想吃馒头，先种麦子：大科学装置如何助力深圳基础科研“弯道超车”？

南方财经全媒体记者 陈思琦 深圳报道

“想吃馒头，先种麦子。”中国科学院院士、中国加速器物理第一人谢家麟曾如此形容大科学装置的研制工作。

17世纪的源头创新或许可以依靠砸中牛顿的一颗小小苹果。但从20世纪40年代“曼哈顿工程”成功实现世界上第一次核爆炸，到50年代我国的“两弹一星”，国内外每一次重大的科学突破，都离不开一些“庞然大物”。

“1970年以来，利用大科学装置获得诺贝尔奖的比例正越来越高。从1970年-1990年的40%，到1991年-2010年的48%，2010年以后高达57%，证明大科学装置已成为推动现代科技发展的重器。”

在4月27日举办的首届光明科学城论坛上，中国科学院院士、哈尔滨工业大学校长韩杰才列出的一组数据，更是直观体现大科学装置对颠覆性创新的重大战略意义。

同一日，光明科学城种下几粒“麦子”——合成生物重大科技基础设施、脑解析与脑模拟重大科技基础设施、材料基因组大科学装置正式入驻。

为“从0到1”基础研究减轻大量重复性实验的压力、为企业省下高昂的实验平台搭建费用，单纯考虑成本，大科学装置大有裨益。

但意义远不止于此。以合成生物大设施为圆心，方圆二三公里内逐渐形成一个强大的“科研朋友圈”——深圳湾实验室、鹏城云脑、深圳理工大学、中山大学·深圳等均布局于此，形成高水平大学、科研院所与区域产业深度互动的良好生态。

目前，国内大科学装置在北京、上海、合肥的分布相对密集。作为“后来者”，如何让企业继续发挥创新主体地位，以需求为牵引发力基础研究，是深圳谋求错位发展、“弯道超车”的核心命题。

建“超算”而非“超市”

因建造技术含量高、投入高、规模大，足够支撑那些充满不确定性的、仍处于“从0到1”阶段的科学领域进行长期、稳定的原始创新，大科学装置已成为全国乃至全世界科学家的共同期盼。

再往前追溯，国际上以“曼哈顿工程”“阿波罗登月计划”为代表，开创了“大科学装置”这一新的科学研究范式。国内则以20世纪50年代的“两弹一星”为基础，建成以北京正负电子对撞机、兰州重离子加速器等为代表的最早一批大科学装置。

2021年3月，国家“十四五”规划《纲要》明确支持北京、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。

根据官方定义，成为“综合性国家科学中心”的一大条件即“布局建设一批重大科技基础设施、科教基础设施和前沿交叉研究平台”，推进高水平大学、科研院所和高新技术企业的深度融合，产出重大原创科学成果和颠覆性产业技术。

北京、合肥已取得领先优势。目前，北京在用、在建、拟建的大科学装置达19个,其中怀柔科学城布局5个；合肥已布局建设大科学装置12个,规划约20平方公里的大科学装置集中区,成为全国乃至全球大科学装置最集中的城市之一。

“我们曾开玩笑说，深圳如果想挣钱，可以建超市，不一定要建‘超算’。大科学装置最重要的是社会价值，是其公益性。” 国家超级计算深圳中心主任冯圣中告诉南方财经全媒体记者。

作为大湾区建设综合性国家科学中心的主阵地，深圳企图迎头赶上，对2018年才揭牌成立的光明区寄予厚望，合成生物研究、脑解析与脑模拟、材料基因组等大科学装置均在光明科学城落地建设。

冯圣中说，深圳对大科学装置的部署，考虑的不是商业意义上的“怎么挣钱”，而是“帮助别人挣钱”——世界各地的科研院所、企业、个人都可通过网络预约，使用这些大装置开展技术创新，让科研成果有机会落地为产品。

尤其合成生物、脑科学等前沿领域在“从0到1”阶段涉及大量重复性实验，大科学装置相当于一个开放共享的互联网平台，一方面可使传统的手工作业转变为大规模、标准化、高通量的自动作业，另一方面，大量初创企业可在早期资金相对匮乏的阶段省下重复搭建实验平台的高昂费用。

发挥“明星效应”吸引“明星科学家”

起步稍晚，但深圳大科学装置的“明星效应”已初显，人才吸引力的提高尤为显著。

2018年，师从美国合成生物学先驱Jay D.Keasling院士，于加州大学伯克利分校完成博士后研究后，31岁的罗小舟一回国即加入中科院深圳先进院合成生物学研究所，目前担任该所研究员、博士生导师,合成生物化学研究中心执行主任。

“光明科学城的合成生物大设施是吸引我来到深圳的最关键原因，这是合成生物领域全球第一个启动筹建的大科学装置。”斥资7.2亿元，深圳以真金白银支持一个在全球范围内都处于起步阶段、充满未知的新兴学科，这令罗小舟惊讶且动容。

青年科学家罗小舟并非孤例。46岁的结构生物学家颜宁辞去普林斯顿大学教职后，亦官宣“加盟”深圳，担任深圳医学科学院（筹）院长兼深圳湾实验室主任。

“我们要打造生物医药的深圳，而不是深圳的生物医药。因为深圳本身就是个符号，它代表了创新、探索和勇往直前。正因深圳有这样的沃土，才使我们大胆尝试。”颜宁说。

去年11月，深圳地铁6号线支线迎来继1号线“深大站”之后的第二个以大学命名的地铁站——“深理工站”。

深理工站之所以备受关注，是因其身处“科研大佬朋友圈”C位：附近布局有合成生物研究大设施、深圳合成生物学创新研究院、脑解析与脑模拟大设施、深港脑科学研究院；未来还将有深圳湾实验室永久园区、跨物种生物安全三级（P3）实验室等实力强劲的科研场所。

高校资源一度被认为是深圳这座一线城市的“短板”。而以大科学装置为支撑，一批高水平研究型大学正为深圳注入源源不断的创新血液。

其中，深圳理工大学依托中科院深圳先进院建设，总投资53.3亿元，计划高起点、高标准建设生物医学工程、合成生物学、脑科学、生物医药等多个高水平专业研究平台。

教学方面，深圳理工大学建立本硕博一体化人才培养体系，在校生规模将实现8000-10000人，并面向海内外引进高水平、国际化的教师队伍。罗小舟即负责合成生物学院几门专业课的课程设计。

同样位于光明区的中山大学·深圳重点建设医科、新兴工科、交叉学科等，已建成医学院、公共卫生学院（深圳）、药学院（深圳）、生物医学工程学院等16个学院，并于2020年9月正式开学，目前有教职人员1千余人，在籍学生1万余人。

主校区位于深圳南山的南方科技大学，同样在大科学装置的“明星效应”下，加大在光明区的布局。

依托材料基因组大科学装置平台，由中科院院士俞书宏领军的“南科大创新材料研究院-瑞华泰”联合实验室在此次光明科学城论坛上正式签约。俞书宏透露，“南方科技大学光明高等研究院”正在筹建，预计7月底就能有研发人员入驻。

“如果有机会，我很高兴能给大家讲课。很期待和深圳所有的大学，特别是医学院合作。”几周前，颜宁出席深圳大学医学科学论坛时也透露了参与教学工作的可能性与期待。

广纳天下英才，再反哺本地人才培养，深圳正形成引育并举的人才生态良性循环。

这其中，大科学装置作为深圳发力基础研究的重要载体和平台，也成为体现深圳引才、聚才、爱才的一张城市名片。截至去年底，深圳全职院士超90位，46人入选全球高被引科学家名单。

下一步如何“弯道超车”？

需要看到的是，与北京、上海等地相比，深圳在大科学装置的布局与基础研究成果方面仍有差距。

是否有“弯道超车”的可能？

据韩杰才介绍，国内早期的大科学装置侧重探索未知世界、发现自然规律，集中在地球环境科学、天文、核物理等领域，与工程领域的技术变革结合、能够切实解决企业“卡脖子”问题的布局相对较少。

与之对应，俞书宏告诉南方财经全媒体记者，深圳大科学装置的特色在于与产业布局、产业结构紧密相连，重视“沿途下蛋”。

以俞书宏从事的材料科学为例，深圳在新材料领域有众多优质的高新技术企业，而材料基因组大科学装置平台紧紧围绕实用材料、功能材料来布局设计，配套搭建的平台仪器、仪器之间的互联都服务于产品研发，真正为企业解决技术难点、堵点。

深圳综合粒子设施研究院院长孙冬柏同样表示，科技产业是深圳的强项，在大湾区布局建设产业光源大科学装置，定位是需求牵引、错位发展，服务和支撑新兴产业与未来产业，而北京、上海、合肥建设的光源更多瞄准前沿基础研究。

可见，当科技博弈的主战场转向基础研究，深圳的最大优势是突出企业的创新主体地位，聚焦产业化导向的应用基础研究。

“我发现深圳许多企业家都很有眼光，能判断哪一位科学家手上的科研成果对公司未来开发新产品、解决‘卡脖子’问题有帮助，所以从前期就介入科研，更能碰撞出火花。”俞书宏说。

以“新基石研究员项目”为例，这是一项由科学家主导、腾讯公司出资、独立运营、公益属性的新型基础研究资助项目。2022年，腾讯宣布10年内出资100亿元人民币，重在“选人不选项目”，长期稳定地支持一批杰出科学家开展探索性与风险性强的基础研究，实现“从0到1”的源头创新。

2022年，深圳市出台实施基础研究“深研”规划，基础研究投入增长67.4%，总量居全国城市第三、占全社会研发投入比重提高2.5个百分点。其中，企业基础研究经费占全国企业基础研究经费的47.9%。

同时，传统认知里只待在实验室的科学家们，也尝试从实验室“老板”转型企业“老板”。

中科院深圳先进院院长樊建平此前撰文指出，基于深圳的产业需求，先进院定位为“工业研究院”，不仅鼓励承担企业项目、授权企业专利，还将孵化企业作为最核心的科研成果产业化方式。

截至2021年底，先进院已孵化企业超1300家，其中市值超5亿元企业30家，超10亿企业7家。

罗小舟2019年成立的森瑞斯生物科技（深圳）有限公司就是典型。依托罗小舟及团队掌握的合成生物前沿成果，森瑞斯目前已有接近20种研发工艺，并于去年3月完成由深创投领投、深圳高新投和多家下游产业方跟投的近亿元A轮融资。

“一个区域建设大科学装置不可能全覆盖，要依靠多区域共同合作，推动装置发挥效能，促进多维度、多尺度创新研究。”韩杰才点出了深圳“弯道超车”的又一机遇。

纵观国家规划建设的四大综合性国家科学中心，唯有粤港澳大湾区拥有“一国两制”下“深圳-香港-广州”科技集群的制度优势。

其中，香港有雄厚的基础科研优势，拥有5所世界百强大学，16所国家重点实验室及6所国家工程技术研究中心香港分中心。

“大科学装置的落地将更加吸引港澳科研力量来深圳开展基础研究，形成粤港澳三地的良性互动。”俞书宏告诉记者，深港科研的双向交流将成为常态，两地可以共同申请国家、省、市层面的重大课题。这些合作，都将以大科学装置为载体和支撑条件。