中国大科学装置的“新 KPI”

科普中国

2026-06-24 07:30发布于北京中国科学技术协会官方账号

问AI · 双主体合作模式怎样破解科研应用时差？

过去五年，中国大科学装置建设全面提速，全国已建成和运行的大科学装置超过 65 个，北京怀柔、上海张江、合肥及粤港澳大湾区形成了各具特色的集群。

顶层信号也在持续加码：从 2014 年推动科研设施向社会开放，到 2024 年以奖惩机制倒逼使用效益提升；从“十四五”向全球科学家开放，到“十五五”明确支持企业承担攻关任务，一条从建得好到用得好、从服务科研到支撑产业的路径被不断强调。

蓝图之下，落地并非易事。如何在实践层面找准方向？如何面对其中风险？如何产出有重大意义的成果？——都是当前大科学装置产业化进程中面临的问题。

2026 年 6 月，位于北京怀柔的高能同步辐射光源（HEPS）正处于试运行阶段，密集的用户实验繁忙开展着。中国科学院高能物理研究所研究员、HEPS 工程总指挥潘卫民接受专访，分享了作为工程总指挥的深度观察——大科学装置走向支撑产业化的道路，面临着一次更深层次的攻坚。

科研与产业的“时差”

从技术层面看，HEPS 无疑是世界级的科研平台——电子束流发射度降至 60 皮米弧度以内，可发射比太阳亮一万亿倍的高能 X 射线。但技术高峰不等于应用高地。潘卫民用“还不够”来形容：“石油化工、工程材料、生物医学等很多领域应用还有很大潜力。”

他指出一个关键台阶：第四代光源的核心是看到了以前看不到的东西，但“看到了”与“用上了”之间还有差距。“能看清一微米的裂痕，到底帮了产业多大忙？”在他眼中，技术指标的跃升到精准转化为对产业难题的有效破解，还有艰难的路要走。

传统科研模式下，一个被视为面向科研界的公共实验平台，成绩单是课题、论文和影响因子。但对投资巨大的第四代光源，社会期待的不止于此，还有满足了多少国家重大需求和科技高峰、取得了多少攻城拔寨的产业标志性成果，比如把新能源汽车的电池续航从 500 公里提到上千公里、把关键材料可靠性提升一个新台阶等。

其次，常见的合作模式是“用户提需求，光源调参数”。潘卫民形容，光源的科研团队更多时间只在调光，企业也仅带着现有问题在用光，并不完全了解光源潜力，双方在技术与需求的交汇上需要提升。另外，现有科研框架下有一些重要的考核因子，和企业一起解决难题、产出经济效益的融合度还待提高。

“双主体”解题：从服务到共创

技术领先、应用滞后的现象是大科学装置建成后的共性问题。让科研工具进化为产业引擎，是体制机制与协作模式的系统命题。

对此潘卫民提出“双主体联合攻关团队”的构想：针对产业难题，光源团队与企业研发团队组建共同课题组，双方共担队长、共商路径、共享成果。光源不再被动调光，而是嵌入企业研发链条全过程，从立项到数据分析全程参与。

“两边心思拧到一起，把球向门里踢。”在潘卫民看来，仅仅开放平台是不够的，更要把各方目标锁定进同一个球门，让参与者都清楚看到这场球该往哪踢，进球后可以得到什么，激励机制也须跟进。让科学家把企业难题当作共同的课题，而非“搭台子”。

对于构想的实现，潘卫民认为还需要能主动对接产业、深度了解企业需求并策划合作议题的“中间翻译人”，把光源的技术语言翻译成企业的商业语言，把企业痛点转译成可用的科学问题。

当前，HEPS 与企业合作越来越多，对于宁德时代、比亚迪这样的龙头企业，看重的是高效地解决问题，要让双方快速结对，共同制定方案，有的放矢地展开研究。同时，对于数量庞大的中小企业中涉及科学前沿和重大需求的攻关项目，则采取更加有选择的和机制灵活的方式及路径切入。

主动出击的破冰实践

回顾历史，第一代光源北京同步辐射装置曾在 SARS 病毒结构解析等重大成果中发挥了关键作用。在今天的第四代光源面前，现实情况是投资更大、期待更高、时间窗口更紧。

潘卫民认为，主动选择国家重大战略需求和产业升级关键方向，利用高能光源资源开展一批需求性和重要性更高的攻坚项目，尽可能短的时间内，结合光源科研团队和龙头企业，找到国际领先的解决方案。

这样的探索已在路上。近期，长三角大科学装置（光源类）联盟围绕储能电池举办了首场产业对接会。国轩高科工程研究总院副院长张峥直言：“我们最关心的是电池为什么不能永生？”回答材料微观结构的相关问题，正是同步辐射光源的用处。

与长三角的联动呼应，HEPS 自身的能力提升与推动产业应用发展的步伐也在加快。自 2025 年 12 月初试运行以来，到 2026 年 4 月底，HEPS 已支撑完成 290 余个用户课题实验，在航空发动机叶片检测、新能源电池原位充放电过程解析、芯片可靠性评估等难题发力，在一个个项目推进中，从装置试运行走向模式试运行，摸索从科研导向过渡为科研与产业并重。

站在更广阔的视野，大科学装置作为国家战略科技力量，引领产业破题已不是可选项，而是必须完成的使命。光源的产业化路径，折射了无论是加速器装置，还是天文观测设施、深海深地探测平台等装置面临的共性局面。

潘卫民以科研和项目建设亲历者视角发出的诘问：当国家投入了数十亿资金，当技术指标已经站上世界之巅，我们接下来给国家一个什么样的更圆满交代？答案不会一夜之间想明白，但只有破除惯性思维和羁绊，让科学家、工程师、企业家站到同一条战线上，才能释放出更澎湃的能量。

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来源丨新华财经

作者丨温沐夏、孙晶

审核丨袁广中国科学院高能物理研究所高能同步辐射光源HEPS运行办公室副主任

责编丨甄曦