重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是為探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實(shí)現(xiàn)技術(shù)變革提供極限研究手段的大型復(fù)雜科學(xué)研究系統(tǒng)，是突破科學(xué)前沿、解決經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國家安全重大科技問題的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前，我國正處于建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵時(shí)期，按照全國科技創(chuàng)新大會(huì)部署和深化科技體制改革要求，前瞻謀劃和系統(tǒng)部署重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)一步提高發(fā)展水平，對(duì)于增強(qiáng)我國原始創(chuàng)新能力、實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)領(lǐng)域跨越、保障科技長遠(yuǎn)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)從科技大國邁向科技強(qiáng)國的目標(biāo)具有重要意義。為貫徹《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》和《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》，明確未來20年我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展方向和“十二五”時(shí)期建設(shè)重點(diǎn)，國務(wù)院制定了本規(guī)劃。

　　新中國成立特別是改革開放以來，國家不斷加大投入，我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模持續(xù)增長，覆蓋領(lǐng)域不斷拓展，技術(shù)水平明顯提升，綜合效益日益顯現(xiàn)。從1961年中國第一臺(tái)激光器宣布研制成功至今，在全國激光科研、教學(xué)、生產(chǎn)和使用單位共同努力下，我國形成了門類齊全、水平先進(jìn)、應(yīng)用廣泛的激光科技領(lǐng)域，并在產(chǎn)業(yè)化上取得可喜進(jìn)步，為我國科學(xué)技術(shù)、國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)作出了積極貢獻(xiàn)，在國際上了也爭(zhēng)得了一席之地。

　　“十一五”期間，華中科技大學(xué)在工業(yè)激光器方面的研發(fā)進(jìn)展明顯，為我國高功率數(shù)控激光加工裝備研發(fā)出了“中國光刀”。目前已應(yīng)用在三峽工程設(shè)備制造、登月工程中重要零部件的加工以及國家鐵路建設(shè)等“國字號(hào)”工程中，自主研發(fā)出能夠支撐未來十五年國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的新型高功率激光器及其成套裝備，全面提升我國激光器及成套設(shè)備制造的技術(shù)水平，縮小了我國激光技術(shù)領(lǐng)域與國外的差距。該項(xiàng)目已經(jīng)形成了從激光器到高端激光裝備的完整產(chǎn)業(yè)鏈，每年可生產(chǎn)各類激光器及其成套裝備1000余臺(tái)套，實(shí)現(xiàn)銷售收入20億元；項(xiàng)目的成果已在武漢鋼鐵、長春軌道客車、三一重工等國內(nèi)大型鋼鐵、鐵道機(jī)車、工程機(jī)械、新能源領(lǐng)域的生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用示范，項(xiàng)目產(chǎn)品已經(jīng)銷售到65家大型企業(yè)，實(shí)現(xiàn)銷售收入7.5億元，出口創(chuàng)匯672.7萬美元，上繳稅金6000萬元，解決就業(yè)300余人。

　　如今在快速發(fā)展的同時(shí)，我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施也存在一些問題：總體規(guī)模偏小、數(shù)量偏少，學(xué)科布局系統(tǒng)性、前瞻性不夠，技術(shù)水平有待進(jìn)一步提升，開放共享和高效利用水平仍需提高，管理體制機(jī)制亟待健全，工程技術(shù)和管理隊(duì)伍建設(shè)需要加強(qiáng)等。當(dāng)今世界，科技發(fā)展正孕育著一系列革命性突破，發(fā)達(dá)國家和新興工業(yè)化國家紛紛加大重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入，擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模和覆蓋領(lǐng)域，搶占未來科技發(fā)展制高點(diǎn)，我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存的新形勢(shì)。

　未來20年，我國瞄準(zhǔn)科技前沿研究和國家重大戰(zhàn)略需求，根據(jù)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的國際趨勢(shì)和國內(nèi)基礎(chǔ)，以能源、生命、地球系統(tǒng)與環(huán)境、材料、粒子物理和核物理、空間和天文、工程技術(shù)等7個(gè)科學(xué)領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)，從預(yù)研、新建、推進(jìn)和提升四個(gè)層面逐步完善重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系。在可能發(fā)生革命性突破的方向，前瞻開展一批發(fā)展前景較好的探索預(yù)研工作，夯實(shí)設(shè)施建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)；在2016—2030年期間適時(shí)啟動(dòng)建設(shè)一批科研意義重大、條件基本成熟的設(shè)施，強(qiáng)化未來科技持續(xù)發(fā)展的能力；在我國具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域，在“十二五”期間建設(shè)一批科研急需、條件成熟的設(shè)施，強(qiáng)化科技持續(xù)發(fā)展的支撐能力；對(duì)已經(jīng)啟動(dòng)但尚未完成建設(shè)任務(wù)的在建設(shè)施，加大工程管理和技術(shù)攻關(guān)力度，力爭(zhēng)早日建成投入使用；對(duì)已經(jīng)投入運(yùn)行但仍有較大發(fā)展?jié)摿Φ脑O(shè)施，進(jìn)一步完善提升技術(shù)指標(biāo)和綜合性能，最大程度發(fā)揮其科學(xué)效益。其中，適應(yīng)材料科學(xué)研究從經(jīng)驗(yàn)摸索階段到人工設(shè)計(jì)調(diào)控階段轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)，面向量子物質(zhì)演生現(xiàn)象、納米尺度量子結(jié)構(gòu)、極端條件下材料物性與物質(zhì)演變、重要工程材料服役性能等方向，以材料表征與調(diào)控、工程材料實(shí)驗(yàn)等為研究重點(diǎn)，布局和完善相關(guān)領(lǐng)域重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，推動(dòng)材料科學(xué)技術(shù)向功能化、復(fù)合化、智能化、微型化及與環(huán)境相協(xié)調(diào)方向發(fā)展。

　　材料表征與調(diào)控方面。完善提升已有同步輻射光源，建成軟X射線自由電子激光試驗(yàn)裝置，建設(shè)高能同步輻射光源驗(yàn)證裝置；探索預(yù)研硬X射線自由電子激光裝置建設(shè)，適時(shí)啟動(dòng)高性能低能量同步輻射光源建設(shè)，滿足以納米空間分辨率、皮秒至飛秒時(shí)間分辨率、極高能量動(dòng)量分辨率對(duì)材料多層次結(jié)構(gòu)分析研究的需求，逐步形成布局合理的國家光源體系。建成散裂中子源和強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，建設(shè)極低溫、超快、超高壓極端條件研究設(shè)施，形成與大型同步輻射光源結(jié)合的格局，滿足研究和發(fā)現(xiàn)新物態(tài)、新現(xiàn)象、新規(guī)律和創(chuàng)造新材料的需求。

　　工程材料實(shí)驗(yàn)方面。建成重大工程材料服役安全研究評(píng)價(jià)設(shè)施，支撐不同尺度及跨尺度的結(jié)構(gòu)性能研究；探索預(yù)研超快光譜界面反應(yīng)檢測(cè)裝置、極端和工業(yè)特殊服役環(huán)境模擬裝置建設(shè)，支撐材料服役行為和規(guī)律研究；結(jié)合高能同步輻射光源，適時(shí)啟動(dòng)綜合工程環(huán)境在線裝置建設(shè)，支撐真實(shí)環(huán)境下工程材料實(shí)時(shí)、原位研究。

　　“十二五”時(shí)期建設(shè)重點(diǎn)

　　1、高能同步輻射光源驗(yàn)證裝置。

　　高能同步輻射光源是前沿基礎(chǔ)科學(xué)、工程物理和工程材料等研究不可或缺的手段，是世界同步輻射光源領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。以具備建設(shè)全球最高亮度高能同步輻射光源的能力為目標(biāo)，建設(shè)相關(guān)驗(yàn)證裝置，主要包括：高能量加速器、光束線、實(shí)驗(yàn)站等方面的工程性預(yù)研和關(guān)鍵部件的工程樣機(jī)試制，高精度特種磁鐵系統(tǒng)、高精度束流位置測(cè)控系統(tǒng)、高性能插入件、納米級(jí)硬X射線聚焦系統(tǒng)、超高分辨X射線單色器、納米定位與掃描裝置的試制。該設(shè)施建成后，將為我國建設(shè)高能同步輻射光源奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2、綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置。

　　極端物理?xiàng)l件是拓展物質(zhì)科學(xué)研究空間，發(fā)現(xiàn)和研究新物態(tài)、新現(xiàn)象、新規(guī)律必不可少的手段。針對(duì)當(dāng)前凝聚態(tài)物理、化學(xué)、材料前沿研究所需的極端條件向綜合化、集成化和規(guī)模化發(fā)展的趨勢(shì)，圍繞為量子物質(zhì)、功能材料和物態(tài)變化動(dòng)力學(xué)過程等研究提供科學(xué)手段的目標(biāo)，建設(shè)綜合性的物質(zhì)科學(xué)研究極端條件用戶裝置，主要包括：達(dá)到亞毫開溫度的極低溫系統(tǒng)，高于300吉帕的超高壓系統(tǒng)，亞飛秒時(shí)間分辨的超快激光系統(tǒng)，以及極低溫、超高壓、強(qiáng)磁場(chǎng)和超快光場(chǎng)互相結(jié)合的集成系統(tǒng)。該設(shè)施建成后，將為物質(zhì)科學(xué)研究提供有力支撐。

　　3、強(qiáng)流重離子加速器。

　　高流強(qiáng)放射性核束、高功率重離子束團(tuán)和寬能區(qū)重離子束流是探索原子核存在極限和研究原子奇特性質(zhì)必不可少的手段。圍繞短壽命核質(zhì)量精確測(cè)量、放射性束物理、高能量密度物理以及重離子束應(yīng)用等研究需要，建設(shè)強(qiáng)流重離子加速器裝置，主要包括：強(qiáng)流離子源、超導(dǎo)直線加速器、大接受度放射性束流線、冷卻儲(chǔ)存環(huán)同步加速器和物理實(shí)驗(yàn)終端等。該設(shè)施建成后，將為研究原子核存在極限、核結(jié)構(gòu)新現(xiàn)象和新規(guī)律、宇宙中重元素起源等重大科學(xué)問題提供重要支撐。

　　4、上海光源線站工程。

　　上海同步輻射裝置（上海光源）是第三代中能同步輻射光源，具有最多可提供60多條光束線和近百個(gè)實(shí)驗(yàn)站的能力，完全建成后將為我國多學(xué)科前沿研究取得突破提供有力支撐。在已建成的7條光束線站基礎(chǔ)上，圍繞滿足我國材料科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及生命科學(xué)等領(lǐng)域迅速發(fā)展的研究需求，建設(shè)上海光源線站工程，主要包括：新建若干光束線站，擴(kuò)建用戶實(shí)驗(yàn)支撐條件，進(jìn)一步提升光源性能。該設(shè)施建成后，將大幅提升光源和束線的能力，使上海光源繼續(xù)保持國際先進(jìn)水平，為相關(guān)科學(xué)研究提供更全面、先進(jìn)、便捷的支撐。