國家重大科學工程

國家重大科學工程是指由國家財政撥款建設、用於基礎研究和套用基礎研究目的的大型科研裝置、設施或網路系統。國家重大科學工程作為推動我國科學事業發展和開展基礎研究的重要手段，是國家科技發展水平、尤其是基礎研究發展水平的重要標誌，也是一個國家綜合國力的體現。

在"六五"至"九五"計畫20年期間，國家投資約25億元，在核物理、天文、地學、生物、信息等學科（領域）已建成和正在建設的重大科學工程達20多項。

國家重大科學工程建設計畫的事實，極大地改善了我國的整體基礎研究條件，在提高我國知識創新能力、發展高新技術、推動學科發展、培養人才、維護國家安全、參與國際合作與競爭等方面，發揮了重要作用。重大科學工廠的建設還提高了相應和相關學科的科學技術重新能力以及綜合集成能力，成為解決國家發展面臨的重大問題的重要科研與實驗基地。重大科學工程的建設更增強了中華民族的自信心和自豪感，提升了我國科技事業在世界上的地位和知名度。

基本介紹

• 中文名：國家重大科學工程
• 外文名：Major national science and Engineering

已建成正在運行的重大科學工程

01．北京正負電子對撞機

02．蘭州重離子加速器

03．合肥同步輻射加速器

04．遙感衛星地面站

05．短波與長波授時系統

06．“神光”系列高功率雷射裝置

07．HT-6M受控熱核反應裝置

08．H1-13串列式靜電加速器

09．2.16米光學望遠鏡

10．中國環流器HL-1裝置

11．太陽磁場望遠鏡

12．5兆瓦核核供熱試驗堆

13．中國地殼運動觀測網路

目標：

工程以高精度空間測地技術GPS、VLBI和SLR為骨幹，建成覆蓋全國綜合性的國家級地殼運動觀測網路，獲取高精度連續的地殼運動資料。

工程內容：

25個基準站 56個基本站 1000個區域站數據處理中心 。

重大科學意義：

大信息量的獲取技術、快速準實時的處理技術居國際領先行列；大時空範圍內板內地殼運動、地震預報等研究領域居世界領先水平。

正在建設的重大科學工程

1．合肥同步輻射二期工程

目標：

同步輻射實驗室二期工程是在一期工程的基礎上，通過增建實驗室、增設插入元件、提高光源穩定 性和可靠性，以充分發揮一期工程投資效益，滿足更多同步輻射套用研究工作的需要，迎接21世紀世 界科技發展的挑戰，使我國在世界科技前沿爭得一席之地。

工程內容：

改進光源：電子能量800MeV 建設波盪器：提供準單色的可調諧相干輻射，其最高亮度相對彎鐵輻射提高3個數量級 增建8個實驗室：表面物理實驗站、X射線衍射與散射實驗線站、LIGA實驗線站、原子分子實驗線站、光聲光熱光譜實驗線站、紅外遠紅外光譜實驗線站、軟X射線磁性圓二色線實驗線站、光譜輻射標準和 計量實驗線站。

重大科學意義：

繼續保持同類機器的國際先進水平 使用效率達到同步輻射一期工程的5-6倍 能多學科、多層次、全方位地推動我國科學技術的發展。

2．大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡

（LAMOST）

目標：

LAMOST是一架臥式中星儀式反射施密特望遠鏡，建成後將成為世界上大口徑兼大視場的光學天文望遠鏡之最。它將為我國在天文學和天體物理許多研究領域中取得重大的科研成果奠定基礎。

工程內容：

光學系統：由37塊子鏡組成的球面主鏡和24塊子鏡組成的反射改正鏡構成，口徑4米，用主動光學控制。 光纖系統：焦面安裝4000根光纖 機械系統：臥式準中星儀裝置，用地平裝置跟蹤 光譜儀系統：裝備有CCD探測器的20台光譜儀 計算機集成：目標識別、數據採集和處理由計算機完成。

重大科學意義：

突破天文望遠鏡中大口徑兼備大視場的技術。大口徑兼有大視場、光纖路數、光譜獲得能力三方面 世界領先 突破天文學中光譜觀測的“瓶頸”，能觀測到更遠更暗的天體的光譜，弄清更遙遠空間的宇宙大尺 度結構，在各個天體層次做出大量新的發現。

3．蘭州重離子加速器冷卻儲存環

目標：

CSR是一個集加速、累積、冷卻 、儲存、內靶實驗及高分辨測量於一體的多功能實驗裝置。它由CSRm和CSRe構成，以現有的重離子加速器HIRFL作注入器。HIRFL-CSR將為二十一世紀一二十年代我 國核物理學科在國際前沿領域的激烈競爭中取得一批具有國際先進水平的成果，使我國在國際重離子 物理前沿領域繼續占有一席之地提供先進的實驗條件。與此同時，還能促進我國相關高科技產業的發展。

工程內容：

CSR工藝設備(磁鐵系統、電源系統、高頻系統、注入引出系統、電子冷卻系統、內靶系統、真空系 統、束流診斷系統、控制系統和準直與測量系統) 實驗探測裝置 HIRFL改進工程。

重大科學意義：

束流種類多、品質高、能量範圍寬 可以作為高靈敏度、高分辨譜儀 HIRFL-CSR建成後，與德國GSI、法國GANIL和日本RIKEN的裝置同屬世界級的先進裝置。

4．HT-7U超導馬克核聚變實驗裝置

5．第三代同步輻射光源（預研）

6．中國大陸科學鑽探

目標：

人類在賴以生存的地球上已經度過了無數個春秋。長期以來，人們就試圖通過各種方法對地球進行探測，但是，由於堅硬地殼岩石的阻隔，迄今為止，人類對地球內部仍然所知甚少。隨著航天技術的發展人類開闢了通往宇宙星際的大門，一個與之相呼應的“入地”計畫應運而生，這就是直接觀測地球陸殼的“大陸科學鑽探”。

作為“深入地球內部的望遠鏡”，大陸科學深鑽是當代地球科學具有劃時代意義的大型科學工程，是解決當代人類面臨的資源、災害、環境等重大問題的重要途徑之一，是帶動21世紀地球科學及相關科學技術發展的系統工程。

中國大陸科學鑽探工程旨在利用現代深部鑽探高新技術，在大別－蘇魯超高壓變質帶實施中國第一口大陸科學深井，將從鑽孔中獲取全部岩心及液、氣態樣品及原位測井數據，校正地球物理對深部組成與結構的遙測結果，重塑超高壓變質帶形成和折返機制，研究中國南、北兩大板塊會聚邊緣的地殼行為、殼幔作用以及有關的成礦作用，為資源、能源及地震發生機制提供新的科學依據，建成現代深部地質作用長期觀測與實驗基地和地殼深部物質研究基地，使我國地球科學在2l世紀更好地服務於國家經濟和社會發展，並在一些重要地學領域躍居世界前列。

中國第一口大陸科學鑽井工程的主要實施內容包括：鑽探工程、測井工程、三維地震探測、岩石物理測量，建設數據管理系統、現場實驗室和長期觀測實驗基地，並在此基礎上進行多學科綜合研究。其核心工程是在江蘇省連雲港市東海縣境內的超高壓變質岩中鑽一口2000米深的全取心先導孔和一口5000米深的全取心主孔。

重大科學意義：

大別－蘇魯造山帶含有罕見的柯石英和金剛石等超高壓變質礦物，是世界上規模最大的超高壓變質帶。這些岩石曾在2億年前從地表插入到地下100多公里深處，然後又返回到了地表。在這一複雜過程中，地球內部發生了一系列的地質、地球學化和成礦作用，超高壓變質岩真實地記錄了地球的演化歷史。

在該帶上實施中國第一口大陸科學鑽孔具有如下重大理論與實際意義：

（1）在世界上已實施的60多口大陸科學井中，中國第一科學井位於最深的構造部位，相當於從地下100多公里深之下開始鑽探，因此，通過最短的鑽距可獲取最深部的垂向連續變化信息，建立真實的深部物質組成、結構、流變學、地球化學、岩石物理、流體、地熱、地應力及現代微生物剖面，並校正地球物理遙測的結果，建立世界性的深部結晶岩地區地球物理標尺。

（2）揭示超高壓變質帶形成與折返機制的奧秘，研究會聚陸殼邊部的動力學，為大陸動力學理論的創立奠定基礎。

（3）研究超高壓變質帶中金剛石和金紅石(國防及航天材料)等資源形成的地質背景和成礦機理，開拓新的找礦方向。

（4）發現來自地幔深處的新礦物和新物質，探究超高壓物理條件下的礦物化學和結構行為。

（5）研究現代地殼流體的富集、分布及遷移規律，探索其深部來源，揭示深部水圈的活動及水-岩作用對成岩和成礦的影響。

（6）通過地下深處存活的現代微生物的研究，揭示地下生物圈在極端條件(即高溫高壓)下的生物鐘時限、微生物的潛育條件及其對成岩、成礦和生油作用影響。

（7）在鑽孔中放置各種探測儀器，監測地震活動、研究發震機制，揭示現代地殼活動及地球深部正在進行的各種物理、化學及生物作用，同時可將鑽孔作為一個長期的、動態的、高溫高壓的成岩成礦實驗室和礦物合成腔，完成在地表條件下所不能進行的多種重要科學實驗。

（8）促進我國鑽探工程技術和相關領域的發展。在堅硬的大陸結晶岩地區進行科學深鑽對我國鑽探技術即是挑戰，又是難得的機遇。該項目的實施將極大地促進我國鑽探技術的發展，其技術成果將使眾多的鑽探套用領域迅速趕上世界先進水平，並帶動工程科學、實驗測試、機械工藝及超硬材料等技術的開發與發展。大陸科學深鑽系統將發展和提高深部地球物理遙測方法與技術，並成為檢驗深部地球物理正、反演理論的實驗場。

（9）通過工程的實施可以培養造就上百名跨世紀的地學研究與管理專家，滿足二十一世紀我國開展經常性科學鑽探工程及相關科學研究的人才需求，促進地球科學與物理學、化學、生物學、工程學、經濟學和管理科學的聯合與交叉，為發展新學科生長點提供機遇。　
綜上所述，中國大陸科學鑽探工程(Chinese Continental Scientific Drilling)不僅研究地球固體圈層的組成與結構，還研究地下生物圈與水圈；不僅重塑地球演化的過去，還可以觀測現在，探索未來；不僅解決科學理論問題，還具有重大實際意義；不僅涉及地球科學，還包括生物學、物理學和化學等，是一項多學科的大科學工程。

7．中國農作物基因資源工程

8．高性能計算機工程（密）

*9．東半球空間環境地面綜合監測子午鏈

*10．海洋科學綜合考察船

*“九五”期間國家科教領導小組已批准，但未開工建設