太阳能电池、可见光降解有毒污染物、Gemini表面活性剂及团簇化学等领域的重要研究进展。这些成果集中反映了化学所长期以来在相关领域形成的研究优势和特色研究方向,显示了化学所在基础科学研究方面的原始创新研究能力。  该专辑也是继2008年《先进材料》(Advanced Materials)出版中科院化学所专刊之后,又一重要国际学术机构为中科院化学所出版学术专刊。
  • 谭久彬院士:高端精密装备精度测量基础理论与方法
    高端精密装备精度测量基础理论与方法谭久彬1 蒋庄德2 雒建斌3 叶 鑫4** 邾继贵5 刘小康6 刘 巍7 李宏伟4 谈宜东8 胡鹏程1 胡春光5 杨凌5 赖一楠4 苗鸿雁4 王岐东41. 哈尔滨工业大学 仪器科学与工程学院,哈尔滨 2. 西安交通大学 机械工程学院,西安3. 清华大学 机械工程系,北京4. 国家自然科学基金委员会 工程与材料科学部,北京 5. 天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 6. 重庆理工大学 机械工程学院,重庆 7. 大连理工大学 机械工程学院,大连8. 清华大学 精密仪器系,北京 摘要完整而精确的测量信息获取是装备设计优化、制造过程调控和服役状态保持的基础,是实现重大装备“上水平”“高性能”的内在要素。本文分析了我国高端精密装备精度测量基础理论发展所面临的重大需求挑战,总结了当前高端精密装备制造精度测量理论、方法与技术领域的主要进展,凝炼了该领域未来5~10年的重大关键科学问题,探讨了前沿研究方向和科学基金资助战略。关键词:精密测量;高端精密装备;可溯源;极限测量;多场耦合测量;半导体测量;大尺寸测量在以超精密光刻机、高端飞机舰船为代表的复杂战略性装备制造领域,多源、多维、多尺度的测量信息及其融合实现装备性能优化设计、部件精度检验匹配、制造过程精细调控、服役状态长期保持的核心技术,是实现重大装备“上水平”“高性能”的内在要素支撑。 高端装备性能指标逼近理论极限,结构极其复杂,尺寸更加极端,材料物化特性更加特殊,多物理场耦合效应更加显著,传统基于产品几何精度逐级分解单向传递的制造精度测量理论体系难以保证超高性能指标要求。一方面,几何制造精度对最终性能的影响非线性效应显著,在零件—部件—组件—整机高度相关的序列制造过程中,单个环节的精度失调失配都会耦合发散传递;为避免装备整体性能失控,必须具备大量程、高精度、高动态、全流程实时监控的测量能力,在整体系统层面进行精度协调优化,保障最终制造质量与性能;另一方面,为保证超高性能的稳定实现,必须最大限度消除内在应力,全面分析材料物性、几何结构、环境工况等要素变化及其相互影响,急需突破现有技术条件,通过多源、多维、多尺度测量信息获取,对制造过程进行全面控制,使整机装备运行于设计最优状态,从而保证最高性能表现[1-5]。在当前全球制造面临智能化升级,我国以超高精度光刻机、先进飞机船舶为代表的诸多核心装备普遍存在“卡脖子”现象的背景下,召集相关领域同行专家,为我国高端精密装备制造精度测量技术发展把脉选向、凝聚共识,研讨面向高端精密装备制造的高精度测量发展路线,尤为迫切重要。1 高端精密装备精度测量研究现状与挑战 当前高端装备制造已从传统机械、电子、光学等单一制造领域主导,发展为创新聚集、信息集成、智慧赋能的多领域综合复杂产业体系,涵盖从芯片等核心元件到高端飞机船舶等重大装备各个方面。高端装备最终能够实现的性能源于对每个环节精度的精细调控,源于对整体状态信息的充分获取,源于测量理论方法及技术设备的不断完善。探索建立面向复杂装备制造的测量理论、方法与技术,支撑多环节、多层次、高精度的精度匹配调控已经成为精密复杂装备制造中的重要基础问题,并聚焦于:极端条件下可直接溯源几何量超精密测量;多物理场耦合多约束精度调控;多源、多维、多尺度测量信息高性能传感;智能制造大场景精密测量方法等四个重要方面(图1)。图1 高端精密装备精度测量研究聚焦领域1.1 极端条件下可直接溯源几何量超精密测量 在高端精密装备制造领域,极端条件下的可直接溯源几何量超精密测量,贯穿了装备核心零部件制造、整机集成、在役工作、制品质量表征和工艺提升整个过程,是装备自身精度和装备线工艺质量调控不可或缺的核心技术基础。可溯源能力将超精密测量结果直接参考到国际计量基准,可为极限测量精度的稳定实现提供根本保证,最大限度提升装备性能和运行品质,是超精密测量技术的公认发展方向。 传统计量溯源体系建立在严格控制、环境稳定的实验室条件下,而高端精密装备制造及运行过程伴随高速运行、严苛环境等极端条件,对实现可直接溯源的几何量超精密测量提出严峻挑战。如在光刻机制造领域,基于干涉原理的超精密多轴测量可将测量结果溯源至光波长基准[6,7],对提高装备精度性能意义重大。下一代EUV光刻机线宽将达到1 nm,其核心部件——双工件台的运动速度超过1 m/s。为在高速运行条件下保证优于1 nm的超高定位精度,需要对工件台和曝光镜头进行高达22轴的冗余测量(图2a)。能满足ASML光刻机测量要求的高端超精密双频激光干涉仪只有美国Keysight、ZYGO等公司生产,“卡脖子”问题严重。尤其在下一代光刻机开发中,针对更高速、更多轴数的纳米精度测量问题,国内相关技术与装备尚需从光源系统、信号处理系统、光学元件和集成式干涉系统等方面展开全面深入研究[3, 9],追赶国际先进水平。 在航空航天特种装备领域,其高温、高压、高速、高真空等特殊使用环境也对超精密测量技术提出极高要求。如航空超高音速飞行器的新型复材的工作温度超过1600 ℃,准确测量复材热膨胀系数可为飞行器气动外形设计和全周期寿命评估提供重要依据(图2b)[10];对地观测用相机的地面装调和在轨工作环境条件完全不同,迫切需要适应真空、超低温且失重环境的在线原位超精密测量技术支持等[11,12]。我国在极端条件下精密测量方面的研究总体处于起步阶段,相关测量理论、技术装备和实验条件仍不完备,面对国内相关需求的急迫性和普遍性,开展可溯源的极限测量技术攻关,将具有重要战略意义和社会效益。图2 可溯源的极限测量典型应用场景1.2 多物理场耦合多约束精度调控 高端装备制造与服役环境更加恶劣,性能要求更加苛刻,智能化要求更加迫切。复杂恶劣环境下多物理场高精度感知技术、智能在线动态监测技术、测量可靠性与可溯源性已成为实现高端重大装备智能制造与高可靠服役的核心驱动技术和本领域前沿热点、难点问题。 国内外学者在多物理场智能感知方面的研究,聚焦于智能制造过程中的多物理场在位测量与重构方法[13]、多物理场动态监测与预测方法[14, 15]、典型构件制造工艺参数调控方法[16]等方向。在工业应用层面,波音、空客等航空公司已应用数字孪生技术初步实现了零构件制造中全局力位状态监测,但当前仍处于系统工程技术探索与优化阶段。我国在装备构件制造及服役过程中的多物理场感知领域亦开展了较深入研究,如在飞机机翼、发动机压缩盘等薄壁件制造中位移/应变/温度场动态监测与重构[17-19]、复材构件加工中多物理场多参量监测[20]、装备服役过程温度场、磁场全场感知与动态重构等方面[21],已形成了系列静/动态多物理场全场在线感知与重构方法,但尚未形成完备的理论与技术体系。面向高端装备制造及服役工况高温、强磁场、狭小空间等极端复杂化的发展新趋势,多参量测量及精度溯源、多物理量强耦合动态演变机制、多物理场全场状态与边界约束映射关系、工艺参数实时调控,以及航空高端装备制造及服役维护性能的高性能动态测量等方面的研究需求将更加迫切,未来需要重点关注复杂物理场耦合原位高精测试、智能制造中的多物理量测量与解耦等相关原理与技术(图3)。图3 复杂制造工况下多物理场智能感知测量需求1.3 多源、多维、多尺度测量信息高性能传感 半导体芯片产业是国民经济的关键基础,芯片制造已经上升为国家最紧急和最重要的战略任务之一。半导体芯片的制造是一项极其复杂的系统性工程,其制造质量高度依赖于高精度检测技术及设备的支持,检测技术呈现出多源、多维、多尺度、高性能感测等突出特点,研发难度大、综合要求高,相关高端仪器装备已成为我国重点“卡脖子”问题[22]。 在半导体芯片制造领域,台积电和三星已实现了5 nm制程大规模量产并正在开展3 nm制程试产,而国内目前14 nm以下制程尚未量产。同时,半导体芯片制程已经从二维向三维发展[23, 24],现有技术难以对具有高深宽比纳米结构的三维芯片进行准确测量,新型测量方法和相关设备的技术革新迫在眉睫[25-29]。从半导体芯片的发展趋势看,未来在工艺制程中,测量精度必然要求达到亚纳米量级。由于界面效应和尺度效应的影响,在加工过程中材料除了发生几何尺寸变化,还时常伴随着理化属性变化,使得在高功率、高频以及高速运行状态下,芯片热态参数的获取成为技术挑战[30,31]。半导体芯片测量技术及装备除了要求具备传统几何量测量能力,还需要具备热、磁、电等多物理场表征能力,亟需开展微观尺度下超越散粒噪声极限的多维/多物理场芯片原位测试技术及仪器研究,形成具有自主知识产权的半导体芯片核心测量方法和技术,解决三维半导体芯片中纳米结构多维多尺度测量难题(图4),推动新一代半导体芯片制造技术的发展,为我国在芯片领域实现“并跑”甚至“领跑”提供支持。图4 半导体芯片制造过程多源、多维、多尺度测量信息高性能传感需求1.4 智能制造大场景精密测量方法 航空航天大型复杂装备的超高性能必须依靠精确外形控制来实现,外形尺寸信息是控制制造过程、保证制造质量、提升产品性能的关键条件。目前,以激光跟踪仪为代表的球坐标单站测量仪器仍是该领域主流测量设备。以大飞机机身制造为例,通过一台或多台跟踪仪对大部件关键控制点坐标进行精准测量,为姿态分析、工装协同定位提供基础数据和决策依据,已成为机身数字化对接、总装等核心环节的标准工艺要求[32,33]。 作为数字化制造的发展进阶,智能制造将进一步由针对少量工艺控制点的坐标测量定位拓展为对人员、设备、物料、环境等多元实体外形、位姿及相互关系的全面、全程测量感知,测量需求表现出全局、并发、多源、动态、可重构、共融等全新特点[34,35]。大规模、多层次、实时持续的物理空间数据获取,特别是高精度空间几何量获取是实现复杂装备智能制造的前提和国内外相关研究的关注重点。虽然新型跟踪仪、激光雷达等通过绝对测距技术创新部分克服了传统跟踪仪遮挡导致断光的问题,提升了测量效率,但单站球坐标测量模式原理上只能实现单点空间坐标顺序测量,视角受限、功能单一,无法满足智能制造现场多目标、多自由度、快节拍的自动化测量需求[36,37]。以室内GPS、激光跟踪干涉仪为代表的多站整体测量设备采用空间角度、长度交会约束原理实现大尺度空间坐标测量,具有时间和空间基准统一的突出优势,但系统组成较为复杂,误差因素多,精度控制难度大,简化结构、控制成本、提升动态测量性能是其未来面临的技术挑战[38-42]。目前,上述高端仪器大部分处于欧、美、日少数厂商垄断生产状态,针对“工业4.0”等智能制造场景的预研布局也已启动。国内高校及研究机构虽已开展相关仪器研制,还需紧密把握全球智能制造升级机遇,面向下一代智能制造大场景新需求新特点,持续探索精密测量新体制、新方法、新技术,实现原理、技术、器件、装备系统性突破(图5),为我国制造业升级转型提供强有力的测量感知技术支撑。图5 智能制造大场景精密测量需求2 高端精密装备精度测量未来发展趋势预测2.1 极端条件下可直接溯源几何量超精密测量发展趋势 (1) 几何量超精密测量精度极限即将进入皮米尺度。当前主流光刻机中平面反射镜面型测量精度优于1 nm,下一代面型检测重复精度将达到10 pm,光刻机集成和长期在役工作中超精密运动部件的测量精度正从1 nm量级突破至0.1 nm量级;硅片光刻过程特征线宽测量精度也已进入原子尺度;空间引力波探测装备中镜片面型检测精度达到0.1 nm,相对位移测量精度达10 pm。面向高端装备核心零部件制造的皮米级超精密测量已成为下一阶段发展必然要求和重点攻关方向。 (2) 从静态/准静态测量向高速高效动态测量发展。超精密机床、光刻机等加工装备中,超精密运动目标的速度从0.1 m/s量级逐步提升到3 m/s以上;引力波探测中超精密位移测量对象,也将从地面的静止目标转变为4 m/s的准静态目标。随着上述动态测量技术和仪器的发展,相应的仪器计量校准装置也需从目前的完全静态计量测试升级到高速率动态计量测试。 (3) 从一维单参量离线测量转向多维复杂参量在线、在役测量。光刻机、超精密数控机床等先进装备多参量耦合、多轴运动加工的工作特性对传统机床基于单维多步测量的定期校准方式提出巨大挑战,迫切需要嵌入可直接溯源的7~22轴精密仪器进行在线在役测量。航空发动机叶片测量中,传统离线条件下测量低速转动叶片形状精度已无法满足研制需求,实际高速转动工作状态下对叶片形状进行在线在役的超精密测量成为亟待解决的问题。 (4) 从传统物理量/场精密测试到基于量子传感的超精密测试。先进制造技术与装备在制造过程中需要开展位置、姿态、压力等多维力学量的超精密感知,磁、温、电等多物理场的精确测量,即高性能高质量信息传感能力。未来亟需突破超高精度、超高分辨传感与溯源等关键技术,不仅需要通过技术和工艺创新,实现传统传感技术的微型化、精密化和智能化,更要开展基于量子信息调控的多场解耦方法与信息解算关键技术研究,研制核心传感器件与测试仪器,实现传感技术的跨越式发展。2.2 多物理场耦合测量与精度调控发展趋势 (1) 面向重大装备的复杂物理场耦合原位高精度测试。重大装备制造、服役过程伴随高温、高压、高转速、高冲击等复杂物理场强耦合作用,常规方法“测不了”“测不准”“难存活”。聚焦极端环境下感知机理与信号传输、多场环境因子耦合作用机制与抑制、多场耦合环境标定与量值溯源等科学问题,重点研究复杂物理场强耦合环境下传感测试新方法、环境因子作用模型及抑制/衰减方法、封装防护、可溯源测试与标校方法等,发展面向精密复杂测量体系的人工智能技术,通过智慧赋能解决复杂物理场耦合环境下超/跨量程、大动态范围、高精度测试难题,为原位高精测试开辟新思路。 (2) 面向高端装备制造的多物理量测量与解耦。高端装备关键部件制造过程待测参量呈多元、高动态、强耦合、表里兼顾等发展新趋势,传统测量方法难以满足。聚焦多物理场敏感机制与一体化传感解耦、多物理场全场状态与边界约束间映射、复杂多因素强耦合测量精度调控等科学问题,强调多源数据的有效集成,重点研究高端装备多参数测量多敏感功能柔性传感器、复杂环境下多物理场全场状态信息智能感知与估算、多参量关联演变下的工艺参数调控等,为保障高端装备制造性能提供理论支撑与技术基础。 (3) 微纳尺度形态性能多参数测量。微纳制造过程中材料形态、性能参数变化过程相互关联耦合,多参数同时观测是准确揭示制造过程内在规律机理的前提条件。聚焦高空间分辨力激光共焦显微成像、近场光学显微成像和原子力显微成像等原理,重点研究上述显微成像技术与散射光谱、LIBS光谱和质谱的高效、高分辨率联合测量方法,研究新型光谱/质谱信息高灵敏度探测机理与方法,实现微纳米制造中微纳尺度下力学、热学、光学等性能的多参数高分辨、高灵敏、高准确探测。2.3 多源、多维、多尺度测量信息高性能传感发展趋势 (1) 纳米/亚纳米量级高分辨率检测。随着半导体工艺结点的不断缩小,高分辨率检测技术面临空前挑战。比如:EUV掩模版检测分辨率需要达到原子级,等效检测分辨率达到10 nm以下。目前仅有德国Zeiss和日本LaserTech有商业化产品,我国在这方面尚无技术储备;前道晶圆检测方面,世界范围内10 nm以下节点的CD和缺陷在线检测技术仍未成熟。 (2) 三维复杂微纳结构精确检测。芯片制程正在从二维向三维发展。具有三维结构FinFET已经成为14 nm以下乃至5 nm工艺节点的主要结构,存储芯片也向具有大深宽比(80∶1)三维垂直结构的3D NAND发展,工艺难度随层数呈指数上升,必须对芯片三维结构进行精确测量,才能指导工艺优化并保证芯片功能。但现有检测设备仍难以对上述结构进行无损定量检测,极限特征尺度下的大深宽比芯片结构检测已经上升为世界性难题。 (3) 满足量产速度的高性能在线检测。量产速度决定生产成本。根据英特尔发布的需求数据,更大晶圆尺寸和更小工艺结点已成发展趋势,裸晶圆的量产速度需达到2~3分钟/片,这对检测设备的速度提出了更高的要求,极大地增加了研制难度。目前满足量产速度的在线检测方法在全球范围内仍处于研究探索阶段,高性能在线检测技术与设备将在半导体产业发挥至关重要的作用。2.4 智能制造大场景精密测量的现状与发展趋势 (1) 新型智能制造综合测量系统构建理论。面向智能制造过程超高精度、高动态、多模态、多尺度、多维度测量需求的全局信息测量感知是当前研究重点和难点。需要从底层理念创新入手,探索覆盖复杂智能制造大场景需求的综合测量新理论,解决统一空间、时间基准构建,多物理场耦合约束条件下的精度调控,面向生产场景的测量系统设计重构等基础原理问题,突破具备多目标绝对测距能力的新型可溯源光学定位、制造场景多模型精度分析及优化设计、制造环境因素实时监测与修正等关键技术,最终构建可服务智能制造大场景、全流程的多维、多层次、多任务可溯源高精度综合测量体系。 (2) 广域全局空间、时间基准统一测试方法。基于“测量场”概念构建全域整体测量系统可实现大场景空间基准统一,具有多任务、高精度、可扩展等独特优势,进一步完善多体、多自由度动态测量能力是相关技术能否融入智能制造的关键和重点。需要突破现有静态测量理论框架,探索融合时间—空间信息的高精度、可溯源动态测量新原理方法,研究整体网络精确时统、多观测量高速同步获取、时间—运动—空间信息联合建模表达及精度控制、溯源与补偿等系列关键技术,有效提升测量网络动态测量能力。 (3) 物理信息融合测量新原理。通过测量完成物理状态到信息数据的高质量转换,是建立物理信息融合,实现智能生产和精准服务的基础前提。还可预见,在全新物理信息融合环境下,高性能算力大为丰富、多元要素交互更为广泛、大数据记录更加完备,将为机械测试学科发展更高性能的新型感知测量理论提供前所未有的基础条件。面向未来物理信息融合制造环境的测量新原理将改变以往从“物理”到“信息”的单向传感模式,引入有限元分析模型、人工智能、大数据挖掘等先进信息手段与AR、VR新型交互模式,和现有物理传感方法形成映射联动,实现多源时空信息处理与物理实测手段相互补充,构建面向“人—机—环”共融的测量新模式,为进一步突破现有测量方法物理分辨率,拓展机械测试学科研究领域提供新的基础手段。3 未来5~10年高端精密装备精度测量发展目标及若干建议 针对以超精密光刻机、高端飞机舰船为代表的复杂战略性装备制造的“卡脖子”测量难题以及未来发展战略,通过顶层设计、集中力量、先期布局和协同攻关,在未来5~10年时间应实现以下突破: (1) 微纳特征结构(深)亚纳米级在位/动态测量方法及微环境误差传递与微环境超精密调控基础理论,多维高速高动态超精密测量方法与动态计量校准基础理论,量子精密测量与溯源方法; (2) 面向高端制造的微区形态性能多物理场多参数耦合机理、不确定度评估与量值溯源,光子—声子/自旋量子调控及其高精度传感与测量方法,以及传感器件与测试仪器; (3) 面向半导体制造的电磁波与物质相互作用的纳米量测新机理,泛薄膜体系跨尺度光学精密测量新原理,接触—非接触复合测量新模式,以及测量装备的校准与可溯源问题; (4) 面向智能制造的新型可溯源光学定位原理方法,融合惯性、时间信息的高性能全局测量网络动态测量方法,现场环境因素实时监测与修正方法,以及物理—信息融合测量新原理与方法。 建议着重围绕以下4个领域,通过关键技术攻关、前沿探索及多学科交叉深入开展原创性研究。 (1) 面向高端精密装备的核心零部件加工、集成及服役中的精密测量基础理论与复杂物理场耦合原位高精测试理论; (2) 面向高端制造与微纳精密制造的多物理量、多参数的形性测量基础理论; (3) 面向半导体制造的测量新原理,特别是超光学衍射分辨极限、高性能非破坏、智能质量检测等方面的测量基础理论; (4) 面向智能制造的测量基础理论,特别是综合测量系统构建方法,现场广域全局空间、时间基准统一测试新方法,物理信息融合测量新原理等。4 结 语 在当前国际形势深刻复杂变化的时代背景下,发展自主可控的高端精密装备精度测量技术及仪器,满足我国以超高精度光刻机、先进飞机船舶为代表的诸多核心装备制造急需,为中国制造在智能化升级中提供强有力支持,是历史赋予的重要使命。精密测量技术研究必须坚决贯彻“四个面向”的科研思想,深入高端装备一线,持续跟踪、预判高端精密装备精度测量基础理论最新动向,抽取真科学问题,深度解决挑战性问题;必须快速推进基础研究、技术突破及成果转化,与国家重点领域发展规划无缝衔接,实现对国家重大产业亟需的快速响应。同时,建议今后对高端精密装备精度测量基础理论持续高强度支持,推动重点突破,设立重大项目、重点项目群、或重大研究计划,资助“极端条件下可直接溯源几何量超精密测量方法”、“多物理场耦合测量与精度调控”、“多源、多维、多尺度测量信息高性能传感”、“智能制造大场景精密测量方法”等前沿领域,引领机械测试研究新方向,推动全国优势研究资源的协同攻关,实现“并跑”,甚至“领跑”,为全面支撑我国高端装备制造能力跨越式发展提供精密测量理论与技术保障。参 考 文 献(略)
  • 北化院成立基础研究所,聚焦化工新材料领域
    3月20日,中国石化北京化工研究院基础研究所正式成立。该研究所将聚焦化工材料领域前沿基础科学和优势领域基础研究,发展模拟计算和AI机器学习技术方法,加快解决催化科学和高分子材料共性问题,着力提升原创技术源头供给能力,助力化工新材料领域关键核心技术攻关。化工新材料领域基础研究所的成立,是落实中石化集团公司党组书记、董事长马永生提出的“直属研究院要发挥好基础研究主力军作用,切实履行主体责任,探索设立基础研究中心”要求的具体行动,是北化院承担起提升基础研究效能,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,推动集团公司化工新材料领域高质量发展重任的重要一步。据了解,北化院作为中石化集团化工新材料领域基础研究的主力军,持续关注培育新领域、发展新技术、开发新材料的关键科学问题,近年来开展了多项基础研究课题攻关,培养相关领域基础研究人员上百人。北化院表示,将积极加快关键核心技术攻关,加强科研领域布局和学科建设,加速高质量科研平台建设,加大高水平科技领军人才、专家人才、青年科技人才、基础研究人才引进和科研团队建设,打造化工新材料领域重要人才集聚中心和创新高地;锚定把基础研究所打造成为全国化工材料领域“排头兵”的总目标,充分发挥基础研究科技创新基石作用,为中国石化高质量发展提供强有力的技术支撑。
  • 科技基础性工作专项2015年度项目初评专家名单
    科技基础性工作专项2015年度项目初评专家名单    科技基础性工作专项2015年度项目初评会将于2014年8月21日在北京召开,现将评审专家名单予以公布(见附件)。  科技部基础研究司  2014年8月18日  附件:科技基础性工作专项2015年度项目初评专家名单 序号姓 名职称单 位备注1陈宜瑜研究员国家自然科学基金委员会顾问组成员2许志琴研究员中国地质科学院顾问组成员3蒋有绪研究员中国林业科学研究院森林生态与保护研究所顾问组成员4王 浩研究员中国水利水电科学研究院顾问组成员5孙九林研究员中国科学院地理科学与资源研究所顾问组成员6尹 岭研究员解放军总医院顾问组成员7黄大卫研究员中国科学院动物研究所顾问组成员8孙 松研究员中国科学院海洋研究所顾问组成员9宫辉力教 授首都师范大学顾问组成员10黄铁青研究员中国科学院东北地理与农业生态研究所顾问组成员11薛建辉教 授南京林业大学 12孙 航研究员中国科学院昆明植物研究所 13王英典教 授北京师范大学 14王纪华研究员北京市农林科学院 15白林泉教 授上海交通大学 16程远平教 授中国矿业大学 17琚宜文教 授中国科学院大学 18张奠湘研究员中国科学院华南植物园 19张英鸽研究员军事医学科学院毒物药物研究所 20刘金华教 授中国农业大学 21张 建教 授山东大学 22曹务春研究员军事医学科学院微生物流行病研究所 23李 勇教 授北京大学 24金征宇教 授江南大学 25李 忠教 授华东理工大学 26袁增强研究员中国科学院生物物理研究所 27蒋跃明研究员中国科学院华南植物园 28杨桂山研究员中国科学院南京地理与湖泊研究所 29范欣生教 授南京中医药大学 30王新宴研究员空军总医院 31蔡庆华研究员中国科学院水生生物研究所 32柴团耀教 授中国科学院大学 33李跃华主任医师西苑医院 34黎 健研究员北京医院 35万必文研究员人民教育出版社 36李增元研究员中国林业科学研究院资源信息研究所 37罗志福研究员级高工中国原子能科学研究院 38过常宝教 授北京师范大学 39毕少兰教 授北京师范大学 40付碧宏研究员中国科学院遥感与数字地球研究所 41肖 杭教 授南京医科大学 42张 勤教 授长安大学 43江大勇教 授北京大学
  • 中科院物理所团队发现小分子药物调控人源电压门控钠离子通道蛋白的结构学基础
    电压门控钠离子通道蛋白在产生和传导动作电位中发挥重要作用。在哺乳动物中,基于组织特异性,至少有9种电压门控钠离子通道异构体,其中命名为“Nav1.3”的电压门控钠离子通道蛋白在中枢神经系统中表达量高。有证据表明Nav1.3蛋白的突变与局灶性癫痫和多微脑回畸形疾病有关,因此Nav1.3蛋白可以作为治疗癫痫药物的靶点。  3月11日,中国科学院物理研究所团队在nature communications杂志上发表了题为“Structural basis for modulation of human Nav1.3 by clinical drug and selective antagonist”的文章,解析了Nav1.3/β1/β2分别与小分子药物乌头碱A和选择性拮抗剂ICA121431结合的冷冻电镜三维结构,揭示了乌头碱A和ICA121431调节Nav1.3的不同机制。  研究表明,Nav1.3蛋白的整体结构与已报道的其他哺乳动物Nav蛋白结构高度相似。调控Nav1.3蛋白功能的β1亚基通过其N端结构域和Nav1.3蛋白相互作用,同时其C端跨模域的螺旋稳定在Nav1.3蛋白第三个结构域上。调控Nav1.3蛋白功能的β2亚基柔性大,整体分辨率较低,但仍能看到其第55位的半胱氨酸与Nav1.3蛋白第911位的半胱氨酸形成了二硫键。小分子药物乌头碱A结合位点位于Nav1.3蛋白第一个结构域与第二个结构域之间,部分阻挡了离子通道。选择性拮抗剂ICA121431结合位点位于Nav1.3蛋白第四个结构域,增强了“异亮氨酸-苯丙氨酸-甲硫氨酸”模体与该模体的受体的结合,将离子通道稳定在失活状态。  该研究解析了不同小分子调节剂与Nav1.3蛋白结合位点的结构,阐明了这些小分子在Nav1.3蛋白上的作用机制,为后续基于结构开发特异性更高的药物提供支撑。  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-28808-5
  • 盘点“国之重器”!“十四五”重大科技基础设施建设名单出炉
    重大科技基础设施是探索未知世界、发现自然规律、突破关键核心技术的国之重器,也是体现一个国家科技创新能力和综合国力的重要标志。国务院于2013年发布的《国家重大科技基础设施建设中长期规划2012-2030》提出,未来20年,以能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间和天文、工程技术等7个科学领域为重点,从预研、新建、推进和提升四个层面逐步完善重大科技基础设施体系;在可能发生革命性突破的方向,前瞻开展一批发展前景较好的探索预研工作,夯实设施建设的技术基础。“十三五”以来,我国大设施建设运行从以跟跑为主,逐步转到跟跑、并跑,有的已经实现了领跑,产生了一大批重大原创成果,催生了一批战略性产业技术。例如,通过上海光源实验手段,发现了外尔半金属,外尔费米子第一次展现在科学家面前;全超导托卡马克核聚变实验装置创造了101秒等离子体高约束持续放电、等离子体中心电子温度1亿度这样的世界纪录。进入“十四五”,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提到,支持北京、上海、粤港澳大湾区形成国际科技创新中心,建设北京怀柔、上海张江、大湾区、安徽合肥综合性国家科学中心,支持有条件的地方建设区域科技创新中心;在战略导向、应用支撑、前瞻引领、民生改善方面建设一批国家重大科技基础设施。“十四个五年规划和2035年远景目标纲要”提出建设名单1 战略导向型建设空间环境地基监测网、高精度地基授时系统、大型低速风洞、海底科学观测网、空间环境地面模拟装置、聚变堆主机关键系统综合研究设施等。2 应用支撑型建设高能同步辐射光源、高效低碳燃气轮机试验装置、超重力离心模拟与试验装置、加速器驱动嬗变研究装置、未来网络试验设施等。3 前瞻引领型建设硬X射线自由电子激光装置、高海拔宇宙线观测站、综合极端条件实验装置、极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施、精密重力测量研究设施、强流重离子加速器装置等。4 民生改善型建设转化医学研究设施、多模态跨尺度生物医学成像设施、模式动物表型与遗传研究设施、地震科学实验场、地球系统数值模拟器等。此外,仪器信息网注意到,各地积极响应国家号召,纷纷加快重大科技基础设施建设步伐,多省已在科技创新“十四五”规划中明确重大科技基础设施布局方向。如浙江提出,“十四五”时期加快推进智能计算、新一代工业互联网系统信息安全、重离子肿瘤精准治疗装置、多维超级感知、超高灵敏极弱磁场和惯性测量、社会治理大数据与模拟推演实验等重大科技基础设施(装置)建设,打造大科学装置集群。广东提出,围绕国家战略需求,以大湾区综合性国家科学中心建设为主要牵引,按照“学科集中、区域聚集”和“谋划一批、建设 一批、运行一批”的原则,聚焦信息、生命、材料、海洋、能源等重点学科领域,合理有序布局建设重大科技基础设施集群。河南提出,“十四五”期间新建优势农业种质资源库、国家园艺种质资源库、超短超强激光平台等7个重大科技基础设施,谋划建设“天蛛计划”应用分靶场,力争国家大科学装置在省内布局实现零的突破。各省份科技创新“十四五”规划中提出建设名单省份相关描述北京突破怀柔科学城。强化以物质为基础、以能源和生命为起步科学方向,深化院市合作,加快形成重大科技基础设施集群;加快推进现有重大科技基础设施和交叉研究平台建设,面对战略必争和补短板领域,预研和规划一批新的重大科技基础设施。上海加快推进硬X射线、上海光源二期、海底科学观测网、高效低碳燃气轮机等设施建设,推动钍基熔盐堆研究设施等重大科技基础设施落地上海。基本建成全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光子重大科技基础设施集群。支持上海交通大学附属瑞金医院转化医学国家重大科技基础设施加快发展。重庆加快推进分布式雷达天体成像测量仪验证试验场等重大科技基础设施及研发平台建设。集中力量推动超瞬态实验装置建设,加快研究论证、启动培育长江上游种质创制科学装置、长江模拟器、积声科学装置、无线能量传输与环境影响科学工程、中国自然人群生物资源库重庆中心、超大分布孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施、宏微纳跨尺度基标准与溯源科学装置、低重力科学研究基地、极端环境生命实验装置、强动载生物致伤模拟系统、多维态分子精密测量科学装置等后备项目。河北支持涿州国家模式动物表型与遗传研究重大科技基础设施建设,筹划布局氢冶金、先进材料、合成生物研究等以支撑实现碳达峰碳中和、新材料和新药研发为主要任务的重大科技基础设施。山西逐步推进12-14km的试验线建设,争取将高速飞行列车工程试验线列为国家重大科技基础设施。辽宁重大科技基础设施(争创):基于高亮度极紫外自由电子激光的前沿科技研究设施、未来工业互联网创新基础设施、高能射线多束源材料多维成像分析测试装置、超大型深部工程灾害物理模拟试验装置、海洋工程环境实验与模拟设施、智能制造重大科技设施群、特殊钢全生命周期研发测试平台。江苏提升未来网络试验设施、高效低碳燃气轮机试验装置建设水平,推进纳米真空互联综合实验装置、作物表型组学研究设施等建设,重点培育信息高铁综合试验装置、跨多介质复杂流体试验设施、极地环境与动荷载模拟设施、空间信息综合应用工程等重大平台。浙江加快建设超重力离心模拟与实验装置;推进智能计算、新一代工业互联网系统信息安全、重离子肿瘤精准治疗装置、多维超级感知、超高灵敏极弱磁场和惯性测量、社会治理大数据与模拟推演实验等重大科技基础设施(装置)建设。安徽全面提升拓展同步辐射、全超导托卡马克、稳态强磁场等大科学装置性能。建设聚变堆主机关键系统综合研究设施、雷电防护与试验研究重大试验设施、未来网络试验设施(合肥分中心)、高精度地基授时系统(合肥一级核心站)。推进合肥先进光源、空地一体量子精密测量实验设施、大气环境模拟系统等大科学装置开工建设。谋划聚变能紧凑燃烧等离子体装置(BEST)、G60高速磁悬浮通道合肥-芜湖试验工程。深化合肥、上海张江综合性国家科学中心“两心”同创。江西重点推进本草物质科学研究设施、轴承全生命周期研究评价设施、发酵工程基础设施、超高温材料基础设施、射电望远镜、超级计算、磁约束聚变与材料改性平台等重大科技基础设施建设。河南新建7个重大科技基础设施:优势农业种质资源库、国家园艺种质资源库、超短超强激光平台、交变高速加载足尺试验系统、量子信息技术基础支撑平台、智能医疗共享服务平台、智慧灌溉技术创新平台。谋划建设“天蛛计划”应用分靶场。湖北推进脉冲强磁场、精密重力测量、武汉生物安全(P4)实验室、作物表型组学、深部岩土工程扰动模拟、高端生物医学成像等重大科技基础设施优化提升或加快建设。统筹谋划磁约束氘氘聚变中子源、武汉光源、农业微生物、碳捕集利用与封存、沼山长基线原子观测等重大科技基础设施预研预制。加快超算中心、科技创新数据资源中心等新型基础设施建设。湖南升级国家超级计算长沙中心,建设国家IPv6应用创新研究院、中国南方区域域名解析研究中心。构建工程化基地、数据共用库、检测评价中心等基础设施。广东信息科学领域:推动国家超级计算广州中心、深圳中心扩容升级,加快建设未来网络实验装置(深圳)、鹏城云脑智能超级算力平台、珠海智能超算平台等。生命科学领域:加快建设国家基因库二期、合成生物研究重大科技基础设施、脑解析与脑模拟重大科技基础设施等,谋划建设人类细胞谱系装置、精准医学影像大设施等。材料科学领域:加快建设中国(东莞)散裂中子源二期,谋划建设先进阿秒激光设施、南方先进光源装置等。海洋科学领域:加快建设新型地球物理综合科学考察船、天然气水合物钻采船,谋划建设冷泉生态系统装置、极端海洋动态过程多尺度自主观测科考设备、海底科学观测网南海子网等。能源科学领域:加快建设强流重离子加速器、加速器驱动嬗变研究装置等。基础物理领域:加快建设江门中微子实验站等。航空航天领域:推进智能化动态宽域高超声速风洞建设。四川打造世界一流的先进核能、空气动力、生物医学、深地科学、天文观测等重大科技基础设施集群,建设科学数据和研究中心。加快建设高海拔宇宙线观测站、转化医学、大型低速风洞等国家重大科技基础设施。启动建设新型空间光学研究装置、超高速轨道交通试验平台等前沿引领创新平台。云南推进模式动物表型与遗传研究大科学设施建设,为医药研发、动物育种提供理论和技术支撑。建设景东120米全可动脉冲星射电望远镜,构建我国自主脉冲星时间体系核心装置;建设2米环形太阳望远镜,磁场测量精度达到国际4米太阳望远镜标准;建设云南省超算中心,支撑新材料、生物医药、数字经济等重点产业数字化转型和创新发展。陕西加快建设高精度地基授时系统、转化医学等国家重大科技基础设施。积极推进列入“十四五”国家重大科技基础设施专项规划的先进阿秒激光、电磁驱动聚变设施等项目前期工作。积极谋划二氧化碳捕集利用和封存、超精密跨尺度基标准与溯源、空天地海无人系统综合试验测试、超大规模复杂电磁特性模拟与表征、航空发动机及燃气轮机结构服役安全试验等重大科技基础设施项目。青海推进建设国家盐湖技术创新中心、天文大科学装置等重大科技平台和重大科技基础设施。广西加快建设“近海海床地基与工程结构系统安全创新平台”(海基一号),推动建设中国-东盟卫星应用中心等重大科技基础设施。
  • 要闻 | 华中师范大学依托国仪量子教学机开设量子信息技术基础课程
    近期,华中师范大学物理科学与技术学院依托国仪量子金刚石量子计算教学机开设的《量子信息技术基础》实验课程正式开课。课程现场01量子技术发展背景&现状2014年,英国《自然》杂志吹响“第二次量子革命”的号角。以量子信息技术为代表的量子调控,是量子力学的最新发展,其带来了“第二次量子革命”。人类对量子世界的探索已从单纯“探测时代”走向主动“调控时代”,成为解决人类对能源、环境、信息等需求的重要新手段、新技术。2018年9月,美国发布了量子信息发展国家战略书,特别强调了量子技术和量子科技在国家战略中的重要性。欧盟从2018年开始,投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划。英国早在2014年就发布了量子科技发展蓝图并在牛津大学等高校建立量子研究中心,投入约2.5亿美元培养人才。2016年,我国发布了《“十三五”国家科技创新规划》,其中强调了量子技术发展的重要性,量子通信与量子计算被列为“十三五”科技规划100项重大技术与工程项目的前三位。日前,中共中央政治局也专门就量子科技研究和应用前景举行了第二十四次集体学习,中共中央总书记习近平在学习中特别指出,要培养造就高水平人才队伍。要加快量子科技领域人才培养力度,加快培养一批量子科技领域的高精尖人才,建立适应量子科技发展的专门培养计划,打造体系化、高层次量子科技人才培养平台。2019年10月谷歌公司发布论文宣称已成功演示“量子霸权”,引来中外媒体纷纷报道,其研发的量子系统只用了约200秒就完成了经典计算机大约需要1万年才能完成的计算任务,这一划时代的技术进展是量子计算研究也是量子技术应用的一个重要里程碑。IBM亦成功研制50多比特的量子计算机原型,虽然技术离真正付诸实用尚需时日,但美国已经在考虑对量子计算等技术领域设置出口禁令,我们不禁要问中国如何在未来的量子技术应用领域不被外国“卡脖子”并实现领先?02量子教育量子技术应用广泛现阶段,与量子技术快速发展不相适应的是,我国量子技术从业人员严重缺乏,工程技术人员对量子技术的理解不够深入、实操能力不足,这些已严重限制该技术发展和应用。人才的匮乏源于教育的缺失,更源于教育方式的桎梏,虽然目前很多高校开设了量子力学相关课程,但是现有的课程和教材从思维模式和体系结构上,大多侧重讲述物理原理和基础方案的验证性实验,缺乏类似工科专业教学的案例、教材和实验资源。“物理定律不能单靠“思维”来获得,还应致力于观察和实验。—— 普朗克”量子力学的教育,离不开量子理论和实验的紧密结合。推进量子力学学科建设,完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段,不仅符合我国建设量子技术科技强国的国家需求,还能解决高校量子技术相关应用型人才培养的实际问题。03华中师范大学物理科学与技术学院教学机开课华中师范大学物理科学与技术学院源于1903年文华大学物理系,弦歌百年,蜚英腾茂。建系早期,一批从国外归来的著名学者曾先后在这里任教和从事科学研究。他们言传身教,筚路蓝缕30年,奠定了华中师范大学物理学科的基础。物理科学与技术学院的物理学专业是国家高等学校特色专业、湖北省高校本科品牌专业,是国家理科(物理学)基础科学研究和教学人才培养基地。学院以建设“国内一流,国际知名学院”为目标,注重加强课程建设与教学改革,大力促进人才培养模式的创新。华中师范大学物理科学与技术学院学校一直非常重视本科生的物理实验教学,鼓励教师拓展实验内容,开发新的实验项目。物理实验中心副主任吴青林老师了解到我们金刚石量子计算教学机设备后,就积极与我们进行联系。国仪量子也依据专业技能及经验积极配合华中师范大学物理科学与技术学院做好课程开设相关工作,并基于其发展特色课程定位提供了定制服务。培训&开课现场华中师范大学物理科学与技术学院将基于金刚石量子计算教学机的实验课程命名为《量子信息技术基础》,目前国仪量子已完成对授课老师的开课前培训,将会在本学期面向第四学年第一学期的物理学专业学生开课,该课程作为四级实验开设在大学物理实验中心,课程设计为16个学时,计1学分。实验课程本学期一经推出就受到学生的热情关注,同学们普遍表示通过教学机生动形象的实验课程学习,让他们更加深入理解了量子力学的相关知识,课程的开设得到了学校师生的一致好评。04金刚石量子计算教学机简述金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学,推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心,以自旋磁共振为原理的设备,通过控制光、电、磁等基本物理量,实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出,从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行,无需低温真空环境,使得设备有着几乎为零的运行成本,桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境,无论是课堂还是实验室,都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此,金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试,多功能的软件支持支持自定义脉冲序列编写。国仪量子金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作,方便教师展示教学,激发学生的兴趣和想象力,提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机,国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务,让学校和老师们更轻松的开设相关实验课程。此外,近期国仪经申报获批了四大类总计50项教育部高教司发布的2020年第一批产学合作协同育人项目,欢迎对入选项目感兴趣的申报高校积极与我们联系。华中师范大学量子计算实验课程的顺利开启对国内高校探索量子教育发展与应用具有十分积极的影响,对华中师范大学在量子教育的发展创新也都有重要的意义,未来,国仪量子也将与包括华中师范大学在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行,为量子技术人才的培养与教育、为中国高科技的发展与创新、为量子技术科学强国做出更多贡献!
  • 国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见
    p  各省、自治区、直辖市人民政府,国务院各部委、各直属机构:/pp  强大的基础科学研究是建设世界科技强国的基石。当前,新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,科学探索加速演进,学科交叉融合更加紧密,一些基本科学问题孕育重大突破。世界主要发达国家普遍强化基础研究战略部署,全球科技竞争不断向基础研究前移。经过多年发展,我国基础科学研究取得长足进步,整体水平显著提高,国际影响力日益提升,支撑引领经济社会发展的作用不断增强。但与建设世界科技强国的要求相比,我国基础科学研究短板依然突出,数学等基础学科仍是最薄弱的环节,重大原创性成果缺乏,基础研究投入不足、结构不合理,顶尖人才和团队匮乏,评价激励制度亟待完善,企业重视不够,全社会支持基础研究的环境需要进一步优化。为进一步加强基础科学研究,大幅提升原始创新能力,夯实建设创新型国家和世界科技强国的基础,现提出以下意见。/ppstrong  一、总体要求/strong/pp  (一)指导思想。/pp  全面贯彻党的十九大精神,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,按照党中央、国务院决策部署,深入实施科教兴国战略、创新驱动发展战略,充分发挥科学技术作为第一生产力的作用,充分发挥创新作为引领发展第一动力的作用,瞄准世界科技前沿,强化基础研究,深化科技体制改革,促进基础研究与应用研究融通创新发展,着力实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破,全面提升创新能力,全面推进创新型国家和世界科技强国建设,为加快建设社会主义现代化强国、实现中华民族伟大复兴的中国梦提供强大支撑。/pp  (二)基本原则。/pp  遵循科学规律,坚持分类指导。尊重科学研究灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性的特点,营造有利于创新的环境和文化,鼓励科学家自由畅想、大胆假设、认真求证。推动自由探索和目标导向有机结合,自由探索类基础研究聚焦探索未知的科学问题,勇攀科学高峰 目标导向类基础研究紧密结合经济社会发展需求,加强战略领域前瞻部署。/pp  突出原始创新,促进融通发展。把提升原始创新能力摆在更加突出位置,坚定创新自信,勇于挑战最前沿的科学问题,提出更多原创理论,作出更多原创发现。强化科教融合、军民融合和产学研深度融合,坚持需求牵引,促进基础研究、应用研究与产业化对接融通,推动不同行业和领域创新要素有效对接。/pp  创新体制机制,增强创新活力。突出以人为导向,深化科研项目和经费管理改革,营造宽松科研环境,使科研人员潜心、长期从事基础研究。完善分类评价机制,调动科学家、科研院所、高校、企业等方面的积极性创造性。创新政府管理方式,引导企业加强基础研究,提升市场竞争力。/pp  加强协同创新,扩大开放合作。适应大科学、大数据、互联网时代新要求,积极探索科研活动协同合作、众包众筹等新方式,破解科学难题、共享创新成果。坚持全球视野,创新人才培养机制,多方引才引智。主动融入全球创新网络,加强创新能力开放合作,打造国际合作新平台,共同应对全球关注的重大科学挑战。/pp  强化稳定支持,优化投入结构。加大中央财政对基础研究的稳定支持力度,构建基础研究多元化投入机制,引导鼓励地方、企业和社会力量增加基础研究投入。建立稳定支持和竞争性支持相协调的投入机制,推动科学研究、人才培养与基地建设全面发展。/pp  (三)发展目标。/pp  到2020年,我国基础科学研究整体水平和国际影响力显著提升,在若干重要领域跻身世界先进行列,在科学前沿重要方向取得一批重大原创性科学成果,解决一批面向国家战略需求的前瞻性重大科学问题,支撑引领创新驱动发展的源头供给能力显著增强,为全面建成小康社会、进入创新型国家行列提供有力支撑。/pp  到2035年,我国基础科学研究整体水平和国际影响力大幅跃升,在更多重要领域引领全球发展,产出一批对世界科技发展和人类文明进步有重要影响的原创性科学成果,为基本实现社会主义现代化、跻身创新型国家前列奠定坚实基础。/pp  到本世纪中叶,把我国建设成为世界主要科学中心和创新高地,涌现出一批重大原创性科学成果和国际顶尖水平的科学大师,为建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国和世界科技强国提供强大的科学支撑。/ppstrong  二、完善基础研究布局/strong/pp  (四)强化基础研究系统部署。坚持从教育抓起,潜心加强基础科学研究,对数学、物理等重点基础学科给予更多倾斜。完善学科布局,推动基础学科与应用学科均衡协调发展,鼓励开展跨学科研究,促进自然科学、人文社会科学等不同学科之间的交叉融合。加强基础前沿科学研究,围绕宇宙演化、物质结构、生命起源、脑与认知等开展探索,加强对量子科学、脑科学、合成生物学、空间科学、深海科学等重大科学问题的超前部署。加强应用基础研究,围绕经济社会发展和国家安全的重大需求,突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新,在农业、材料、能源、网络信息、制造与工程等领域和行业集中力量攻克一批重大科学问题。围绕改善民生和促进可持续发展的迫切需求,进一步加强资源环境、人口健康、新型城镇化、公共安全等领域基础科学研究。聚焦未来可能产生变革性技术的基础科学领域,强化重大原创性研究和前沿交叉研究。/pp  (五)优化国家科技计划基础研究支持体系。发挥国家自然科学基金支持源头创新的重要作用,更加聚焦基础学科和前沿探索,支持人才和团队建设。加强国家科技重大专项与国家其他重大项目和重大工程的衔接,推动基础研究成果共享,发挥好基础研究的基石作用。拓展实施国家重大科技项目,加快实施量子通信与量子计算机、脑科学与类脑研究等“科技创新2030—重大项目”,推动对其他重大基础前沿和战略必争领域的前瞻部署。加快实施国家重点研发计划,聚焦国家重大战略任务,进一步加强基础研究前瞻部署,从基础前沿、重大关键共性技术到应用示范进行全链条创新设计、一体化组织实施。健全技术创新引导专项(基金)运行机制,引导地方、企业和社会力量加大对基础研究的支持。优化基地和人才专项布局,加快基础研究创新基地建设和能力提升,促进科技资源开放共享。/pp  (六)优化基础研究区域布局。聚焦国家区域发展战略,创新引领率先实现东部地区优化发展,推动中西部地区走差异化和跨越式发展道路,构建各具特色的区域基础研究发展格局。支持北京、上海建设具有全球影响力的科技创新中心,推动粤港澳大湾区打造国际科技创新中心。加强北京怀柔、上海张江、安徽合肥等综合性国家科学中心建设,打造原始创新高地。充分发挥国家自主创新示范区、国家高新区作用,突出已有优势,强化东北和中西部地区基础研究布局,构建跨区域创新网络。/pp  (七)推进国家重大科技基础设施建设。聚焦能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间天文、工程技术等领域,依托高校、科研院所等布局建设一批国家重大科技基础设施。鼓励和引导地方、社会力量投资建设重大科技基础设施,加快缓解设施供给不足问题。支持各类创新主体依托重大科技基础设施开展科学前沿问题研究,加快提升科学发现和原始创新能力,支撑重大科技突破。/ppstrong  三、建设高水平研究基地/strong/pp  (八)布局建设国家实验室。聚焦国家目标和战略需求,在有望引领未来发展的战略制高点,统筹部署和建设突破型、引领型、平台型一体的国家实验室,给任务、给机制、给条件、给支持,激发其创新活力。选择最优秀的团队和最有优势的创新单元,整合全国创新资源,聚集国内外一流人才,探索建立符合大科学时代科研规律的科学研究组织形式。建立国家实验室稳定支持机制,开展具有重大引领作用的跨学科、大协同的创新攻关,打造体现国家意志、具有世界一流水平、引领发展的重要战略科技力量。/pp  (九)加强基础研究创新基地建设。优化国家重点实验室布局,在前沿、新兴、交叉、边缘等学科以及布局薄弱学科,依托高校、科研院所和骨干企业等部署建设一批国家重点实验室和国防科技重点实验室,推进学科交叉国家研究中心建设。加强转制科研院所创新能力建设,引导有条件的转制科研院所更多聚焦科学前沿和应用基础研究,打造引领行业发展的原始创新高地。加强企业国家重点实验室建设,支持企业与高校、科研院所等共建研发机构和联合实验室,加强面向行业共性问题的应用基础研究。推进军民共建、省部共建和港澳国家重点实验室建设。加强国家野外科学观测研究站建设,提升野外观测研究示范能力。强化对科技创新基地的定期评估考核和调整,坚持能进能出,提升持续创新活力。/ppstrong  四、壮大基础研究人才队伍/strong/pp  (十)培养造就具有国际水平的战略科技人才和科技领军人才。把握国际发展机遇,围绕国家重大需求,创新人才培养、引进、使用机制,更大力度推进实施国家“千人计划”、“万人计划”等高层次人才引进和培养计划,多方引才引智,广聚天下英才。在我国优势科研领域设立一批科学家工作室,培养一批具有前瞻性和国际眼光的战略科学家群体。建立健全人才流动机制,鼓励人才在高校、科研院所和企业之间合理流动。/pp  (十一)加强中青年和后备科技人才培养。建立国际通行的访问学者制度,完善博士后制度,吸引国内外优秀青年博士在国内从事博士后研究。鼓励科研院所与高校加强协同创新和人才联合培养,加强基础研究后备科技人才队伍建设,支持具有发展潜力的中青年科学家开展探索性、原创性研究。/pp  (十二)稳定高水平实验技术人才队伍。建立健全符合实验技术人才及其岗位特点的评价体系和激励机制,提高实验技术人才的地位和待遇。加大实验技术人才、专职工程技术人才和开放服务人才培养力度,优化科研队伍结构。加强实验技术人员培训,提升技术能力和水平。/pp  (十三)建设高水平创新团队。发挥国家重大科技基础设施、国家重点实验室等研究基地的集聚作用,稳定支持一批优秀创新团队持续从事基础科学研究。聚焦科学前沿,支持高水平研究型大学和科研院所选择优势基础学科建设国家青年英才培养基地,组建跨学科、综合交叉的科研团队,加强协同合作。/ppstrong  五、提高基础研究国际化水平/strong/pp  (十四)组织实施国际大科学计划和大科学工程。继续参与他国发起或多国发起的国际大科学计划和大科学工程,积极承担任务,深度参与运行管理,积累管理经验。立足我国现有基础条件,综合考虑潜在风险,编制我国牵头组织国际大科学计划和大科学工程规划,重点在我国相关优势特色领域选择具有合作潜力的若干项目进行培育,力争发起组织新的国际大科学计划和大科学工程。主动参与国际大科学计划和大科学工程相关规则的起草制定。/pp  (十五)深化基础研究国际合作。加大国家科技计划开放力度,支持海外专家牵头或参与国家科技计划项目,吸引国际高端人才来华开展联合研究,加快提升我国基础科学研究水平和原始创新能力。落实“一带一路”科技创新行动计划,全面提升科技创新合作层次和水平,打造“一带一路”协同创新共同体。深化政府间科技合作,分类制定国别战略,建立国际创新合作平台,联合开展科学前沿问题研究。/ppstrong  六、优化基础研究发展机制和环境/strong/pp  (十六)加强基础研究顶层设计和统筹协调。加强统筹规划,集中资源要素,瞄准世界科技发展前沿,突出原始创新。在国家科技计划(专项、基金等)管理部际联席会议机制下,成立基础研究战略咨询委员会,研判基础研究发展趋势,开展基础研究战略咨询,提出我国基础研究重大需求和工作部署建议。强化中央和地方、中央部门间协调,推进军民基础研究融合发展。结合国际一流科研机构、世界一流大学和一流学科建设,推进基础研究科教融合。/pp  (十七)建立基础研究多元化投入机制。加大中央财政对基础研究的支持力度,完善对高校、科研院所、科学家的长期稳定支持机制。采取政府引导、税收杠杆等方式,落实研发费用加计扣除等政策,探索共建新型研发机构、联合资助、慈善捐赠等措施,激励企业和社会力量加大基础研究投入。探索实施中央和地方共同出资、共同组织国家重大基础研究任务的新机制。地方政府要结合本地区经济社会发展需要,加大对基础研究的支持力度。/pp  (十八)进一步深化科研项目和经费管理改革。完善符合基础研究规律的项目组织、申报、评审与决策机制,遴选基础研究项目时更多注重对研究方向、人才团队及其创新能力的考察。简化基础研究项目任务书和预算书,落实法人单位和科研人员的经费使用自主权,使科研人员有充足时间心无旁骛地开展科学研究,让经费为人的创造性活动服务。探索直接委托国家科技创新基地承担国家科研任务的机制。/pp  (十九)推动基础研究与应用研究融通。在重视原创性、颠覆性发明创造的基础上,大力推进智能制造、信息技术、现代农业、资源环境等重点领域应用技术创新,通过应用研究衔接原始创新与产业化。创新体制机制,推动基础研究、应用研究与产业化对接融通,促进科研院所、高校、企业、创客等各类创新主体协作融通,把国家重大科技项目等打造成为融通创新的重要载体。充分发挥企业特别是转制科研院所在产学研深度融合中的作用,推动基础研究和应用研究工程化,吸引国内外资金、技术,提升产业竞争力。适应互联网时代创新活动开源开放的新趋势,创新基础研究组织形式,探索开展基础研究众包众筹,举办多种形式的创新挑战赛,加强知识产权保护,建立集群思、汇众智、解难题的众创空间。/pp  (二十)促进科技资源开放共享。加强国家科技资源共享服务平台建设和科学数据管理,统筹国家科技创新基地规划布局,推进国家科学数据中心、国家种质资源库、人类遗传资源和实验材料库(馆)建设,促进国防科技资源开放共享。面向重要基础科学问题和重大战略需求,加强基础性、公益性的自然本底数据、种质、标本等科技基础条件资源收集。完善国家科技报告制度,推动更多国家重大科技基础设施、科学数据和仪器设备向各类创新主体开放。强化新购大型科研仪器查重评议,建立健全科研设施与仪器开放共享管理机制和后补助机制。发挥创新券在促进科研设施与仪器开放共享方面的作用,强化法人单位开放共享的主体责任和义务。/pp  (二十一)建立完善符合基础研究特点和规律的评价机制。开展基础研究差别化评价试点,针对不同高校、科研院所实行分类评价,制定相应标准和程序,完善以创新质量和学术贡献为核心的评价机制。自由探索类基础研究主要评价研究的原创性和学术贡献,探索长周期评价和国际同行评价 目标导向类基础研究主要评价解决重大科学问题的效能,加强过程评估,建立长效监管机制,提高创新效率。支持高校与科研院所自主布局基础研究,扩大高校与科研院所学术自主权和个人科研选题选择权。健全完善科技奖励等激励机制,提升科研人员荣誉感 建立鼓励创新、宽容失败的容错机制,鼓励科研人员大胆探索、挑战未知。/pp  (二十二)加强科研诚信建设。坚持科学监督与诚信教育相结合,教育引导科研人员坚守学术诚信、恪守学术道德、完善学术人格、维护学术尊严。指导高校、科研院所等建立完善学术管理制度,对科研人员学术成长轨迹和学术水平进行跟踪评价,对重要学术成果发表加强审核和学术把关。抓紧制定对科研不端行为“零容忍”、树立正确科研评价导向的规定,加大对科研造假行为的打击力度,夯实我国科研诚信基础。/pp  (二十三)推动科学普及,弘扬科学精神和创新文化。充分发挥基础研究对传播科学思想、弘扬科学精神和创新文化的重要作用,鼓励科学家面向社会公众普及科学知识。推动国家重点实验室等创新基地面向社会开展多种形式的科普活动。/pp style="text-align: right "  国务院/pp style="text-align: right "  2018年1月19日/p
  • 2013年世界科技发展回顾——基础研究
    美 国  原子物理研究取得进展,暗物质研究更加接近突破,天文研究活跃。  丁肇中团队观察到宇宙射线流中正电子存在的比率符合关于暗物质存在理论的预测,向最终找到暗物质存在的可靠证据又迈进了一步。  欧洲大型强子对撞机及美国明尼苏达地底实验室报告了锁定暗物质的初步线索。计算结果表明其是大质量弱相互作用粒子(WIMP)的可能性为99.81%,也就是确定性为3西格玛水平。  美国桑福德地下研究中心的大型地下氙探测器(LUX)实验发布实验报告,宣布排除了大质量弱相互作用粒子(WIMPs)作为暗物质候选者。  美研究人员利用开普勒太空望远镜数据寻找到88亿个半径是地球半径的1到2倍、背景辐射量是地球1到4倍的行星,另一项研究统计银河系中围绕各自红矮星运行的行星为600亿颗。这些星体在其不同阶段可能适合生命存在。  美国和瑞士的独立研究都报告了一颗有着极短轨道周期、围绕天鹅座Kepler-78运行的行星,其大小、质量和组成成分和地球高度相似。美国国家航空航天局宣布迄今最宜居和最接近太阳系的类地行星分别为开普勒-62e和开普勒-62f。测算显示它们温度适宜,表面覆盖着海洋。  美加天文学家借助夏威夷凯克天文台的望远镜,发现环绕太阳系外恒星HR8799运行的一颗行星的大气中含有水蒸气和一氧化碳,但没有甲烷。  研究表明,元素钼的一种氧化矿物对生命的起源至关重要,而已知这种氧化物只存在于火星。  美国研究人员在银河系中心黑洞边缘处首次观测到恒星形成的图像。美国一研究小组探明了超大质量黑洞附近大质量恒星间相互作导致黑洞吸积率低的机制。  研究人员在恒星团中首次发现了&ldquo 凌日&rdquo 行星,确认木星土星内漂浮有大量钻石矿物,提出了月表特殊矿物来自陨星撞击残余的理论。一项联合研究首次确定了一颗系外行星的真实颜色。  加利福尼亚大学伯克利分校的物理学家们证明能够使用一个铯原子的高频物质波测量时间及确定物质性质。  英 国  英科学家获得诺贝尔物理学奖,新的宇宙膨胀理论诞生,基础物理研究和天文学出现新成果。  英国科学家彼得· 希格斯因其在量子理论方面的发现与比利时共同学者获得了2013年诺贝尔物理学奖。  爱丁堡大学两位科学家提出了新的宇宙膨胀理论,对宇宙大爆炸遗留下的宇宙微波背景辐射的温度波动现象提出新解释,指出宇宙在空间上应该呈现马鞍一样弯曲的形状。  由美英研究人员组成的国际小组成功地造出了一种桌面级别、能喷出短促正电子脉冲的反物质实验装置,可被用来模拟黑洞或脉冲星释放的辐射。  圣安德鲁斯大学科学家使用&ldquo 牵引光束&rdquo 技术,首次在不调节光线焦点的前提下实现微观层面上牵引目标物体,将聚苯乙烯微粒移向了牵引光束。  英美科学家利用氡-220和镭-224的短光束,首次观察到了部分原子核能分布为不对称的梨形。  英国科学家发现,当冰体彗星与岩石行星相撞,或岩石陨星与包裹着冰层的行星相撞时,会产生氨基酸。  科学家从距离地面约27公里的大气层中发现了单细胞硅藻的残存片段,有观点认为这是地外生命来到地球的首个证据。  英国天文学家从150光年外一颗白矮星周围的星体碎片中发现了氧、镁、硅、铁等元素的痕迹,显示这些碎片可能是一颗含有大量水分的行星留下的残骸。  牛津大学研究人员找到了一种测量量子比特状态之后原则上部分恢复测量之前状态的方法,能够在很大程度上解决量子计算系统最大挑战之一的量子退相干现象。  俄罗斯  科学院大规模改组,基础科研投入加大。  2013年俄罗斯科学院经历了大规模改组。俄罗斯联邦总统普京批准了《关于俄罗斯科学院、改组国有科学院及对部分联邦法律进行修订》的联邦法,同时还签批了《关于联邦科研机构管理署》总统令,成立直属于俄联邦政府的权力执行机构,负责俄罗斯科学院各研究所人员和国有资产的管理工作。  俄罗斯对科研部门的财政支持也在加大。普京在年底表示:&ldquo 没有任何一个国家能在科学工作所有方面同样成功运作,特别在基础科学研究方面,因此必须明确首要方向,国家资金的主要部分将集中在这些首要方向上。&rdquo 并表示未来3年将通过俄罗斯科学基金投入近480亿卢布发展基础科学研究。  德 国  德国在原子物理、微磁体研究方面获得突破,人工智能等领域取得重要进展。  数据存储方面,慕尼黑工业大学等发现Skyrmionen自漩磁区可以在磁单极子的帮助下被删除。而汉堡大学则成功透过自旋极化电流来产生及消灭单一skyrmion,实现了在有无skyrmion的状态之间切换。此外,汉堡大学还通过特定的原子操作构建出只有5个铁原子的世界最小磁铁,并展示其磁化方向的长期稳定性。  哥廷根大学等开发了一种可以存储和读取超短电脉冲的只有几纳米厚的薄层系统,使用短激光脉冲冲击薄层材料,实现自旋电流的流动、定位和存储。  于利希研究中心等成功绘制了迄今为止最精细的人类大脑三维数据模型(BigBrain)。这个模型分辨率为20微米,由1万亿字节的数据整合而成。  比勒费尔德大学制造出有学习能力的纳米忆阻器元件用于人工智能模拟,大小只有人类头发直径的600分之一。而伯恩斯坦计算神经科学中心则研发了一种新的数学模型来描述视觉神经元处理图像的行为模式。  斯图加特大学的研究记录下了电子在原子云中留下的痕迹。一个研究小组拍摄到了一个离子型分子晶体在激光照射后由电绝缘体变为导体的全过程。  慕尼黑工业大学全新发现并表征了一类纳米尺度上的摩擦,称之为&ldquo 解吸粘结&rdquo ,阐述了摩擦表面的化学属性和溶液性质对摩擦的影响。基尔大学发现了不相溶的液体之间有一个厚度小于1纳米的有序晶体层。慕尼黑大学发现PGRL1在光合作用的循环电子传递调控中起到至关重要的作用。  德国学者首次重构了埃姆间冰期时段的杂乱冰层,分析出了埃姆间冰期时期格陵兰岛的温度和结冰情况。  研究人员利用一块在西班牙发现的距今大约40万年的古人类腿骨成功破译出迄今最古老人类家族DNA。  欧洲核子研究中心(CERN)的物理学家们使用大型强子对撞机(LHC)进行的质子&mdash 铅离子对撞实验产生出了有史以来最小的人造液滴&mdash &mdash 仅为3个到5个质子大小。目前认为,这种液滴与紧随宇宙大爆炸之后出现的物质&mdash &mdash 夸克&mdash 胶子等离子体的原生状态非常相似。  维也纳大学的物理学家们11月发表论文称,他们完成了迄今最宏观的波粒二象性观察实验,观测了一个巨大的卟啉核全氟烷基链树样分子的波动性,分子中包含超过800个原子。  法 国  法国学术界通过密切的合作开展研究工作,在地球物理、量子物理等领域接连取得成果。  李宏策 (本报驻法国记者)法国国家科研中心统一协调科研院所、大学与企业的基础研究工作。该中心与法国地质矿业研究局(BRGM)在共同研究领域制定确立了10个优先合作项目,以加强地质学基础研究和应用研究。  法国研究人员将几微米大小的铁粒置于两块金刚石的尖端,借助欧洲同步加速器辐射研究所的高速X射线衍射技术,测定出超高压下铁的熔点,并估算出地核内部温度约为6000摄氏度。  法国科学家首次完成了两个原子之间的范德华力的直接测量。研究中实现了对具有高激发态电子的原子的精确控制,从而直接测得了范德华力。这一成果为量子信息设备的研发与制造开辟了道路。  加拿大  境内最大的射电望远镜开工,首次探测到宇宙大爆炸中辐射出的光发生的扭曲。  加拿大30年来第一座最大研究用射电望远镜在不列颠哥伦比亚省彭蒂克顿开始兴建,该项目计划绘制70亿到110亿光年、迄今最深远的3维宇宙空间图。  一个由美国和加拿大科学家组成的国际研究小组,提出了一种为陷落反氢原子制冷的新方法,能使反氢原子温度比现在所能达到的温度低25倍,可能大大推动反物质实验研究。  加拿大麦吉尔大学牵头的一个国际天文小组成功探测到了来自宇宙大爆炸的光在旅途中发生的扭曲。  加拿大滑铁卢市圆周理论物理研究所的天体物理学家推测,当一颗四维恒星塌缩为一个黑洞时,其喷射的残骸形成了我们的宇宙&mdash &mdash 这一假设或许有助于解释宇宙为何从所有方向看起来都是如此一致。  日 本  发现&ldquo 水滑石&rdquo 可以吸取、吐出空气中的二氧化碳,分析出地球会从两极向宇宙发射波长为千米级的电波。  日本北海道大学的研究人员利用金属中自由电子的活动规律开发出一种新型&ldquo 光镊子&rdquo ,用这种镊子可以自由的捕捉到比细胞还要小的高分子粒子。该研究有利于化学合成以及生物DNA的深入研究。  日本海洋研究开发机构开发出可设置在11000米深的深海海底的&ldquo 超深海型&rdquo 海底地震仪。该地震仪采用球形设计,解决了深海中使用的耐压性问题。目前该仪器已经在宫城县附近的日本海沟海域成功进行了测试。  日本物质材料研究机构的研究人员发现,被称为&ldquo 水滑石&rdquo 的粘土矿物具有可以吸取、吐出空气中的二氧化碳的所谓&ldquo 呼吸&rdquo 特性。该研究对于全球规模的碳循环研究提供了新的思路。  日本北海道大学的研究人员发现了产生南极底层水的新区域。南极底层水是南极海水深3000米之下低温高密度的底层流动水体,也是推动全球规模的深海海流大循环的主要力量。以往人们已经发现了三处产生南极底层水的区域。此次发现对海洋环境、海底地形塑造、矿产资源形成等方面的研究有重要影响。  日本理化学研究所的研究人员与中国、英国的研究人员通过研究全遗传信息发现,在进化中,与蜥蜴类和蛇类相比,龟类动物与鳄鱼和恐龙具有更近的起源。  日本东北大学、名古屋大学、京都大学等的研究人员通过长期分析日本地球磁场观测卫星发回的数据,发现地球会从两极向宇宙空间连续发射波长为千米级的电波,该电波的频率还会随地球的自转发生变化。  日本东北大学与丹麦哥本哈根大学的研究人员组成的一个研究小组从格陵兰西南部的一块已经有38亿年历史的岩石中,发现了生活在当时海洋中的微生物的痕迹,这也是世界上最古老的生命的痕迹。  韩 国  加速器项目取得进展,高技术项目获得了一批成果。  2013年韩国浦项加速器研究所正式启动第四代放射光加速器(PAL-XFEL)项目。开工建造的第四代放射光加速器使用0.1纳米(百亿分之一米)波长的X光,能量达到10GeV。  2013年,韩国政府提出让防卫事业与创造经济相结合的口号,加大在国防产业上的基础研发投入,并不断实现突破。  3月,韩国防卫事业厅宣布韩国型机动直升机正式研发成功。该国家科研项目,共耗资1.3万亿韩元(约合72亿元人民币)。机载设备包括三维电子地图和4轴自动飞行操作装置。  7月,韩国现代重工宣布通过多家机构的共同研究成功为新一代船舶用上数字雷达。分辨率比同类产品高2倍,恶劣条件下可探知10公里之外大约70厘米大小的物体。  以色列  密码学研究获殊荣,外太空气象探测有进展,航天监测空气污染有新方法,最小超导磁场测量仪诞生。  以色列魏兹曼科学院数学研究所的研究人员与一位美国学者共同获得2012年图灵奖。  魏兹曼科学院的科学家发现,天王星和海王星表面的极速风暴高度有限且只向行星表面和内部延伸。  特拉维夫大学的研究人员宣布了一种使用通用卫星数据监测城市空气污染状况的技术。该技术可以快速提供大城市污染趋势的可靠分析,也可分析碳排放量。  魏兹曼科学院的科学家研制出了世界上最小的超导磁场测量仪,其灵敏性和分辨率打破了世界纪录。
  • 中国散裂中子源:“国之重器”支撑基础研究
    11月28日一大早,中科院高能物理研究所(以下简称高能所)研究员李晓就走进了中国散裂中子源的办公室,开始了新一天的工作。李晓2005年进入高能所攻读研究生,2010年博士毕业留所工作。2014年初,他来到东莞松山湖,参与到中国散裂中子源的建设中,见证着这个“大国重器”的建设和运行。目前,中国散裂中子源一年开放机时超过5000小时,运行效率达到97%;自2018年对外开放以来,已完成8轮用户实验共800多项课题。通过聚焦“四个面向”,中国散裂中子源有力地支撑了我国的科技前沿研究和基础研究,为实现高水平科技自立自强作出了贡献。设备国产化率超过90%散裂中子源就像“超级显微镜”,是研究物质微观结构的理想探针,能够为我国材料科学、物理、化学化工、生命科学、资源环境和新能源等领域提供技术先进、功能强大的科研平台。我国早在本世纪初就开始谋划建设散裂中子源,并于2011年在东莞开工建设。李晓目前在高能所东莞研究部加速器技术部工作,研究领域是“粒子加速器”的高频技术。“粒子加速器”是利用电磁场将带电粒子加速至高能量的装置,对中国散裂中子源意义重大。走别人没有走过的路,自然会遇到不少“拦路虎”。遇到瓶颈之时,李晓和团队都会想到中国散裂中子源建设中的一些人和事——70多岁的中科院院士陈和生为推进中国散裂中子源建设,长期在北京和东莞两地奔波。面对技术封锁,陈和生掷地有声——“回国自己干”“国家急需这样的大科学装置,我们不管怎么辛苦,都要坚持”。散裂中子源科学中心主任陈延伟在东莞一扎就是16年,把最美好的青春年华奉献给了科技事业……中国散裂中子源历经多年的设计与预制研究,在工程建设尤其是关键技术攻关中,凝聚了几代科学家的心血和汗水。2018年,中国散裂中子源完成验收,成为我国首台、世界第4台脉冲式散裂中子源,设备国产化率超过90%,一举填补了我国在脉冲中子应用领域的空白。谱仪数量将增加到20台新起点,再出发。中国散裂中子源正在准备升级工程,未来的谱仪数量将增加到20台,覆盖广大用户各方面的研究领域,加速器打靶和靶站功率将从100千瓦提升到500千瓦,设备研究能力大幅度提升。近日,国内首台高功率高梯度磁合金加载腔在中国散裂中子源正式投入运行。高功率高梯度磁合金加载腔是中国散裂中子源二期工程中必须突破的关键技术。李晓团队经过近10年预研,从基础材料和基本工艺着手,在国产高功率高梯度磁合金加载腔的研制上取得重大成果,其中磁环最关键的技术指标,比目前国际上公开报道的最高性能指标提高约30%。“作为年轻的科技工作者,要发挥自己的主观能动性,要敢于挑战这个世界最前沿或是最先进的技术,同时要把自己的视野打开,更多地参与到国际最前沿的竞争里面去。”李晓说。目前,中国散裂中子源拥有一支500多人的科研和工程团队,平均年龄不到37岁,许多青年科研人员已担任系统负责人。党的二十大报告指出,以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战。陈延伟说:“党的二十大报告赋予了科技工作者新的历史使命,我们将强化科技自立自强的行动自觉,久久为功,扎根基础研究和应用基础研究,为全面建成社会主义现代化强国贡献力量。”
  • 零下273.056摄氏度!我国实现基础研究重大突破
    大约一个世纪前,人类首次将氦气液化,开启了利用液氦进行极低温制冷的新纪元。随后,极低温制冷技术被广泛应用于大科学装置、深空探测、材料科学、量子计算等国家安全和战略高技术领域。然而,用于极低温制冷的氦元素却面临供应短缺。有什么方法可以不用氦元素实现极低温制冷?一直是科学家要着力突破的难题。1月11日,《自然》在线发表了一项关于极低温制冷的重要进展。来自中国科学院大学、中国科学院物理所以及中国科学院理论物理所等单位的研究人员,在钴基三角晶格磁性晶体中首次发现量子自旋超固态存在的实验证据。同时,他们利用该晶体材料,通过绝热去磁获得了94毫开(零下273.056摄氏度)的极低温,成功实现无液氦极低温制冷,并将该效应命名为“自旋超固态巨磁卡效应”。科研人员挑选高质量钴基三角晶格单晶样品。图片来源:央视新闻客户端《自然》审稿人对这项研究给予了高度评价。他们认为,该成果“报道了超低温下对一种复杂化合物的高质量实验”“理论与实验的符合极好地支持了该工作的核心结论”“漂亮的工作展示了自旋超固态的熵效应有多大,会引发广泛的研究兴趣”。论文共同通讯作者、中国科学院大学教授苏刚表示,这一新物态与新效应的发现是基础研究的一项重大突破,也为我国在深空探测、量子科技、物质科学等尖端领域研究的极低温制冷“卡脖子”难题提供了一种新的解决方案。
  • 高铁检测仪器参与“第十六届中国橡胶基础研究研讨会
    第十六届中国橡胶基础研究研讨会于9月21日-23日在青岛八大关会议厅顺利召开。青岛科技大学刚刚迎来建校70周年华诞,作为会议的主办方和橡胶界的黄埔军校,邀请了业内全国橡胶业高校、科研机构的学科专家、教授共襄盛会。 高铁检测仪器在橡胶检测仪器领域深耕多年,与青岛科技大学、北京化工大学、大连理工大学、华南理工大学等高校科研机构建立了深入合作。此次受邀参加研讨会,我们带来了众多新型橡胶检测仪器,并在大会上做了“橡塑新型检测技术在材料优化设计中的应用与发展”的报告。在中美贸易摩擦升级的背景下,各场报告中“核心竞争力”“卡脖子”等热词不绝于耳。参会的多位专家举出华为的例子强调自主研发的重要性,同时也表达了对高铁检测仪器的殷切期盼:作为参与了中国橡胶行业快速发展的老牌台资企业,在接下来的橡胶基础研究领域,仍要提供更加优异的检测仪器,并且希望能够与欧美进口品牌相媲美。面对来自业内老客户们的倡议,高铁检测仪器自感责任重大。我们必当继续生产研发性能优异的产品,为用户提供及时有效的售后服务,助力中国橡胶行业的突飞猛进。两天的会议转眼已结束,各位代表虽感到意犹未尽,但前进的号角已经吹响,我们还要奋勇前行。挥手作别当下,让我们明年再相会!
  • 习近平:加强基础研究,实现高水平科技自立自强
    基础研究处于从研究到应用、再到生产的科研链条起始端。习近平总书记在中央政治局第三次集体学习时指出:“加强基础研究,是实现高水平科技自立自强的迫切要求,是建设世界科技强国的必由之路。”习近平总书记的重要论述深刻阐明了加强基础研究的重大意义。作为国家战略科技力量的重要组成部分,高水平研究型大学要始终胸怀“国之大者”,坚持把加强基础研究作为重大使命,强化创新策源功能,努力攀登世界科技高峰,为夯实科技自立自强根基贡献高校力量。加强高水平有组织科研。习近平总书记指出:“世界已经进入大科学时代,基础研究组织化程度越来越高,制度保障和政策引导对基础研究产出的影响越来越大。”我国高校要充分发挥优势,加快科研组织模式和范式变革,全面加强创新体系建设,在服务国家战略和区域经济社会发展中提升高水平自主创新能力。一是坚持目标导向和自由探索相结合。凝练关键科学问题是基础研究高质量发展的前提。提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为提出新的问题就意味着新的可能性。高校既要鼓励支持科研人员立足科学前沿、发现新的重大问题,也要鼓励支持他们把科技前沿与重大需求前景结合起来,从重大应用研究中凝练高水平基础科学问题,完善问题聚焦、任务耦合、路径协同、成果集成的联合攻关机制,持续提升基础研究整体效能。二是优化基础学科建设布局。基础学科是所有学科的基石,是高校发挥基础研究主力军作用的基础载体。既要给予数学、物理、化学、生物学等基础学科更多支持,深耕细作、倾心浇灌,激活传统学科潜能,孵化新兴前沿学科,也要推动基础学科与应用学科协调发展,鼓励跨学科研究,促进学科交叉融合,不断开辟新领域新赛道,构筑学科发展新优势。三是强化国家战略科技力量建设。国家战略科技力量代表国家科技创新的最高水平,是国家创新体系的中坚力量,对于我国进入创新型国家前列、建设世界科技强国至关重要。高校要积极参与国家实验室建设,推进全国重点实验室重组工作,建好国家自然科学基金基础科学中心。聚焦科研范式变革超前部署,大力推进工具软件迭代、方法算法革新、模型标准建构和高端仪器装备研制等基础性研究,加大大科学装置、大数据平台、检测分析平台等设施布局建设力度。营造良好创新生态。习近平总书记强调:“要深化科技体制改革,大力培育创新文化,健全科技评价体系和激励机制,为创新人才脱颖而出、尽展才华创造良好环境。”推动基础研究实现高质量发展,离不开良好创新生态的孕育滋养。要不遗余力打造引领、原创、开放、包容的学术生态和制度环境,打通创新链条、集聚创新要素,让科学家心无旁骛做研究、大胆创新攻难关。一是弘扬科学家精神。科学家精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富,科学成就的取得离不开科学家精神的支撑。我们要传承弘扬老一辈科学家以身许国、心系人民的光荣传统,大力宣传新涌现的先进典型,引导科技工作者涵养卓越自主的胆气、寂寞深究的静气、团结协作的大气,追求真理、勇攀高峰,弘扬优良学风,把论文写在祖国大地上。二是健全科技评价体系。有什么样的评价体系,就会有什么样的科研活动。要着力推行代表性成果评价制度,摒弃简单量化的评价模式,健全以创新能力、质量、实效、贡献为导向的科技人才评价体系,不断完善评价方法。完善长周期评价制度,加强对长期研究项目、重点团队和研究基地的稳定支持,形成鼓励潜心创新的良好氛围。三是优化创新制度环境。基础研究往往面临着方法不确定、失败率比较高的问题,营造宽容宽松的研究环境显得更为重要。完善政府、企业、社会对基础研究的多元投入和风险分担机制,发挥好科技领军企业“出题人”“答题人”“阅卷人”作用。通过设立校企联合实验室、打通人才旋转门、成立科创母基金等,实现难题共答、平台共建、资源共聚、风险共担、成果共享。培养造就基础研究拔尖人才。习近平总书记强调:“加强基础研究,归根结底要靠高水平人才。”拔尖人才是基础研究最关键的战略资源、最核心的基础支撑、最强劲的驱动力量。高校在培育人才、集聚英才方面承担着重要责任,要为国家为社会源源不断培养造就拔尖人才,让更多基础研究拔尖人才竞相涌现。一是提升人才自主培养能力。基础研究人才培养周期长,须花大气力完善招生培养联动、本硕博贯通的全周期全链条培养体系。近年来,复旦大学厚植基础学科人才培养沃土,高质量推进“基础学科拔尖学生培养计划”“强基计划”等,构建“高精尖缺”研究生教育格局,有效提升了自主培养拔尖人才的能力。今后,要进一步探索超常规、长链条的基础研究未来顶尖人才培养模式,对有潜质学生早发现早培育,推动教育链与创新链、人才链深度融合。二是努力汇聚天下英才。坚持引育并举,广泛延揽战略人才和青年英才,围绕顶尖人才建设创新平台和团队。抓住国际人才转移“窗口期”,提高精准荐才引才能力,千方百计引进全球优秀人才。同时,尊重人才成长规律和科研活动规律,根据人才发展不同阶段需要和个性化需要,全周期、全方位培育人才,落实资源跟着人才走,让人才引得进、长得快、干得好。
  • 《振动试验基础》系列文章介绍
    振动试验基础系列文章主要针对刚入行的振动试验人员,介绍振动试验的基础知识,主要内容有必要的数学和物理知识、振动试验的概要、振动试验设备系统构成、振动试验设备的选择、常见振动试验条件说明、理论和实践测试要求。希望通过本专辑文章的介绍,对初入行业者有一定的帮助。主要文章如下:01.振动试验基础1--必要的数学和物理知识102.振动试验基础1--必要的数学和物理知识203.振动试验基础2--什么是振动,振动的种类04.振动试验基础2--振动试验的几个用语05.振动试验基础2--电动型振动试验机的构成06.振动试验基础2--加速度传感器介绍07.振动试验基础3--振动试验机的选择及试验可否判断要素08.振动试验基础3--振动试验机的选择及试验可否判断要素 加振力计算(垂直、水平)09.振动试验基础4--试验条件内容介绍之正弦试验10.振动试验基础4--试验条件内容介绍之随机试验11.振动试验基础4--试验条件内容介绍之冲击试验12.振动试验基础4--试验条件内容介绍之特殊试验1 RSTD、SOS、SOR、ROR13. 振动试验基础4--试验条件内容介绍之特殊试验2 TWR、sinebeat、sineburst、非高斯随机试验14. 振动试验基础5 理论测试题15. 振动试验基础5 理论测试题参考答案16. 振动试验基础6 实践操作题作者简介:薛峰,IMV株式会社上海代表处,技术经理。工学硕士,振动试验行业海外工作近20年,主要从事IMV振动试验系统的售前及售后工作,具有一定的振动试验测试能力和分析经验。独立运营原创微信公众号“振动试验学习笔记”,发表学习笔记近80篇,尽力普及振动试验基础,分享内容包括振动试验系统、振动试验、振动信号处理等知识,订阅用户已超过5000名。
  • 拉曼终身成就奖得主张树霖:做基础研究须下苦功
    前不久,第25届国际拉曼光谱学大会在巴西福塔雷萨召开。在这次会议上,北京大学物理学院教授张树霖荣获了拉曼终身成就奖,这是给予长期为拉曼光谱学及其应用的深层发展作出创造性贡献的科学家的最高奖。“从1985年开始,张树霖教授在纳米结构的拉曼光谱学研究方面作出了根本性的贡献,出版了世界上第一本综合性的纳米结构拉曼光谱学专著Raman Spectroscopy and its Application in Nanostructures,得到了全球的认可。”国际著名拉曼光谱学专家德国的Wolfgang Kiefer教授如是说。  (相关新闻:北京大学张树霖教授荣获国际拉曼光谱大会(ICORS2016)拉曼光谱终身成就奖 )  “这个奖被中国人拿到了”  获得拉曼光谱终身成就奖,张树霖说自己也没想到。  拉曼光谱终身成就奖由国际拉曼光谱大会于2014年首次设立,采取首先由提名人推荐,然后由30位委员秘密投票,在会议闭幕式上当场宣布并颁奖。今年该奖项的三位候选人都实力强劲。其中一位巴西教授则是国际拉曼光谱大会的主席。“所以当时听到自己的名字,我也吃了一惊。当时脑中闪现的第一个想法就是,这个奖被中国人拿到了。”张树霖告诉《中国科学报》记者。  张树霖之所以有这个想法,是因为拉曼光谱学研究与中国人有着很深厚的渊源,也是为数不多的由中国人持续作出历史性重大贡献的自然科学研究领域。  拉曼光谱是一种散射光谱,是由印度科学家C.V.拉曼在1928年发现的,拉曼也由此获得了1930年的诺贝尔物理学奖。拉曼散射效应是光的散射现象中的一种特殊效应,光的频率在散射后会发生变化,频率的变化决定于散射物质的特性,因此,研究人员可以利用拉曼光谱来探测物质的结构和性质。这种探测方法的分辨率很高,很细微的差别都能探测出来。比如,目前拉曼光谱成像是唯一能够把一个生物体的单个活细胞成像的方法。  拉曼光谱学的发展和应用分三个阶段。在1944年以前,拉曼光谱仪利用的是汞灯光源,探测对象只能是化学物质。这一阶段的拉曼光谱学研究的总结性工作是中国人做的,这个人就是著名的物理学家吴大猷。二战以后,拉曼光谱学领域没有什么进展,进入沉默阶段,直到1960年激光器的诞生。激光器作为拉曼光谱的光源,使得固体的拉曼光谱研究得以进行,拉曼光谱学领域的研究热度又开始上升。“固体拉曼光谱学研究需要有理论基础,这个理论基础就是中国物理学家黄昆在1952年出版的《晶格动力学理论》中打下的。”张树霖说,“第三个阶段是超晶格出现以来,固体拉曼光谱研究进入到纳米结构领域。我这次得奖主要是由于在纳米结构拉曼光谱学方面的研究,这说明在现阶段中国人也是做得非常好的。”  “底子很差”的北大学生  如今在国际拉曼光谱学领域取得了丰硕成果的张树霖,却坦言自己求学时期并不是“学霸”,反而是“底子很差”。  张树霖1964年进入北京大学物理系学习。“我在进北大之前的学历只是中等师范一年级,由于时代原因,后两年都没学就去参加工作了。能考上北大也是有点‘投机取巧’。”张树霖笑着说,“我工作时给一个小报写过社论《论又红又专》,结果高考语文作文题目恰好就是这个。那时候搞大炼钢铁,我想化学肯定要考大炼钢铁的化学反应,结果也猜对了。再加上当时对工作过的人有照顾,所以我就等于搭了扶梯爬墙进了北大。”  进入大学后,张树霖本以为能专心学习。结果由于以前有工作经历,第一年学校便让他去管理当时陆平校长直接关注的话剧队,白天有时没办法上课,晚上更是无法自习。第二年,由于当时北大要建设昌平校区,张树霖干脆被安排脱产去当基建组组长,带着一名教员和一名脱产学生,从调研、提设计要求到与工程师打交道都需要参与,整整一年时间不能学习。  张树霖记得很清楚,当时返回学校上课时,系里的意见是让他留一级,但他不愿意。“我要跟着原来的班级,这就必须把拉下的课自己补回来。”张树霖说,这需要比别人付出更多的努力。当时的外语是俄语,班级同学大多是中学就学了六年,但他一个字母都不会,往往只能熄灯后拿着手电筒在被窝里背单词。代数和三角也基本没学,他就趁着暑假补课。后来,与他同路回家的同学还打趣说:“老张的代数和三角是在火车上学的。”就这样,到毕业时,张树霖一门补考的课都没有,顺利按时毕业。  大学毕业后,张树霖留校做一个国家重大项目的行政秘书。该项目的学术负责人黄昆知道张树霖想做研究,便把他当作自己的研究生一样进行指导,让张树霖看相关领域的英文书,一两个星期就听他汇报一次。可是不到一个学期,因为北大进行社会主义教育运动,后来又有“文革”,张作霖的学习和工作又被打乱了,一直到“文革”结束后,他才开始得以安心做研究,直到现在。  “基础科学研究,不能吃苦是不行的”  1978年,各项研究工作渐渐开始重新启动,张树霖开始了拉曼光谱学的研究,那时用的激光拉曼光谱仪都是他自己组建的。  “‘文革’前我们曾经买过一台利用汞灯做光源的棱镜拉曼光谱仪,可因为‘文革’,这台仪器在仓库一躺就是10年,到1978年拿出来用的时候,它已经过时了,当时需要的是激光拉曼光谱仪。那时国家又没钱,怎么办呢?还好原来我参加过氦氖激光器的研制,我们就自己拼成了一台激光拉曼光谱仪。”张树霖说。  1985年起,张树霖开始集中于低维纳米结构的拉曼光谱学研究,并取得了丰硕的成果。比如,低维材料超晶格的光谱特征谱一共有五种,其中有两种是最难得到的,很多年都没有成果,最后由张树霖团队研究出来。另外,研究人员根据纳米结构的性质,已经对纳米结构材料在理论上推出很多性质,但张树霖发现了其中8个与理论上的规律不一致的反常性质,并对其进行了解释。他的一系列研究使低维纳米材料的结构被了解得更加深入和正确。  2000年后,张树霖成为国际拉曼光谱学大会国际执委会终身委员和2002—2004年的主席。2004年,以他为首的“若干低维材料的拉曼光谱学研究”获得了国家自然科学奖二等奖。2008年和2012年,张树霖先后出版了第一本中文和英文专著《拉曼光谱学与低维纳米半导体》和Raman Spectroscopy and its Application in Nanostructures。  基础研究的工作是辛苦而枯燥的,但自己的成果能打上中国的标签,这给了张树霖极大的动力。  1985年夏,张树霖曾赴美国伊利诺大学访问,在美国工作了一年半的时间。要回国时,美国方面挽留张树霖,被他拒绝了。张树霖当时在美国一个月的工资有2000美元,在国内只有650元人民币。但是张树霖认为在美国做出的成果是美国的,不是中国的,于是他认为他必须要回来。他回国一年后,美国的教授还给他写信,问他要多少工资能回来,他还是立即拒绝了。  “没有国家,就没有个人。”张树霖说,“上世纪90年代,我去法国巴黎卢浮宫,说明书里还没有中文。2002年再去,已经有中文说明书了。我原来到意大利开国际会议,外国专家问我是不是日本人,几年后再去意大利,旅馆的工作人员看到我就用中文跟我说‘您好’。不是我张树霖变厉害了,是中国强大了。”  在美国访问时,张树霖每天早早就到办公室,工作到晚上很晚才离开,周末也是一样,就是想充分利用美国先进的仪器和材料多做些工作和多积累经验。他临回国前,一位合作的美国教授对他说:“树霖,从你身上,我知道了中国为什么发展那么快。”  这样的工作习惯,张树霖一直保持到现在。如今,已经80岁的张树霖仍然每天早上六点半左右起床,骑自行车去办公室上班,除了吃饭、午休和必要的体育活动时间都在工作,直到晚上十点半以后才睡觉,一年365天,天天如此,没有周末,没有假期。只有在出差时,才找机会到处走走看看。张树霖说,“从事基础研究,目标必须是世界第一,努力做创新性工作。”因此 “基础科学研究,不吃苦是不行的。”
  • 国家重大科技基础设施建设“十三五”规划印发
    p  为加快推动“十三五”时期国家重大科技基础设施的建设布局,进一步强化国家重大科技基础设施对经济社会发展、国家安全和科技进步的支撑保障作用,国家发展改革委会同教育部、科技部、财政部、科学院、工程院、自然科学基金会、国防科工局和中央军委装备发展部联合编制并印发了《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》。/pp  规划提出,到2020 年,重大科技基础设施建设和运行总体技术水平进入国际先进行列,运行和使用效率整体达到国际先进水平,一批设施的技术指标居国际领先地位 薄弱领域设施建设明显加强,优势方向进一步巩固和发展,支撑前沿科技领域开展原创性研究的能力显著增强。基本建成若干具有国际影响力的综合性国家科学中心,形成以开放共享为核心的运行机制,建立起符合设施自身特点与发展规律的管理制度。设施整体国际影响力和地位显著提高,为我国进入创新型国家行列提供有力支撑,为进入创新型国家前列和建设世界科技强国奠定坚实基础。/pp  ——投入运行和在建设施总量55 个左右,基本覆盖重点学科领域和事关科技长远发展的关键领域。/pp  ——依托设施开展一批国际顶尖水平的研究工作,取得一批重大原创成果,有力推动重要学科领域实现跨越发展。/pp  ——通过设施建设,衍生出一批新技术、新工艺和新装备,催生出一批颠覆性技术和战略性产品。/pp  ——通过设施高效运行,攻克一批产业关键核心技术,突破一批创新发展的瓶颈性科技难题。/pp  ——依托设施凝聚一批全球顶尖科技人才,开展一批国际重大科技合作计划,显著提升我国科技国际影响力。/pp  ——初步建成若干综合性国家科学中心,使其成为原始创新和重大产业关键技术突破的源头,成为具有重要国际影响力的创新基础平台。/pp  聚焦“十三五”时期的重点任务,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求,以能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间和天文、工程技术等7 个科学领域为重点,从启动建设、筹备论证、探索预研、完善提升四个层面,推动国家重大科技基础设施布局建设和发展,形成循序渐进、滚动实施、动态调整、持续发展的良好局面。统筹布局综合性国家科学中心建设,打造具有世界先进水平的重大科技基础设施群。进一步完善体制机制,形成支持设施持续发展的良好政策环境。/pp  “十三五”期间,优先项目包括:空间环境地基监测网(子午工程二期),大型光学红外望远镜,极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施,大型地震工程模拟研究设施,聚变堆主机关键系统综合研究设施,高能同步辐射光源,硬X 射线自由电子激光装置,多模态跨尺度生物医学成像设施,超重力离心模拟与实验装置,高精度地基授时系统。/pp style="line-height: 16px "  附件:img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201701/ueattachment/24f65188-e0b3-4798-97c9-f4f81626f37e.pdf"《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》.pdf/a/ppbr//p
  • 两会聚焦科技基础设施建设见成效,赛默飞助力顶级研究成果
    科技部部长王志刚:“中国科技创新有“三步走”战略,到2020年进入创新型国家,到2035年左右进入创新型国家前列,到2050年要成为世界科技强国。” 3月14日,据CCTV2报道,提出要深入实施创新驱动发展战略,特别强调加强重大科技基础设施及科技创新中心的建设,从而保障并提升国家重大科技的基础研究。 新闻中提到,近期国际学术期刊《Nature》发表的《Proteomics Identifies Therapeutic Targets of Early-tage Hepatocellular Carcinoma》文章引起学术界广泛关注。 该研究由军事科学院军事医学研究院、凤凰中心-国家蛋白质科学中心(北京)、蛋白质组学国家重点实验室贺福初院士团队、钱小红教授团队,与复旦大学附属中山医院樊嘉院士团队等共同完成,将有助于目前临床上认为的早期肝细胞癌患者进一步分类诊治。新闻中, 研究人员强调:“这一突破背后离不开整个科研团队软硬件设施的提升,其中高分辨质谱仪就是设备升级的典型代表。”工欲善其事必先利其器,赛默飞助力中国蛋白质组学研究驶入快车道新闻中提到及展现的就是赛默飞超高分辨率质谱仪Orbitrap系统,国家蛋白质科学研究中心北京(凤凰中心)拥有高分辨质谱涵盖赛默飞Orbitrap Fusion Lumos、Fusion、QE HF-X、QE-HF、QE Plus、QE多个型号。 新闻中,研究人员告诉记者:“没有这些设备的话,我们现在还达不到这么大规模临床样本的数据产出,之前一例样本要做2-3天,有国家大科学基础设施的支撑,一个样本能达到2-3个小时。2014以来,中国蛋白质组计划启动后,5-600万元的质谱仪,这里就有20多台,对比曾经使用的老设备,变化太大。完全不在一个量级,产出也好很多。”单个样品从2-3天到2-3个小时的跨越,正是运用Orbitrap高通量、高分辨质谱技术,经过科研工作者的不断探索,带给蛋白质组学分析的进展。越来越多国内外的蛋白质组学分析工作者的共同选择,铸就了Orbitrap成为蛋白质组学金标准;而广泛的技术通量提升,也帮助中国蛋白质组学研究驶入快车道。 赛默飞科研解决方案,助力中国科技发展,成就创新型国家赛默飞优势的技术与完善的科研解决方案,助力重大科技发展,为国家建设、高校学科改革、完善科研重大基础设施、建设科技创新平台、成就创新型国家等诸多科技发展进程上,提供有力的技术支撑。无论是助力中国蛋白质组学计划、离子色谱IC(URG)技术助力北极科考、推动健康医疗中心、还是共建学科平台助力建设,都有赛默飞的身影;创新的技术、有针对性的科研细分领域解决方案,极大程度的帮助生命科学、医学、药学、农林、食品、环境等研究领域用户实现新的科研成就;全流程解决方案,涵盖丰富的产品组合和完善的研究工作流程,更是极大程度的助力科学家解决研究面临的前处理、样品分析、数据处理等诸多挑战,不断实现突破。 赛默飞作为科学服务领域世界,携手客户,让世界更健康、更清洁、更安全。同时,也愿意与中国科研工作者一起,完成科技强国的中国梦!
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