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　　三、總體部署
　　未來20年，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，力爭早日建成投入使用；對已經(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。
　?。ㄒ唬┠茉纯茖W(xué)領(lǐng)域。
　　以解決人類社會可持續(xù)利用能源的科學(xué)問題為目標(biāo)，面向我國中長期核能源開發(fā)與安全運(yùn)行、化石能源高效潔凈利用與轉(zhuǎn)化、可再生能源規(guī)?；玫确较?，以核能和高效化石能源研究設(shè)施建設(shè)為重點(diǎn)，注重新能源、新材料、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，逐步完善相關(guān)領(lǐng)域重大科技基礎(chǔ)設(shè)施布局，為能源科學(xué)的新突破和節(jié)能減排技術(shù)變革提供支撐。
　　核能源方面。完善提升全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置的性能，積極參與國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃，保持我國在磁約束核聚變研究領(lǐng)域的先進(jìn)地位；建設(shè)長壽命高放核廢料嬗變安全處置實(shí)驗(yàn)裝置，攻克核裂變能安全潔凈發(fā)展的技術(shù)瓶頸；適時(shí)啟動(dòng)高效安全聚變堆研究設(shè)施建設(shè)，加快聚變能走向?qū)嶋H應(yīng)用進(jìn)程。
　　化石能源方面。建設(shè)高效低碳燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)裝置，支撐相關(guān)領(lǐng)域重大基礎(chǔ)理論研究，解決煤炭清潔利用和高效轉(zhuǎn)換關(guān)鍵科技問題；探索預(yù)研二氧化碳捕獲、利用和封存研究設(shè)施建設(shè)，為應(yīng)對全球氣候變化提供技術(shù)支撐。
　　可再生能源方面。針對風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等能量密度低、隨機(jī)波動(dòng)等問題，探索預(yù)研能量捕獲、儲能、轉(zhuǎn)換、并網(wǎng)研究設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)可再生能源規(guī)模化高效利用。
　　（二）生命科學(xué)領(lǐng)域。
　　以探索生命奧秘和解決人類健康、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大科技問題為目標(biāo)，面向綜合解析復(fù)雜生命系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化、種質(zhì)資源保護(hù)開發(fā)與現(xiàn)代化育種等方向，重點(diǎn)建設(shè)以大型裝置為核心、多種儀器設(shè)備集成的綜合研究設(shè)施，完善規(guī)模數(shù)據(jù)資源為主的公益性服務(wù)設(shè)施，支撐生命科學(xué)向復(fù)雜宏觀和微觀兩極發(fā)展并實(shí)現(xiàn)有機(jī)統(tǒng)一，突破生命健康、普惠醫(yī)療和生物育種中的重大科技瓶頸。
　　現(xiàn)代醫(yī)學(xué)方面。建設(shè)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究設(shè)施，從分子、細(xì)胞、組織、個(gè)體等方面系統(tǒng)認(rèn)識人類疾病發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸的規(guī)律，促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究成果快速轉(zhuǎn)化為臨床診療技術(shù)。
　　農(nóng)業(yè)科學(xué)方面。建成國家農(nóng)業(yè)生物安全科學(xué)中心，支撐農(nóng)業(yè)危險(xiǎn)性外來入侵生物、農(nóng)業(yè)毀滅性高致害變異性生物和農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全的創(chuàng)新性理論、方法與防控新技術(shù)研究；建設(shè)模式動(dòng)物研究設(shè)施，支撐表型及基因型關(guān)系、遺傳信息高通量獲取與工程轉(zhuǎn)化、細(xì)胞和動(dòng)物模型開發(fā)與應(yīng)用等研究；適時(shí)啟動(dòng)農(nóng)作物種質(zhì)表型和基因、動(dòng)物疫病、農(nóng)業(yè)微生物研究設(shè)施建設(shè)，支撐我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展及生物多樣性保護(hù)。
　　生命科學(xué)前沿方面。建成蛋白質(zhì)科學(xué)研究設(shè)施，支撐高通量、高精度、規(guī)?；牡鞍踪|(zhì)制取與純化、結(jié)構(gòu)分析、功能研究；探索預(yù)研系統(tǒng)生物學(xué)研究設(shè)施及合成生物學(xué)研究設(shè)施建設(shè)，滿足從復(fù)雜系統(tǒng)角度認(rèn)識生物體的結(jié)構(gòu)、行為和控制機(jī)理的需要，綜合解析生物系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，破解改造和設(shè)計(jì)生命的科學(xué)問題。
　　生命科學(xué)研究基礎(chǔ)支撐方面。適時(shí)啟動(dòng)大型成像和精密高效分析研究設(shè)施建設(shè)，滿足生物學(xué)實(shí)時(shí)、原位研究和多維檢測、分析、合成技術(shù)開發(fā)的需求；探索預(yù)研生物信息中心建設(shè)，為生命科學(xué)研究提供科學(xué)數(shù)據(jù)、種質(zhì)資源、實(shí)驗(yàn)樣本和材料等基礎(chǔ)支撐。
　?。ㄈ┑厍蛳到y(tǒng)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域。
　　以實(shí)現(xiàn)人類與自然和諧發(fā)展為目標(biāo)，面向地球結(jié)構(gòu)演化與變化過程、地殼物質(zhì)組成和精細(xì)結(jié)構(gòu)、地球系統(tǒng)各圈層間復(fù)雜作用及其耦合過程、太陽及其活動(dòng)控制下各圈層的響應(yīng)與耦合、人類活動(dòng)影響環(huán)境的過程和機(jī)理等方向，重點(diǎn)建設(shè)海底觀測、數(shù)值模擬和基準(zhǔn)研究設(shè)施，逐步形成觀測、探測和模擬相互補(bǔ)充的地球系統(tǒng)與環(huán)境科學(xué)研究體系。
　　現(xiàn)場探測與觀測方面。建成海洋科學(xué)綜合考察船，滿足綜合海洋環(huán)境觀測、探測以及保真取樣和現(xiàn)場分析需求；建成航空遙感系統(tǒng)，提高我國遙感信息技術(shù)與裝備研發(fā)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，為自然?zāi)害和突發(fā)事件提供快速、實(shí)時(shí)、精確的遙感數(shù)據(jù)；建設(shè)海底科學(xué)觀測網(wǎng)，為國家海洋安全、資源與能源開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測和災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)等研究提供支撐；適時(shí)啟動(dòng)地球系統(tǒng)科學(xué)航天航空遙感等技術(shù)監(jiān)測、深海探測與調(diào)查、固體地球深部探測與動(dòng)態(tài)監(jiān)測、陸海地球環(huán)境觀測等研究設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)多時(shí)空尺度全面長期連續(xù)監(jiān)測與數(shù)據(jù)積累，逐步形成對地球系統(tǒng)的立體、動(dòng)態(tài)監(jiān)測分析能力。
　　基準(zhǔn)系統(tǒng)建設(shè)方面。建設(shè)精密重力測量研究設(shè)施，獲取高分辨率、高精度地球質(zhì)量變化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，支撐固體地球演化、海洋與氣候變化動(dòng)力學(xué)、水資源分布和地質(zhì)災(zāi)害規(guī)律等研究，滿足國家安全、資源勘探和防災(zāi)減災(zāi)的戰(zhàn)略需求。適時(shí)啟動(dòng)包括地基基準(zhǔn)、環(huán)境基準(zhǔn)、深空基準(zhǔn)等方面的基準(zhǔn)系統(tǒng)建設(shè)。
　　數(shù)值和實(shí)驗(yàn)?zāi)M方面。建設(shè)地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置，支撐氣候變化、地球系統(tǒng)及各層圈過程模擬研究，認(rèn)識地球環(huán)境過程基本規(guī)律，提高預(yù)測環(huán)境變化和重大災(zāi)害的能力。適時(shí)啟動(dòng)環(huán)境污染機(jī)理與變化研究模擬實(shí)驗(yàn)裝置建設(shè)，支撐空氣污染、流域水污染預(yù)測模型開發(fā)和氣候變化模式研究，提高空氣質(zhì)量、流域水污染等預(yù)報(bào)預(yù)警能力。
　　（四）材料科學(xué)領(lǐng)域。
　　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，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。
　?。ㄎ澹┝Ｗ游锢砗秃宋锢砜茖W(xué)領(lǐng)域。
　　以揭示物質(zhì)最小單元及其相互作用規(guī)律為目標(biāo)，面向超越標(biāo)準(zhǔn)模型新粒子和新物理探索、暗物質(zhì)和暗能量探測、中低能核物理與核天體物理研究等方向，建設(shè)相關(guān)大型研究設(shè)施，提高微觀世界探索能力和自然界基本規(guī)律認(rèn)知水平。
　　粒子物理方面。建設(shè)高能宇宙線研究設(shè)施，探索高能空間粒子起源和相關(guān)新物理前沿；適時(shí)啟動(dòng)用于中微子和其他高能粒子物理研究的非加速器實(shí)驗(yàn)設(shè)施建設(shè)，探索預(yù)研新型加速器實(shí)驗(yàn)設(shè)施建設(shè)。
　　核物理方面。建設(shè)高性能重離子束研究裝置，使我國核物理基礎(chǔ)研究在原子核層次上的整體水平進(jìn)入國際先進(jìn)行列；探索預(yù)研強(qiáng)流放射性束實(shí)驗(yàn)設(shè)施建設(shè)。
　　（六）空間和天文科學(xué)領(lǐng)域。
　　以揭示宇宙奧秘和解釋物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律為目標(biāo)，面向宇宙天體起源及演化、太陽活動(dòng)及對地球的影響、空間環(huán)境與物質(zhì)作用等方向，按宇宙、星系、太陽系等不同空間尺度布局設(shè)施建設(shè)，提升我國天文觀測研究能力、空間天氣和災(zāi)害應(yīng)對能力以及空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)能力。
　　宇宙和天體物理方面。建成大口徑射電望遠(yuǎn)鏡，為宇宙大尺度結(jié)構(gòu)及物理規(guī)律研究提供支撐；建設(shè)中國南極天文臺，支撐暗物質(zhì)、暗能量、宇宙起源、天體起源等前沿研究；探索預(yù)研先進(jìn)多波段天文觀測設(shè)施建設(shè)，逐步形成比較完善的天文觀測及數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)。
　　太陽及日地空間觀測方面。建成空間環(huán)境地基監(jiān)測網(wǎng)，揭示近地空間環(huán)境的時(shí)間和空間變化規(guī)律，并逐步形成覆蓋更多重要區(qū)域的空間環(huán)境監(jiān)測、預(yù)警能力；適時(shí)啟動(dòng)大型太陽觀測研究設(shè)施建設(shè)，支撐太陽、行星際、磁層、電離層和中高層大氣變化過程和規(guī)律研究，深化太陽變化及其對地球和人類影響的認(rèn)識。
　　空間環(huán)境物質(zhì)研究方面。建設(shè)空間環(huán)境與物質(zhì)作用模擬裝置，支撐近地空間環(huán)境與材料、元器件、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)及生物體作用規(guī)律研究；探索預(yù)研空間微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施、南極氣球站和引力波研究設(shè)施的建設(shè)，揭示空間微重力環(huán)境物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，提升我國深空探測、空間基礎(chǔ)物理、空間利用等方面的研究能力。
　　（七）工程技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域。
　　瞄準(zhǔn)未來信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和前沿、巖土地質(zhì)體的動(dòng)力特性及地質(zhì)災(zāi)害過程等工程技術(shù)中的重大科技問題，以產(chǎn)生變革性技術(shù)為主要目標(biāo)，以信息技術(shù)、巖土工程和空氣動(dòng)力學(xué)為研究重點(diǎn)，探索和逐步推進(jìn)相關(guān)設(shè)施建設(shè)，為保障國家重點(diǎn)任務(wù)的實(shí)施、引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐。
　　信息技術(shù)方面。建設(shè)未來網(wǎng)絡(luò)研究設(shè)施，解決未來網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)發(fā)展的科學(xué)技術(shù)問題，為未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展提供試驗(yàn)驗(yàn)證支撐；適時(shí)啟動(dòng)新一代授時(shí)系統(tǒng)建設(shè)，支撐超精密時(shí)間頻率技術(shù)開發(fā)，逐步形成高精度衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)和高精度地基授時(shí)系統(tǒng)共同發(fā)展的格局。
　　巖土工程方面。適時(shí)啟動(dòng)超重力模擬研究設(shè)施建設(shè)，揭示復(fù)雜巖土地質(zhì)體的動(dòng)力特性；探索預(yù)研大型地震模擬研究設(shè)施建設(shè)，開展地震動(dòng)輸入和工程地震災(zāi)害模擬研究；探索預(yù)研深部巖土工程研究設(shè)施建設(shè)，揭示深部巖體的力學(xué)特征。
　　空氣動(dòng)力學(xué)方面。建成多功能結(jié)冰風(fēng)洞，支撐不同冰型和冰積累過程對飛行器空氣動(dòng)力特性的影響等研究；建設(shè)大型低速風(fēng)洞，支撐氣動(dòng)噪聲、流動(dòng)分離與渦旋運(yùn)動(dòng)、流動(dòng)控制、流固耦合、電磁空氣動(dòng)力學(xué)等研究；適時(shí)啟動(dòng)大型跨聲速風(fēng)洞、低溫高雷諾數(shù)風(fēng)洞、先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究設(shè)施建設(shè)，為我國航空航天、高速鐵路建設(shè)等提供必要的研究試驗(yàn)手段。

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