《从0到1”“从1到多” 广东打造重大科技基础设施群》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2022-08-01
  • 7月22日,广东东莞松山湖科学城中子源路,中国散裂中子源的科研人员正在紧张地忙碌着。

      不久前,中国散裂中子源与英国散裂中子源续签了谅解备忘录,双方在联合实验室的基础上,将进一步加强先进强流质子加速器技术、高功率靶站技术、中子散射技术及应用研究等方面的合作交流。

      中国散裂中子源的建设意义特殊,它实现了广东在国家重大科技基础设施领域零的突破。以此为起点,广东推动重大科技基础设施实现了“从0到1”“从1到多”的跨越,一批国家重大科技基础设施先后落地建设。按“十四五”规划,广东将布局建设人类细胞谱系等5个设施,数量位居全国首位,助力粤港澳大湾区打造重大科技基础设施集群。

      “安营扎寨”建设一批“国之重器”

      6月24日,江门中微子实验地下700米的实验大厅内,中心探测器不锈钢主结构最后一个拼装单元吊装合拢,标志着中心探测器不锈钢主结构安装工作顺利完成。

      江门中微子实验核心探测设备——中心探测器位于地下实验大厅内44米深的水池中央,其不锈钢主结构设计采用直径约41米的球形网壳结构形式。

      不锈钢主结构的合拢,意味着有机玻璃球现场安装即将开始。中心探测器结构中的有机玻璃球直径35.4米、壁厚120毫米、重600多吨,是世界上最大的单体有机玻璃结构。

      江门中微子实验位于广东省江门市,计划于2023年建成运行,以测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数为主要科学目标,还将进行其他多项科学前沿研究。

      如今,国家重大科技基础设施在广东多点开花。除了江门中微子实验外,一批“国之重器”也正在谋划、推进中。在广东惠州,加速器驱动嬗变研究装置和强流重离子加速器建设现场热火朝天;在广州,冷泉生态系统研究装置配套科研综合楼等正在有序建设中;在东莞,中国散裂中子源旁,由中建五局华南公司承建的南方光源研究测试平台项目已进入工程最后阶段,项目将围绕南方光源项目及相关技术,开展前瞻性和系统性研究工作……

      今年的广东省政府工作报告提出,要加快惠州强流重离子加速器、江门中微子实验建设,开工建设中国散裂中子源二期、人类细胞谱系,打造世界一流的重大科技基础设施群。

      “沿途下蛋”涌现优秀科技成果

      重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、引领技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学技术研究装置或系统。

      “中国散裂中子源就像‘超级显微镜’,是研究物质材料微观结构的理想探针,为我国材料科学技术、物理、化学化工、生命科学、资源环境和新能源等领域的研究提供了一个技术先进、功能强大的科研平台。”中国科学院院士、中国散裂中子源工程总指挥陈和生说。

      自2018年正式投入运行以来,中国散裂中子源共完成了来自国内外约700项用户课题研究,在国内外核心期刊发布文章百余篇,研究成果涵盖航空航天、磁性、量子、能源、合金、高分子、信息材料等前沿领域。

      “中国散裂中子源在东莞的成功建设,充分展示了广东省引进大科学装置、推动科技创新的决心和成就,吸引了国内许多一流的科研机构落户广东,共同建设大科学装置。”陈和生说。

      此外,依托中国散裂中子源,中国科学院高能物理研究所成功研制出我国首台自主研发的硼中子俘获治疗(BNCT)试验装置,为我国医用硼中子俘获治疗装置整机产业化奠定了技术基础。

      1月25日上午,位于广东惠州的强流重离子加速器和加速器驱动嬗变研究装置总部园区正式启用。

      中国科学院近代物理研究所副所长胡正国介绍,强流重离子加速器项目将成为国际上脉冲束流强度最高的重离子加速器装置;加速器驱动嬗变研究装置项目将成为国际上第一个加速器驱动次临界系统研究装置。

      依托这两个项目,中国科学院近代物理研究所和惠州市将在放射性同位素药物研制生产、重离子肿瘤治疗、重离子微孔膜应用、辐照育种等领域开展合作。

      “推动重大科技基础设施建设,将为前沿领域基础研究和应用基础研究提供重要支撑。”广东省发展改革委二级巡视员赖茂华向科技日报记者介绍,广东充分发挥重大科技基础设施在基础研究和应用基础研究中的重要作用,推动在前沿领域基础物理、信息、材料等领域涌现一批优秀科技成果。

      “搭桥铺路”联动湾区科技创新

      香港大学教授黄明欣长期从事材料研究,其研究需要散裂中子源的支撑。以前,黄明欣需向国外的散裂中子源申请机时,设计好实验步骤,然后把材料寄到国外。国外做好实验之后,再把数据传给黄明欣团队。

      2018年,广东东莞有了中国散裂中子源,这对黄明欣来说是个好消息。“在自家门口做实验,太方便了。”黄明欣说。

      利用中国散裂中子源的粉末衍射仪,黄明欣团队发现了强度高而且韧性好的“超级钢”微观机制,为改进这种钢的断裂、韧性和腐蚀性等问题提供了关键数据支撑。

      作为粤港澳大湾区首个国家重大科技基础设施,中国散裂中子源已成为粤港澳大湾区科技创新的“桥梁”。

      中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任王生介绍,该装置自2018年8月通过国家验收并投入正式运行以来,注册用户超过3800人,其中粤港澳大湾区的用户占1/4以上,吸引了许多创新研究落地粤港澳大湾区。

      此外,在广东省科技厅的支持下,中国散裂中子源科学中心还与东莞理工学院、香港城市大学、澳门大学共建了“粤港澳中子散射科学技术联合实验室”。

      记者梳理发现,在广东布局的国家重大科技基础设施,纷纷将目光瞄准了粤港澳大湾区。依托加速器驱动嬗变研究装置和强流重离子加速器,惠州将有望形成国际领先的核物理研究中心,助力粤港澳大湾区建设国际科技创新中心;冷泉生态系统研究装置的建设,将优化粤港澳大湾区大科学装置配置和科技布局,推动粤港澳大湾区科技创新……

      中国科学院南海海洋研究所副所长张长生表示,粤港澳大湾区具有独特的区位优势,汇聚了一批国家重大科技基础设施平台,集聚了国内顶尖科技创新人才。正是这些平台的支撑作用和科研人员之间的相互合作,不断推动粤港澳大湾区的科技创新迈上更高台阶。

  • 原文来源:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2022-07/29/content_539300.htm?div=-1
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作为学术知识基础设施的建设者、促进者和用户,图书馆及其主办机构有责任为其用户提供具有成本效益、可持续且符合使命的服务。基础设施解决方案可以沿着开放性和社区责任的梯度进行定位,从完全开源、社区支持和治理的应用程序和服务,到利用开源应用程序的供应商支持的服务,再到完全专有的商业产品。这些应用程序和服务可以在本地采购和开发(在机构内部提供本地支持和管理),也可以从单个组织或社区的供应商处采购(通过联盟或其他协作努力)。 在可用的技术和服务中进行选择可能会涉及机构的采购和/或信息技术治理流程。为了支持IOI提高开放式基础设施采用率的使命,我们试图了解采购和IT治理流程是否以及如何帮助或阻碍研究机构采用开放式基础设施解决方案,并寻找机会确保公平和平等地考虑开放式基础设施选项。 七、未来信号 受Nesta《未来信号(2023)》报告的启发,团队思考近期的发展、主要矛盾及其对研究和学术领域开放基础设施的投资和采用的影响。 (1)人工智能对研究和学术领域基础设施的影响 随着人工智能(AI)模型、算法和工具的快速发展,以及它们在我们日常生活中日益普及,AI正在重新定义数字研究和学术交流基础设施,以及资助者、机构决策者和研究者的技术投资和采用实践。 ·重新定义研究和学术领域的基础设施 如今,AI工具可以轻易执行或协助许多当前由人类在研究和交流生命周期中执行的任务。它们可以创建和增强元数据、对图像进行分类、进行语言和模式之间的翻译、进行数据分析、改进同行评审等。同样,AI算法在研究人员和学者的研究和学术工作流程中的使用也越来越普遍,例如,自动转录服务用于转录研究访谈,或依赖于机器学习算法的图像分割工具。AI包括其模型、训练数据集,甚至它所依赖的硬件,正在成为研究和学术领域基础设施的一部分。 ·AI:构建更好开放研究基础设施的推动者 自动化为人们创造了机会,使他们能够将劳动集中在最适合人类的任务上,发挥他们的创造力、社交情感智能和复杂问题解决能力。 但存在一种重大风险,即资助者和决策者可能会将AI作为降低成本的策略,而不是作为用相同(或更多)资源实现更多目标并赋能人类工作者的方式。虽然我们承认这种风险,但将AI视为对人类劳动的增强而非替代,可以扩展开放研究基础设施所能实现的潜力。以开放数据共享平台为例,如果一个整理团队利用AI在数据提交过程中或之后立即进行一系列质量检查和元数据增强,他们不仅可以减少人类在乏味或重复任务上的投入,还可以腾出时间来进一步提高数据的可重用性,进行比时间允许的更深入的质量检查,为作者提供支持,或开发促进数据重用的创造性方法。 将AI视为对人类劳动的增强而非替代,可以扩展开放研究基础设施所能实现的潜力。 ·在基础设施决策中以原则和价值观为中心 AI在研究生产和交流中的潜在应用以及研究利益相关者对应用新兴AI工具的兴趣,也给研究执行机构带来了新的挑战。2023年5月的一项联合国教科文组织调查显示,只有不到10%的学校制定了关于在教育中使用生成式AI应用的机构政策或指导。虽然自那以后许多机构已经公布了相关政策,但鼓励在研究中负责任地使用AI的政策制定是否能跟上AI工具的扩散和演变,仍有待观察。特别是,这些工具中许多都具有黑箱特性,这使得验证生成式AI的输出变得困难。 随着AI成为开放研究基础设施的一部分,对于包括我们在内的开放基础设施协会中关心就我们所使用的技术做出明智决策的人来说,重要的问题是,我们如何理解技术选择的影响,以便做出更好的选择?当我们审视开放基础设施和伦理AI的对话时,我们看到存在的相似之处:对透明度、问责制和治理的考虑,对原则和价值观的讨论,以及对开放性是一个谱系的认识。随着AI成为研究基础设施的一部分,我们看到利用我们与基础设施服务提供者和采用者合作的经验来提供信息的机会,以帮助采用者做出更明智的决策。 (2)钻石开放获取模式的基础设施支撑 钻石开放获取(Diamond OA)在诸多方面是对一个旧现象的新命名——自20世纪80年代末以来,某种形式的完全免费的在线期刊就已存在。近年来,随着文章处理费商业模式的泛滥以及与之相关的出版公平性和差异性的讨论,人们对“无付费”出版形式的关注和紧迫感日益增强。 ·摆脱APC 资助者一直在重新考虑和发展他们对开放获取出版和APC的态度。钻石OA是诸如欧洲DIAMAS等大型项目的核心,DIAMAS是一个为期3年的、由欧盟委员会资助的项目,旨在汇集来自12个国家的23个组织,研究推进非营利出版模式(作为APC基础OA的对立面)的模型。诸如cOAlition S和Plan S等努力也汇聚于钻石OA和“出版、评审、策划”出版模式,以此应对科学出版领域的当前挑战。比尔及梅琳达·盖茨基金会最近宣布,他们将于2025年停止支持APC。由于资助者愿意为APC付费,以作为其使命的一部分,使资助的研究成果能够供公众获取,这推动了APC的通货膨胀和泛滥,我们看到这些运动正在回归OA运动的原始宣言,并在一个更加成熟的开放获取出版生态系统中进行。对APC的反感可能会使资金的天平重新偏向钻石OA及其基础设施;或者,它也可能推动其他生态系统(如预印本和同行评审)的进一步发展。 钻石OA被描述为将知识作为公共财富的公平手段,这呼应了21世纪初关于开放获取的原始宣言,并认识到一些以利润为驱动的动机已经使开放获取出版偏离了OA运动的初衷。钻石OA的未来迹象表明,我们正在重新审视OA运动的根源,并正视现实:当前的开放获取出版环境充斥着迅速膨胀和泛滥的APC,与OA运动早期所设想的免费获取理想相去甚远。我们密切关注并致力于推动更加公平的模型,投资于基础设施以及激励措施,以推动向这些模型更加一致的转变。 ·钻石OA面临的风险:以新基础设施投资为代价 现有的出版基础设施生态系统通常依赖于其他基础设施。这一系列幕后基础设施被称为支撑开放科学的“管道”基础设施。我们看到了一个重要机会,即加强已经支撑钻石OA的相互依赖的开放基础设施的“管道”,以构建一个能够与现实中的专有出版工作流程相竞争的强大开放工具链。商业出版商受益于成熟(通常是封闭的)的工作流程系统,这些系统能够支持全方位的出版活动,可靠地将内容从作者传递到读者。新工具和可见性往往能够吸引资金,而现有的开放基础设施则面临在没有大量资金注入的情况下进行增长、演进和投资于研发的挑战。作为一个热门话题,钻石OA面临的风险是以新基础设施的投资为代价,而忽视了那些几十年来一直支撑这些活动的现有基础设施。相反,投资于“管道”——即支撑钻石OA全生命周期的现有相互依赖的基础设施,将加强全球研究社区参与钻石OA运动的基础设施。 (3)数字主权的不同愿景及其对开放知识基础设施的影响 数字主权可以被定义为一个国家、地区或其他政治实体为其自身及其公民的利益而主张对其数字基础设施和数据进行控制的权利。从欧洲数据战略的发展到美国《芯片和科学法案》的出台,近年来,随着各国和地区希望获得对其数字基础设施和数据的控制和独立性,围绕数字主权的讨论日益增多、不断发展,相关政策也迅速出台。 ·数字主权的不同动机和愿景 虽然我们为数字主权提供了一个工作定义,但必须承认,在定义数字主权和接受数字主权的动机方面存在多种方法。这个概念被专制政府所接受,以便对其公民进行社会控制,也被更民主的制度所接受,以保护公民的个人数据和企业在信息经济中的经济利益。在拉丁美洲,对大数据公司和发达国家如何利用数据失去信任是推动数字主权的一个根本原因。数字公共领域的封闭及其被整合到由营利实体开发、维护、许可或出售的基础设施中,这些实体受其所在司法管辖区和用户所在司法管辖区的法规管辖,这使得地理因素变得比早期互联网先驱可能预想的更加重要。这种现象如果发展到极端,就有可能陷入“加拉帕戈斯综合症”,即基础设施变得分离、割裂,形成较小、孤立且不兼容的组成部分。 ·对全球数字研究基础设施的影响 我们好奇数字主权运动的地理“锚定”效应将对全球知识与研究的自由流动及其支撑基础设施产生何种影响。在考虑如何发展和维护可持续、可互操作且全球性的数字研究基础设施时,数字主权可能会影响这些技术在当地的部署方式。例如,云技术需要在本地服务器和云基础设施上运行,以便某个国家的研究人员能够使用。数字主权规定也可能对机构的采购政策产生日益增大的影响,进而影响研究人员和学者能够使用的技术。考虑到那些能够从全球数据源聚合信息而最有可能成功的解决方案,数字主权驱动的对数据共享方式和范围的更多规定与限制,可能会在这些解决方案的开发过程中带来额外的挑战和障碍。 ·开源技术:数字主权的推动者 开源技术因其能够“通过开放性、直接参与和保留实体的自主性来培养信任”,日益被视为数字主权的推动者。在一些地区和国家,政府正加大对开源技术发展的支持和投资,以推进该地区/国家的数字主权。例如,由德国联邦经济和气候保护部支持的主权技术基金,“支持开放数字基础设施的开发、改进和维护”,以确保其“为公共利益中的数字化提供可用性、可访问性和安全性”。特别是在欧洲,区域性和国家性的开源项目办公室数量正在增加。另一方面,在多数世界国家中,政府和私营部门缺乏大规模投资所需数字公共基础设施的资金或技术专长,因此,开源技术有可能为这些国家提供一种可行且成本效益高的替代方案,以替代大型科技公司或资源雄厚、实力强大的国家所提供的技术基础设施。所有这些都可以增加对构建当地能力以开发和维护开放基础设施的全球投资。 随着数字主权相关的发展持续进行,我们认为有必要重新审视追求开放数字研究基础设施的动机。如果实现研究和学术领域开放且公平的访问和参与确实是创建和部署这一基础设施的目标和动力,那么需要在建立对全球开放基础设施的信任方面进行大量投资。如果数据和数字基础设施的独立性和主权是目标和动力,那么就需要大力推动在使用开放基础设施建立联系和网络方面的协作与合作,使各国能够在保持各自控制领域的同时携手合作。