yl6809永利官网

Industry Watch

yl6809永利官网观点

日本质子加速器运行发展模式对我国重大科技基础设施建设运营的启示与借鉴

发布日期:2024-01-31

来源:yl6809永利官网

一、基本概况

日本质子加速器(以下简称“J-PARC”)由日本原子能研究开发机构和日本高能加速器研究机构(以下简称“KEK”)共同建设,位于茨城县东海村,于2001年4月开始建设,2009年1月正式启用。J-PARC由一个330米长的400MeV直线加速器、3GeV同步加速器(RCS)和50GeV同步加速器(MR)构成,是高能物理领域利用中子探索宇宙形成和粒子微观物质结构的基础研究装置之一,也是目前全球最重要的大强度质子加速器。其研究领域涉及核物理、粒子物理、凝聚态物理、材料科学和结构生物学等,在研发新型抗癌药、高温超导材料、纳米材料以及燃料电池新材料等方面有着重要作用。J-PARC对提升日本在国际上的科技竞争力以及科技创新成果的产出做出了重大贡献。

改革开放以来,我国重大科技基础设施(以下简称“大设施”)建设布局逐步完善、运行更加高效、产出更加丰硕。目前,我国大设施数量和水平大幅跃升,投入运行和在建的设施总量达到77个,其中34个已经建成运行,数量居全球第二,部分已迈入世界第一梯队,主要分布在北京、上海、合肥、武汉、广州、深圳、东莞等城市,涉及能源科学、生命科学、地球系统与环境科学、材料科学、空间和天文科学、粒子物理和核物理学、工程技术科学等学科领域。尤其在高能物理领域,我国在中微子物理研究、粲物理研究、等离子体聚变实验研究等多个方向处于国际领先地位,取得诸多具有国际影响力的科研成果。

二、J-PARC的运行模式

(一)高度开放的运行模式

一是实现全面对外开放的运行模式。J-PARC作为KEK的核心大科学装置,已全面面向日本国内外的高校及研究机构免费开放,面对KEK内的研究人员、企业研究人员、海外研究人员、访问学者等7类群体,分别形成从申请到实施的流程指南,支持其利用大科学装置开展研究。二是积极成立联合使用/研究组织。J-PARC为应对国内外各类大学、研究机构及学术团体的研究需求,开发和运营名为联合用户支持系统的网络系统,设立了用户办公室,并为用户提供全面的支持计划。除了科研支持,还提供包括交通津贴、住宿等生活支持,以帮助研究人员解决相关需求。

(二)自主灵活的转化模式

J-PARC的成果转化主要采用两种模式,一是协同转化模式。由政府、研究机构、企业组成相关组织,政府负责战略制定,科研机构、大型企业协同推进科技成果转化。一方面,政府向企业宣传技术进展情况,明确产品升级技术需求,企业依据产业升级需求进行研发申请与成果转化,快速将技术进展与市场需求相结合,有效避免了“随机”成果转化的资金与技术转化难题。另一方面,政府推动科研人员跟踪掌握国际领先技术,在把握各方需求的基础上,促进大科学装置、研究机构、企业之间的合作。二是企业自主转化模式。企业是日本科技研发活动主要参与者及投入者。由于企业自身拥有强大的研发需求和资金支持,可以直接向J-PARC装置申请技术研发,依靠自身完成成果转化并进行产业化发展。此外,企业的科研人员可以直接申请在J-PARC开展技术研发及产业化应用,成果主要应用于物理、医学、材料等领域,例如利用强度极高的质子束流进行质子治疗、消除肿瘤等应用研究。

(三)完善的人才引培模式

J-PARC形成了完善的人才培养模式。主要表现在:一是发挥教育功能培养研究生。KEK设置研究生院培养专业研究人员,即高等研究大学(以下简称“SOKENDAI”)先端科学技术学部,并设立三门课程(加速器科学课程、材料结构科学课程、粒子核物理课程)20个专业,在培养研究人员方面发挥着重要作用。积极接收其他高校的研究生,KEK根据日本国立、公立、私立大学的要求,接受各大学在读研究生作为“特别联合研究人员”并提供研究指导,攻读硕士课程累计不超过一年。二是形成联合研究生院制度。重点与东京大学、早稻田等8所大学和10所研究生院进行合作,即KEK与以上高校院所签订协议,KEK的研究人员是联合研究生院的访问教师(兼任教师),并监督其研究生直至获得学位。此外,建立研究助理制度(RA),学生在研究所开展的科研项目中从事与自身研究相关的科研辅助工作,在此过程中提高自身的研究能力。三是积极开展对外交流活动。积极吸引国际大学生申请研究项目,开展暑期挑战活动以及各类科学领域的科研人员讲座,吸引大学生参观研究设施、申请研究项目。例如SOKENDAI的高能加速器科学研究科设置5年制综合博士课程,为自费的国际留学生提供丰厚的奖学金并支持其研究工作。

三、对我国的启示与借鉴

(一)注重大科学装置的综合前瞻规划

日本政府积极推动科技立国战略,通过立法为产业发展提供针对性基础设施支持,定期推动实施科学技术基本计划,有效提升国际科技竞争力。对我国以重大科技基础设施为代表的科研平台建设发展而言,面对国际激烈的科技竞争,应进一步强化由国家层面牵头开展前瞻性科研规划与顶层设计,有效统筹国家重大科技任务项目,以推动国家科技发展进步,实现科技自立自强。

(二)探索国内外开放共享合作机制

一是鼓励国际友好国家参与我国大设施的建设运营。积极探索建立符合国际规范的管理运行机制,提升大设施开放共享效能,发起基于各类大设施的国际大科学计划和工程,积极开展相关的科研项目和交流活动。二是鼓励国内多主体的合作与共建。鼓励国内重点科研院所依托自身优势学科开展跨区域共建大设施,实现多主体、跨区域共同参与大设施的建设与发展。支持国内大设施之间形成科研合作,联合发起大型科研项目,发挥自身科技资源优势并形成互补效应。三是持续推动大设施的开放共享。鼓励大设施针对多学科领域的基础研究、应用研究为有科研需求的各类创新主体提供相关科研服务,依托大设施举办科技沙龙、论坛、参观等对外活动。支持与国际知名大科学装置建立常态化的交流机制,吸引国内外更多科研人员开展研究工作。

(三)打通基础研究与产业应用的通道

一是充分发挥大设施的科技研发与产业促进功能。在布局大设施的基础研究及相关科研项目的同时,适当关注行业领域和社会经济发展需求并强化科技应用导向。推动产学研紧密结合,在保证大设施稳定安全运行的前提下,尽可能地增加对外开放机时,打通基于大设施的基础研究到产业应用的通道。二是加强大设施与相关产业行业的合作。加强与行业龙头企业以及创新主体的合作,鼓励行业龙头企业依托大设施与各类研究机构共建联合实验室、研发中心。接受企业主体提出的应用研究和试验要求,推动大设施相关科研成果的孵化转化。三是围绕大设施构建创新产业新生态。促进大设施与其他创新要素的合作发展,支持与高校科研院所的合作,强化产学协同发展。依托大设施推动相关科技园区建设,积极引入产业资本等其他类型的创新要素,引领带动区域创新发展。

(四)建立完善的人才保障与培养机制

一是建立稳定的人才保障制度。积极与国际接轨,通过一流的实验条件、稳定的保障制度、畅通的流动机制等保障科研人才开展相关科研工作。例如在大设施运行经费中预留充足的人员费用支出比例,保障专业科研人员持续稳定参与科研工作服务工作。二是完善人才培养机制。依托大设施管理单位设立研究生教学点,与相关高校院所、科研机构等共建科学点,开设相关专业课程,培养相关高等科研人员。三是强化对高端人才引培力度。加强大设施的宣传力度,通过各项支持举措吸引国内外其他高校院所的人才进行学习,吸引国内外各类高端人才来京开展科研工作。

作者:吴秋寒 董晓云 

更多资讯

400-6610-910

yl6809永利官网