編者按

基礎研究是整個科學體系的源頭，是所有技術問題的總機關。近年來，我國重大科技突破不斷，這跟基礎研究打下的根基有很大關系。今天，新一輪科技革命和產業變革加速突破，我們愈發需要原創性顛覆性創新，愈發需要以更大力度、更實舉措加強基礎研究。

周期長、投入大、風險高，是基礎研究常面臨的困難。如何讓更多人能深耕基礎研究，并打通基礎研究、應用研究和成果轉化的創新鏈條？聽聽一線科研人員的故事和心聲。

“大國重器”加速基礎研究突破

講述人：中國科學院高能物理研究所副所長、高能同步輻射光源常務副總指揮 董宇輝

前沿科學問題的攻關，越來越離不開建制化布局、大團隊協作和大型復雜裝置的深度協同。大科學裝置正是為此而生，專門解決單一科研團隊難以突破的復雜問題——既包括基礎科學領域的核心前沿難題，也涵蓋產業技術進入“無人區”后面臨的應用基礎研究瓶頸。

高能同步輻射光源（HEPS）是我國布局建設的重大科技基礎設施，具備納米級空間分辨、皮秒級時間分辨和1毫電子伏特能量分辨的超強探測能力，可從原子、分子層級解析物質微觀結構與演化規律，為前沿基礎研究、產業技術升級提供強大的實驗支撐平臺。經過6年多的建設，HEPS于2025年12月正式試運行，面向全球用戶開放試用課題實驗。

▲位于北京懷柔科學城的高能同步輻射光源航拍（圖片來源：中央廣播電視總臺）

HEPS的運行理念很簡單，也很明確：希望用戶帶著問題來，帶著答案回。為實現這一目標，我們不僅需要高性能的光源和強大的原位實驗環境作為基礎，也需要完備的體制保障。為此，我們設立用戶委員會，由各領域資深科學家評估實驗的科學價值與可行性，用戶課題通過嚴格遴選后方可獲批實驗機時，確保寶貴的機時真正用在“刀刃”上。

企業需求與基礎科學研究有所不同。不少領軍企業已進入技術“無人區”，突破瓶頸大多需要聚焦解決微觀層面的應用基礎科學問題。但基礎研究與產品應用的鴻溝非常明顯：基礎研究的科學家常不理解技術應用的邊界條件和路徑依賴，給出的解決方案看似可行但難以真正落地；企業則因長期專注某一方向，容易陷入路徑依賴，難以找到顛覆性解法。為彌合這一鴻溝，我們攜手企業共建聯合實驗室。企業可以帶著難題來，雙方協同將工藝痛點“翻譯”成基礎科學問題，依托同步輻射技術聯合攻關。

對更大尺度的前沿未知難題，這套攻關邏輯同樣適用。當前我們正推進全腦神經連接圖譜成像研究：人腦有數百億個神經元，單個神經元極其微小，構成高度復雜的神經連接網絡。要在大尺度樣本上實現亞微米乃至納米級的全腦高分辨成像，精準繪制神經元連接圖譜，挑戰極大。HEPS的超長線站——硬X射線成像線站創新插入件組設計，采用超長物源距，可實現強穿透且高靈敏度、大視場且高分辨X射線成像，為全腦介觀3D成像、航空航天工程材料研究等前沿領域提供科研支撐。線站科學家聯合神經科學領域專家團隊，探索基于同步輻射X射線的三維微米—納米多尺度成像方法，采用分尺度、分區域漸進式攻關。毫無疑問，這項研究的周期會非常漫長，但每推進一步，希望的光點就會越亮。

▲硬X射線成像線站（來源：中央廣播電視總臺）

我們的核心定位和初心始終不會變：不是簡單提供一束光或一個實驗平臺，更關鍵的是與科研工作者、產業應用者并肩求解、協同攻關，直到他們帶著解決方案回去。我們相信，這是重大科技基礎設施加速基礎研究突破、助力高精產業升級的根本方式。

智能科研基礎設施助力青年創新

講述人：中國科學技術大學精準智能化學全國重點實驗室副主任 江俊

當前，新一輪科技革命和產業變革加速推進，第四次工業革命加速興起，其核心在于人工智能與科學的深度融合、協同突破，二者相互賦能，不僅重塑科研范式，更重構產業體系，培養全新發展動能。AI原生代的年輕人天然具備數字化思維，是引領科研范式變革并驅動新一輪工業革命的主力軍。

不過，年輕人的創新構想往往受到知識、能力、資源三重“孤島”制約而難以落地。構建人工智能驅動的智能科研基礎設施，是破解這一困境的關鍵路徑。這些年，中國科學技術大學機器化學家團隊構建智能科研基礎設施，打造開放共享、協同高效的創新生態，激發青年創新活力，實現知識平權、創新平權、創業平權。

打破“知識孤島”的關鍵，是讓青年科研人員快速跨越學科語言障礙、縮短知識積累時間。機器化學家平臺就是要做智能“翻譯者”與“整合者”，能自主閱讀全球范圍內的科研論文、專利文獻，將原本雜亂無章的非結構化知識，轉化為可計算、可驗證、可迭代的結構化知識，并打破不同學科之間的語言壁壘，實現跨領域知識的融合整合。青年科研人員能快速獲取前沿科研認知，站在巨人的肩膀上開展創新研究。

▲全球首個數據智能驅動的全流程機器化學家（圖片來源：中國科學技術大學）

破解“能力孤島”的核心，是將頂尖實驗室的“隱性知識”轉化為可復制、可遷移的數字能力，讓青年科研人員無需花費大量時間就能掌握高端實驗技能。譬如，我們打造OpenClaw“龍蝦”技能庫，將繁雜的科研知識與復雜的實驗操作封裝為標準化、可調用的技能模塊。原本需要半年時間掌握的分離純化、光譜分析等實驗技能，如今一鍵調用技能庫即可實現。

打破“資源孤島”的關鍵，是讓青年科研人員和初創團隊能低成本、公平獲取科研所需的工業化資源。我們構建分布式智能科研機器人網絡，集成數據、模型、科研“龍蝦”技能庫，打造了一張人人可隨時調用的“資源電網”，實現試劑、設備、算力、模型等資源的全國統一調度。青年科研人員和初創團隊不用投入巨資購置高端設備、建設實驗室，可根據自身需求調用資源，創新的成本大幅降低。

▲移動機器人和智能工作站完成高通量合成、表征、測試的化學實驗全流程（圖片來源：中國科學技術大學）

為了激活全社會的創新動力，讓每一個有夢想的青年科研人員都能平等地探索科學的奧秘。我們探索構建從0—1基礎突破、1—10產品優化、10—∞規?；鷳B的三階遞進AI創新創業體系，通過打造適配青年成長的科研環境、開設面向青年的AI驅動科學課程，讓智能科研基礎設施成為青年創新的沃土。

以人工智能引領科研范式變革，讓青年成為科技創新的主力軍，是時代賦予我們的使命。面向未來，我們將持續深化智能科研基礎設施建設，讓更多青年在科技創新的舞臺上挑大梁、當主角。

節選自《光明日報》文章《向“無人區”挺進 向未來處“開花”——來自基礎研究一線的聲音》

記者：陳海波 詹媛 楊舒 崔興毅 常河

來源：《光明日報》（2026-06-03?07版）

責任編輯：曹旸