一、本市重大科技基础设施发展基础

经过“十三五”时期的大力发展，上海市重大科技基础设施建设取得了显著进展，建成和在建大设施14个，数量、投资金额均领先全国。初步形成具有一定国际影响力的集聚化态势的大设施群。大量国际顶尖水平的科学研究工作正在开展，技术水平基本进入国际先进行列。

一是从建设与推进进度来看，上海的国家重大科技基础设施自1980年开始建设，起步较早，覆盖时间跨度较大。二是从建设与运营主体来看，广泛分布于中国科学院相关院所、高校及医院。三是从学科与专业领域来看项目，主要涉及光子科学（物理和物质科学）、生命科学、能源科学、地球系统与环境科学。四是从设施项目投资规模来看，规模较大，总投资合计约200亿元。

二、面临的形势

近年来，全球新一轮科技革命和产业变革蓄势待发，我国和上海的科技发展正处于从量的积累向质的飞跃、点的突破向系统能力提升的重要转折期。未来经济社会发展对于战略科技支撑的需求更加迫切，重大科技基础设施建设面临机遇与挑战并存。

一是物理物质、光子科学等一系列重大科学问题的原创性突破正在开辟新的前沿和方向，科学研究不断向深度和微观世界拓展，如支撑国家能源战略需求的快点火、惯性约束、高功率激光、射频超导加速单元等。二是生命科学等领域正在向药物靶向、综合平台等领域拓展，研究目标日益综合，如计算生物学与系统生物学，蛋白质的活体成像（蛋白质与化学小分子之间的相互作用）、肿瘤防控新策略等。三是学科分化与交叉融合不断加快，体现在空间与天文的交叉融合，地球系统与环境科学的交叉融合以及工程技术等领域的综合发展，为新光源、核材料探测与处理、核医学等重大应用带来变革性推动。从更加广泛的应用领域来看，含生命科学、材料科学、分子环境科学、凝聚态物理、医药学、石化及化学工业等。以上科学前沿的革命性突破越来越依赖于重大科技基础设施提供综合性极限研究手段。

针对上述的新发展形势，必须顺应全球科技发展趋势，围绕我国重大战略需求，着力解决上海市重大科技基础设施发展方面存在的问题，包括设施大部分规模偏小、技术水平以跟踪为主、集群效应未形成、国际话语权弱、国际影响力成果产出有限、产业拉动效应不足等。面向2030新形势，应丰富加大设施内涵建设，采取创新举措，从机制上解决以上问题。

三、面向2030丰富上海市重大科技基础设施内涵建设

（一）总体建成最强大的光子领域大设施群

光子领域大设施基础较好，大设施群初步成型。目前，硬X射线自由电子激光装置加速器模组等样机和关键部件研制取得重大进展，软X射线自由电子激光试验装置出光并达到设计指标，基本具备验收条件，光源二期首批线站、超强超短激光实验装置预计年内建成开放。“十四五”期间，建议加快用好已建、推进在建及规划的光子大设施，力争总体建成全球规模最大、种类最全、功能最强的光子大设施集群，大力提升我国光子领域的国际话语权。

（二）率先构建最完整的生命科学领域大设施群

生命科学领域资源好，已基本具备构建生命科学领域大设施群的基础和雏形，但现有设施规模小、主体和布局分散、开放共享程度低。“十四五”期间，建议构建全球首个生命科学领域从基础理论到应用技术最为完整的全流程闭环研究设施群，打通生命科学创新链的研究方法、研究体系、资源平台等各环节。从分子、细胞、组织、个体和群体等全方位（蛋白质中心、电镜中心—医学影像集成创新中心—系统生物学），支撑生命科学研究向复杂宏观和微观两级发展，并实现有机统一。系统认识人类生命发展、疾病发生、药物治疗机理、生物系统运动规律发展规律（药物标靶科学设施—先进生物药研究设施—转化医学中心），构建生命科学研究所需的科学数据、生物样本和各类化合物等基础资源（生物医学大数据、生物样本库、化合物库和糖类药物资源库）。依托这一全球最完整的生命科学大设施群，探索生命奥秘科学问题、突破生命健康、新药创制、普惠医疗中的重大科技瓶颈。促进生物医学基础研究、药物研发和临床诊疗深度结合，将上海市打造成全球生命科学和生物医药领域科学家和企业家最向往的地区。

（三）提前谋划、尽早布局面向2030的能源、海洋、空天等领域大设施群

能源科学领域，提前谋划布局涵盖核能、传统能源和未来新型能源等方向，为能源和节能储能等技术变革提供支撑。核能源方面，在规划的小型模块化钍基熔盐堆研究设施基础上，进一步布局高效安全可控聚变设施；传统能源方面，在已布局建设的高效低碳燃气轮机试验装置基础上，规划二氧化碳捕获利用和封存研究设施；在新兴能源方面，布局氢能、海洋能及相关能量捕获、储能、转换研究设施。海洋科学领域，提前谋划布局深远海、极地海域、海洋工程装备技术等领域的大设施，为国家海洋安全、海洋资源与能源开发、海洋装备技术发展提供支撑。充分利用上海市航运中心、船舶海工产业基础、海洋科考等综合优势，在已布局的海底长期观测网基础上，“十四五”规划建设深远海全天候驻留浮式研究设施。空间和天文领域，探索长三角区域协同的空天领域大设施群。基于上海天文台、微小卫星中心、技物所、李政道研究所、航天八院等机构，结合长三角区域的紫金山天文台、南京大学、中电23所等优势，进一步集聚资源，谋划布局未来发展方向。

四、面向2030创新本市重大科技基础设施管理机制

（一）创新大设施策划发现遴选机制

建议创新建立未来大设施“自上而下和自下而上相结合”的策划发现遴选机制。对于面向重大战略需求、公共平台类，采取自上而下，由主管部门制定建设规划、发起设立，定期引入国际高端战略科学家决策咨询，结合全球科技发展前沿趋势研究，全面参与建设规划制定，明确需要重点主攻的方向及细分领域，可采用部署揭榜工作重点任务的方式，建立由上海牵头攻克相关领域的举国体制（即为工作体系和运行机制）。对于面向科技前沿自主探索类，采取自下而上，在宏观目标导向基础上，由各家研究提出，主管部门通过设立储备项目库动态调整机制，适时择优研究遴选推荐申报国家重大科技基础设施项目后设立，两者相结合，形成完善先进的策划发现遴选机制。对于面向经济主战场类，采取上下结合，引入重点行业企业深度参与，提出产业发展的变革性和核心关键技术研发需求。

(二)发挥设施溢出效应，成为产业发展的源头技术供给和战略技术储备

围绕上海市三大产业及先导产业，布局产业重点需求的科技攻关任务，形成助力产业发展的“攻关利器”，实现科学的社会效益向经济效益正面溢出。建议建立大设施面向企业开放的鼓励政策，制定符合企业特点的设施使用申请规则，在科学研究机时之外预留合理的企业机时比。加强向企业使用对象的推广宣传，制定科学公开的收费机制，研究可对企业提供的增值服务。鼓励科学家与企业共同申报国家和地方重大课题，在大设施上开展产业变革性前瞻技术，研究挑战前沿科学难题，提出更多原创理论和原创发现，为后续发展提供持续不断的发展动力。制定企业深入参与设施谋划布局工作，使大设施从设计之初就充分考虑企业发展需求。建立与设施协同攻关的企业集群名单，提升大设施的技术自主率，并带动相关装备和核心技术企业提高产品和技术能级。

（三）完善大设施全生命周期的运行管理机制

建议完善地方政府参与大设施先期预研、规划论证、组织建设、运行管理的全生命周期制度安排，近期重点突破先期预研和运行管理阶段。先期预研阶段，充分利用现有科技计划和资金渠道，加强前瞻性、针对性、储备性大设施的谋划布局，系统安排原理探索、技术攻关、工程验证等类型的预研项目，同时与为大设施的先期预研，提供充分的人才、技术和工程储备，支持设施关键技术研究以及实验技术和实验仪器设备的研发。运行管理阶段，加快建立健全高效的投入机制、动态调整的推进机制、开放共享的运行机制、产学研用协同的创新机制、高效规范的管理机制、灵活的人才培养和使用机制。最大程度开放共享大设施，最大限度集成全球创新资源，同时也为积极发起和参与国际大科学计划打下硬件和软件基础，深度融入全球科技创新网络，努力实现引领性原创成果的重大突破。