國家發展和改革委員會 教育部 財政部等

關于印發國家重大科技基礎設施建設“十三五”規劃的通知

發改高技[2016]2736號


有關省、自治區、直轄市人民政府，國務院有關部委、直屬機構：
　　根據《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃（2012—2030年）》（國發[2013]8號）有關工作部署，為加快推動“十三五”時期國家重大科技基礎設施的建設布局，進一步強化國家重大科技基礎設施對經濟社會發展、國家安全和科技進步的支撐保障作用，國家發展改革委會同教育部、科技部、財政部、科學院、工程院、自然科學基金會、國防科工局和中央軍委裝備發展部編制了《國家重大科技基礎設施建設“十三五”規劃》，現印發給你們，請認真貫徹執行。
　　附件：《國家重大科技基礎設施建設“十三五”規劃》


國家發展改革委
教　　育　　部
科　　技　　部
財　　政　　部
中　　科　　院
工　　程　　院
自然科學基金會
國 防 科 工 局
中央軍委裝備發展部
2016年12月23日

附件
國家重大科技基礎設施建設“十三五”規劃

為落實《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》、《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》和《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃（2012—2030年）》有關部署，明確“十三五”重大科技基礎設施建設重點，進一步強化設施對經濟社會發展、國家安全和科技進步的支撐保障作用，制定本規劃。
一、建設基礎和面臨形勢
“十二五”以來，我國重大科技基礎設施建設取得顯著進展，加快向體系化方向發展。投入運行和在建設施總量近 40 個，總體技術水平基本進入國際先進行列，500 米口徑球面射電望遠鏡、托卡馬克核聚變研究裝置等一批設施全球領先。粒子物理和核物理、空間和天文科學等優勢領域的設施建設進一步鞏固和發展，工程技術、地球系統與環境科學等薄弱領域明顯加強，設施布局明顯優化。北京、上海、合肥等地初步形成集群化態勢、具有一定國際影響力的設施群。依托設施開展了蛋白質研究、磁約束核聚變研究、拓撲與超導新物態調控、宇宙結構起源研究、個性化藥物研制等大量國際頂尖水平的科研工作，支撐完成了載人航天、探月工程、新藥創制、大型客機研制、核心電子器件研制、高分辨率對地觀測等有關國家重大科技任務，取得了四夸克物質發現、重大流行病跨種傳播機制、磁約束聚變等離子體穩定控制等一批原創科技成果，推動我國高能物理、等離子體物理、結構生物學等領域部分前沿方向進入了國際先進行列，設施支撐科技創新的能力明顯增強。設施建設和運行催生出重離子治療癌癥、低溫超導材料規模化制備等一批高新技術，在突發自然災害的監測與評估等方面發揮了重要作用，解決了高速列車研制、瀕危野生生物種質資源搶救性保存、農作物基因改良等一批關系國計民生和國家安全的重大科技問題，促進了相關產業技術水平提高。
“十三五”時期是全面建成小康社會和進入創新型國家行列的決勝階段，全球新一輪科技革命和產業變革蓄勢待發，我國科技發展正處于從量的積累向質的飛躍、點的突破向系統能力提升的重要轉折期，國家經濟社會發展對戰略科技支撐的需求比以往任何時期都更加迫切，重大科技基礎設施建設面臨著機遇和挑戰并存的新形勢。從國際看，物質結構、宇宙演化、生命起源、意識本質等一些重大科學問題的原創性突破正在開辟新前沿新方向，科學研究不斷向宏觀拓展、微觀深入，學科分化與交叉融合不斷加快，研究目標日益綜合，科學前沿的革命性突破越來越依賴于重大科技基礎設施提供綜合性極限研究手段。從國內看，重大科技基礎設施已成為支撐我國經濟社會發展不可或缺的創新資源，是實現科技強國“三步走”戰略目標和全面建成小康社會發展目標的重要保障。掌握國家戰略必爭領域的關鍵核心技術，搶占科技創新的戰略制高點，破解經濟社會發展的科技難題，越來越需要重大科技基礎設施的支撐。
面對新形勢新任務，必須順應世界科技發展趨勢、圍繞國家重大戰略需求，著力解決重大科技基礎設施學科布局不平衡、整體數量和原創設施偏少、科學效益和經濟社會效益發揮不夠充分等突出問題，超前和系統部署“十三五”建設重點任務，推動設施運行有效解決經濟和產業發展亟需的科技問題，為科技跨越發展夯實物質技術基礎，為進入創新型國家行列和建設世界科技強國提供有力支撐。
二、總體要求
（一）指導思想
高舉中國特色社會主義偉大旗幟，全面貫徹黨的十八大和十八屆三中、四中、五中、六中全會精神，以馬克思列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論、“三個代表”重要思想、科學發展觀為指導，深入貫徹習近平總書記系列重要講話精神，認真落實黨中央、國務院決策部署，堅持“五位一體”總體布局和“四個全面”戰略布局，堅持創新、協調、綠色、開放、共享發展理念，堅持創新是引領發展的第一動力，貫徹落實全國科技創新大會精神，以提升原始創新能力和支撐重大科技突破為目標，以健全開放共享和協同創新機制為保障，瞄準科技前沿與聚焦國家戰略需求相結合、統籌設施布局與推動重點突破相結合、推進設施建設與提高產出效益相結合，加大投入力度，強化動態調整；循序滾動實施，加快建設完善重大科技基礎設施體系，全面提升設施建設水平和運行效率，為深入實施創新驅動發展戰略和建設世界科技強國提供有力支撐。
（二）基本原則
突出前瞻引領。綜合研判世界科技前沿發展態勢，瞄準探索未知世界和發現自然規律的科技發展前沿方向，在關系國家長遠發展的基礎科學前沿領域，適度超前規劃重大科技基礎設施建設任務，力爭在重要科技領域實現跨越發展，跟上甚至引領世界科技發展新方向，掌握新一輪全球科技競爭的戰略主動。支撐戰略需求。牢牢把握全球產業發展和變革的大趨勢，聚焦我國經濟社會發展和國家安全的瓶頸性科技難題，在有望引領未來產業發展、事關長遠和全局的科技戰略制高點和改善民生、促進可持續發展的關鍵社會領域，加快建設一批國家發展急需的重大科技基礎設施，在戰略必爭領域形成獨特優勢，充分發揮設施在創新驅動發展中的重要支撐作用。
遵循科學規律。充分考慮重大科技基礎設施技術難度大、系統復雜性高、科學壽命長、兼具工程和科研雙重屬性等特點，在較長時間周期內循序安排探索預研、籌備論證、啟動建設、完善提升等階段任務，并強化其與世界科技強國建設的“三步走”戰略時序的銜接，形成循序漸進、持續發展的良好局面。創新體制機制。以深化創新驅動體制機制改革為動力，強化與現有科研基地的銜接，加快建立健全高效的投入機制、動態調整的推進機制、開放共享的運行機制、產學研用協同的創新機制、高效靈活的管理機制，提高成果產出質量，促進集群化、集約化發展，進一步提高設施建設和運行的科技效益和經濟社會效益。
（三）建設目標
到 2020 年，重大科技基礎設施建設和運行總體技術水平進入國際先進行列，運行和使用效率整體達到國際先進水平，一批設施的技術指標居國際領先地位；薄弱領域設施建設明顯加強，優勢方向進一步鞏固和發展，支撐前沿科技領域開展原創性研究的能力顯著增強。基本建成若干具有國際影響力的綜合性國家科學中心，形成以開放共享為核心的運行機制，建立起符合設施自身特點與發展規律的管理制度。設施整體國際影響力和地位顯著
提高，為我國進入創新型國家行列提供有力支撐，為進入創新型國家前列和建設世界科技強國奠定堅實基礎。
——投入運行和在建設施總量 55 個左右，基本覆蓋重點學科領域和事關科技長遠發展的關鍵領域。
——依托設施開展一批國際頂尖水平的研究工作，取得一批重大原創成果，有力推動重要學科領域實現跨越發展。
——通過設施建設，衍生出一批新技術、新工藝和新裝備，催生出一批顛覆性技術和戰略性產品。
——通過設施高效運行，攻克一批產業關鍵核心技術，突破一批創新發展的瓶頸性科技難題。
——依托設施凝聚一批全球頂尖科技人才，開展一批國際重大科技合作計劃，顯著提升我國科技國際影響力。
——初步建成若干綜合性國家科學中心，使其成為原始創新和重大產業關鍵技術突破的源頭，成為具有重要國際影響力的創新基礎平臺。
三、重點任務
面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求，以能源、生命、地球系統與環境、材料、粒子物理和核物理、空間和天文、工程技術等 7 個科學領域為重點，從啟動建設、籌備論證、探索預研、完善提升四個層面，推動國家重大科技基礎設施布局建設和發展，形成循序漸進、滾動實施、動態調整、持續發展的良好局面。統籌布局綜合性國家科學中心建設，打造具有世界先進水平的重大科技基礎設施群。進一步完善體制機制，形成支持設施持續發展的良好政策環境。
（一）聚力優先項目的啟動建設。在我國科技發展急需、具有相對優勢和科技突破先兆的領域，根據擬建設施屬性、科學目標、技術基礎、科研需求和人才隊伍等基礎條件，優先啟動若干建設條件成熟、前期準備工作充分的重大科技基礎設施建設項目。“十三五”期間，優先項目包括：空間環境地基監測網（子午工程二期），大型光學紅外望遠鏡，極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施，大型地震工程模擬研究設施，聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施，高能同步輻射光源，硬 X 射線自由電子激光裝置，多模態跨尺度生物醫學成像設施，超重力離心模擬與實
驗裝置，高精度地基授時系統。
（二）深化后備項目的籌備論證。對科學意義重大、國家需求強烈、搶占科技創新制高點、預先研究較為充分并納入綜合評審的設施，加強對其設施屬性、建設緊迫性、科學目標、工程目標、技術風險等的深化論證，開展國內外同類設施的對比分析，逐步形成成熟的設施建設方案。按照設施建設緊迫性、方案成熟度和財力保障狀況，適時啟動若干籌備論證充分的設施建設工作。“十三五”期間，設施籌備論證的后備項目包括：北京在線同位素分離豐中子束流裝置，中國陸地生態系統觀測實驗網絡，生物醫學大數據基礎設施，作物表型組學研究設施，大氣環境模
擬系統等納入專家綜合評審的設施。
（三）推進設施建成和性能提升。加大在建項目的工程管理、技術攻關和配套條件建設力度，力爭早日建成并投入運行一批國家重大科技基礎設施，盡早發揮其對科技創新的支撐保障作用。
“十三五”期間，建成并投入運行的設施包括：重大工程材料服役安全研究評價設施，農業生物安全科學中心，散裂中子源，極低頻探地工程，軟 X 射線自由電子激光試驗裝置，穩態強磁場實驗裝置，轉化醫學研究設施，空間環境地面模擬裝置。加快推進“十二五”其它項目進展。持續推進建成設施的服務能力建設，強化設施日常維修維護，支持新建必要的實驗裝置和配套條件，確保設施運行水平和技術性滿足提高科研工作水平的需要。
（四） 強化設施的超前探索預研。緊緊圍繞世界科技發展前沿，面向國家戰略需求，前瞻部署設施預研。充分利用現有科技計劃和資金渠道，在可能發生革命性突破的方向，加強設施探索預研工作，為設施建設提供充分的人才、技術和工程儲備，以保障設施建設的順利進行。強化設施預研各階段任務布局和相互銜接，系統安排原理探索、技術攻關、工程驗證等類型的預研項目，支持設施關鍵技術研究以及實驗技術和實驗儀器設備的研
發。
（五）促進設施科學效益和經濟社會效益的持續提高。進一步加強設施開放共享，促進設施建設運行與科學研究的緊密結合，吸引凝聚更多國際高水平研究團隊依托設施開展研究。鼓勵和支持科學家依托設施開展變革性科學研究，挑戰前沿科學難題，提出更多原創理論，作出更多原創發現。在現代農業、人口健康、資源環境和生態保護、產業轉型升級等事關國計民生、產業核心競爭力的重大領域，鼓勵依托設施設立科學研究基金，開
展持續的科技攻關，為創新驅動發展提供更多的源頭技術供給。在數理天文、生命科學、地球環境科學、能源等領域，依托設施發起實施若干國際大科學計劃和大科學工程，為世界科學發展做
出貢獻。
（六）建設若干具有國際影響力的綜合性國家科學中心。在北京、上海、合肥等設施相對集聚的區域，建設服務國家戰略需求、設施水平先進、多學科交叉融合、高端人才和機構匯聚、科研環境自由開放、運行機制靈活有效的綜合性國家科學中心。充分利用先進的信息技術，開展設施建設和運行機制的改革探索和先行先試，創新設施建設和運行模式，形成世界級重大科技基礎設施集群，成為全球創新網絡的重要節點、國家創新體系的基礎平臺以及帶動國家和區域創新發展的輻射中心。協調綜合性國家科學中心內的有關單位承擔國家重大科技任務，發起大科學計
劃，推動實現重大原創突破，攻克關鍵核心技術，增強國際科技競爭話語權。
四、優先項目
“十三五”時期，按照“成熟一項、啟動一項”的原則，優先布局 10 個建設項目。對前期工作深度達到要求的項目，及時啟動設施建設工作；對暫不具備建設條件、無法按時啟動的項目，及時進行動態調整，不再作為優先項目，從籌備論證的后備項目中擇優替補。
（一）空間環境地基監測網(子午工程二期）。空間環境地基綜合監測網是開展空間天氣研究、保障國家空間活動和空間安全的重要設施。圍繞綜合性、多尺度、長期連續監測我國空間環境區域性特征和研究日地空間天氣變化規律的科學目標，在子午工程現有常規監測鏈的基礎上，主要建設由相控陣非相干散射雷達、高頻相干散射雷達群、大口徑激光雷達、大規模太陽射電陣等組成的先進探測系統，形成覆蓋全國的“兩橫兩縱”地基監測網，具備百公里級空間分辨、實時獲取 30 余種空間環境要素的日地空間天氣全過程探測能力。設施建成后，可成為國際上綜合
性最強、覆蓋區域最廣的先進地基空間環境監測網，促進我國空間環境的認知水平和應用保障能力進入國際先進水平。
（二）大型光學紅外望遠鏡。大型光學紅外望遠鏡是開展天體物理研究必備的核心基礎設施之一。圍繞宇宙各層次天體起源和演化、極端宇宙條件物理、由宇宙結構形成揭示的暗物質和暗能量性質及引力波源光學對應體等重大前沿研究需求，優選臺址，建設一架 12 米級口徑光學紅外望遠鏡，具備多目標、暗天體高分辨成像和光譜觀測的精測能力，最暗天體成像極限亮度達到 28 星等，最暗天體光譜極限亮度達到 25 星等。設施建成后，可使我國光學極限探測能力處于國際領先行列，大幅提升天文觀測重大發現的綜合能力，同時為相關領域的前沿研究提供重要支
撐，帶動我國先進光學技術的創新發展。
（三）極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施。極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施，對開展暗物質直接探測、無中微子雙貝塔衰變、宇宙重核形成等基礎科學前沿研究具有重大意義。優選地址建設該設施，主要包括：垂直巖石覆蓋大于 2300米、宇宙線通量小于每年每平方米 100 個、容積大于 30 萬立方米的實驗空間；大型液氮低溫輻射屏蔽與高純鍺反符合裝置；大型常溫純凈水輻射屏蔽與液氙自屏蔽裝置；組合式固體輻射屏蔽裝置；微貝克每公斤量級的輻射本底測量與分析裝置等。設施建成后，可為粒子物理與核物理及相關領域重要科學問題研究提供
極低宇宙線通量和極低環境輻射本底的實驗條件，為建設國際領先水平的研究中心奠定基礎。
（四）大型地震工程模擬研究設施。建設大型地震工程模擬研究設施，開展復雜巖土介質與水環境中地震災害及防控模擬，對揭示地震引起的自然環境和工程災變機理，防范自然災害，保障土木、水利和海洋等重大工程的安全具有重要意義。設施主要建設內容包括：移動組合式三向六自由度地震模擬振動臺臺陣系統、工程地震災害數字仿真系統及配套設施等，單臺最大載重1350 噸以上，滿載最大加速度 20 米/秒 2，具備可靠模擬多點多維地震差動、大比尺和足尺模擬工程地震災害的能力。設施建成后，可大幅提升我國防災減災原始創新能力，為提高我國地震災
害的防范水平提供重要支撐。
（五）聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施。核聚變能是解決人類能源問題的根本出路之一。建設多場耦合環境下的聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施，對保障我國聚變堆的先進性、安全性和可靠性，加快聚變能實際應用進程具有重要意義。設施主要建設最大粒子通量達到 1024每平方米每秒的偏濾器物理、材料和部件研究系統，以及最高背景場達到 15 特斯拉的超導導體和磁體研究系統，為聚變堆主機關鍵系統研究提供粒子流、電、磁、熱、力等極端實驗條件。設施建成后，可成為國際聚變領域參數最高、功能最完備的綜合性研究平臺，為我國開展聚變堆設計及核心部件研發、熱與粒子排除關鍵問題研究、大規模低溫和超導技術研究、強流粒子束與基礎等離子體研究、深空推進探索等提供強大的技術支撐。
（六）高能同步輻射光源。高能同步輻射光源是基礎科學和工程科學等領域原創性、突破性創新研究的重要支撐平臺。圍繞航空材料、武器物理、工程材料全壽命周期等國家安全和工業應用相關研究，以及能源、環境、生命科學等基礎研究對高亮度、高能量 X 射線的緊迫需求，建設高能同步輻射光源，主要包括注入器、儲存環、光束線、實驗站以及輔助設施。儲存環能量達6 千兆電子伏，發射度優于 0.1 納米弧度，高性能光束線站容量不少于 90 條，提供能量達 300 千電子伏的 X 射線，具備納米量級空間分辨、皮秒量級時間分辨、毫電子伏量級能量分辨能力。
設施建成后，可滿足前沿科學和工程應用等領域的研究需求，成為國際領先的高能同步輻射光源試驗平臺，為提升我國科學、技術創新能力提供有力的支撐。
（七）硬 X 射線自由電子激光裝置。X 射線自由電子激光具有超高峰值亮度、超短脈沖、高度相干等優異性能，是實現科學突破與技術創新的研究利器。為滿足材料、能源、環境、物理與化學、生命及醫藥等領域的創新研究對高亮度相干 X 射線光源的迫切需求，建設硬 X 射線自由電子激光裝置，主要包括：高性能電子直線加速器、高亮度自由電子激光放大器、光束線和四維探測綜合實驗站等，具備電子能量大于 6 千兆電子伏、光子能量高于 12 千電子伏、及飛秒級時間分辨和納米級空間分辨的能力。設施建成后，總體性能可達到國際領先水平，與現有同步
輻射光源形成優勢互補，為解決科學前沿和國家戰略需求中的重大科學問題提供有效手段。
（八）多模態跨尺度生物醫學成像設施。生命體結構與功能
跨尺度的可視化描繪與精確測量對生物醫學研究取得革命性突破具有重大意義。以打通尺度壁壘、整合多模態信息、精準描繪生命活動時空過程為科學目標，建設多模態跨尺度生物醫學成像設施，主要包括：以亞納米分辨光電融合技術為代表的多模態高分辨分子成像裝置、以毫秒分辨顯納成像為代表的多模態活體細胞成像裝置、以超高場磁共振成像為代表的多模態醫學成像裝置以及全尺度圖像整合系統，具備全景式揭示基因表達、分子構象、細胞信號、組織代謝及功能網絡的時空動態和內在聯系的能力。設施建成后，可通過光、聲、電、磁、核素、電子等模態的融合，實現從埃到米、微秒到小時的跨尺度結構與功能成像，為我國生物醫學研究提供先進的、全方位的觀測手段，促進我國生物醫學成像技術的創新發展。
（九）超重力離心模擬與實驗裝置。超重力環境可以增大多相介質體積力和相間相對運動驅動力，是研究巖土體大尺度演變和災變、地下環境長歷時污染必不可少的實驗手段，也是研究材料相分離效應的極端物理條件。圍繞實驗再現巖土體大尺度演變和災變及加速材料相分離的科學目標，建設超重力離心模擬與實驗裝置，主要包括：最大加速度 1500g、最大負載 30 噸、加速度和負載可控可調、容量 1500g·噸的超重力離心機，以及深地與深海、場地地震、邊坡與高壩、地下環境、地質構造、材料制備等超重力實驗艙，具備單次實驗再現巖土體千米尺度演變與災
變、污染物萬年遷移及獲取千個材料共晶成分的能力。設施建成后，可為深地深海資源開發、重大工程防災、廢棄物地下處置、
新材料制備等領域的研究提供有力支撐。
（十）高精度地基授時系統。授時系統是國家重要科技基礎設施，對科學研究、國家安全和基礎產業具有重要意義。為進一步提高我國授時系統的安全性、可靠性和授時精度，建設與星基授時系統相對獨立、互補增強、融合共用的高精度地基授時系統，主要包括：增補完善增強型羅蘭授時系統，實現長波授時信號的全國土覆蓋，重點區域授時精度優于百納秒；利用通信光纖網建設覆蓋主要城市和重要用戶的高精度光纖時頻傳遞骨干網，時間
傳遞精度優于百皮秒，頻率傳遞精度達到 10-19 量級。設施建成后，與星基授時系統一起構成我國星地一體化授時系統，可為精密測量物理、精密時頻技術等科學研究提供重要實驗平臺，支撐經濟社會和國家安全的長遠發展。
五、保障措施
（一）完善管理機制。進一步健全跨部門統籌協調機制，加強規劃制定、立項決策、建設管理、運行保障等環節的銜接協同。建立優先項目動態調整機制，適時組織專家和第三方評估機構對優先項目進行評估論證，擇優遴選啟動建設的項目并滾動調整。
圍繞設施規劃、評估、監理等相關工作需求，進一步充實和完善專家體系，建立健全評審專家遴選和信用考評機制。鼓勵和推動主管部門整合人才、資金、技術等資源，制定保障激勵政策，強化設施管理，落實配套條件，支持設施建設和運行。支持地方政府參與設施建設，引導其在土地、資金、人才隊伍等方面出臺相關政策，形成共同支持設施建設的良好局面。
（二）保障資金投入。進一步優化投入結構，建立以國家投入為主、多元化投入相結合的設施建設和運行資金保障體系。充分利用現有科技計劃和資金渠道，加大對設施預研和依托設施開展科學研究的投入。規范資金投入管理，加強績效評價，切實提高資金的使用效率和效益。加快建立設施退役評估機制，適時退出因科學壽命終結或其它原因確需終止運行的設施，確保資金投入取得良好效益。
（三）凝聚優秀人才。結合設施建設運行實際，堅持工程人才和科研人才并重，注重打造高水平團隊，制定與設施發展相配套的人才計劃，吸引和凝聚高層次創新人才，引進和培養工程技術、科學研究、工程管理骨干人才隊伍。建立人才分類管理制度，逐步建立和完善項目總負責人協調下的總工程師、總工藝師、總經濟師和首席科學家制度，將建設人員、管理人員、運行維護人員納入主管部門人才工作體系。推動建立健全針對設施建設人才和運行管理人才的專門考核激勵辦法，穩定長期從事設施建設運行的專業化人才隊伍。
（四）促進國際合作。適應設施發展日益國際化的趨勢，結合我國科技發展實際需求，積極參與享有知識產權和使用權的重大科技基礎設施國際合作項目。積極探索以我為主的國際合作，鼓勵設施提出并牽頭組織國際大科學計劃和大科學工程，吸引國外優質資源參與我國發起的重大科技基礎設施建設和相關科學研究。注重引進國外先進技術和管理經驗，提高我國重大科技基礎設施建設、運行的技術和管理水平。