| 简介 |
关于加强国际大科学计划建设的建议
一、我国牵头发起国际大科学计划建设进展
(一)人体蛋白质组导航国际大科学计划
该计划由我国科学家领衔发起,截至2025年10月,已获得20多个国家和地区、114个科学家团队支持,形成全球协作网络。在技术层面,计划充分结合人工智能与大数据分析,突破传统蛋白质组学研究局限,实现从“以人为主、手动实验”向“智能主导、自动实验”的转型,单分子蛋白测序加速商业化,为疾病诊断、新药研发提供关键技术支撑。在产业转化方面,π-HuBPark产业园于2025年10月在广州正式成立,构建“科研驱动产业,产业反哺科研”的良性闭环,首期打造科学服务、智能制造、生命科学、泛在智能体四大支撑模块,吸引赛默飞、丹纳赫等全球头部企业参与,推动蛋白质组学成果向精准医疗、生物医药等领域转化。据预测,全球蛋白质组学市场将于2029年增长至605亿美元,π-HuB计划有望助力我国抢占这一万亿级产业赛道制高点。
(二)深时数字地球国际大科学计划
该计划以地球46亿年“深时”演化历史为研究对象,旨在构建全球首个动态数字地球模型,实现地球演化过程的数字化重建、模拟与预测,为矿产资源勘探、地质灾害预警、全球气候变化研究提供科学支撑。截至2025年底,计划已联合全球40多个国家和地区的200余家科研机构参与,由中国科学院院士成秋明牵头打造的动态数字地球核心平台已完成2.0版本升级,实现了从静态档案向动态可预测模型的跨越。
在关键进展方面,团队已整合全球150余个国家的地质数据资源,建成了涵盖地层、古生物、矿产、构造等多维度的深时地质数据库,完成了地球中生代、古生代主要地质时期的数字化重建,精准模拟了板块运动、火山喷发等关键地质事件的演化过程;在技术创新上,开发了地质数据融合、三维建模、AI预测等核心技术,应用于我国西南地区矿产资源勘探和长江流域地质灾害预警,取得了显著成效。
(三)海洋负排放国际大科学计划
立足我国原创的“微型生物碳泵(MCP)”理论,整合已知海洋储碳机制(BCMS),提出“三重务实(TripleREAL)”理念,涵盖技术方案(3R:合理、可行、可期)、实施原则(3E:生态友好、符合伦理、回报公平)、预期目标(3A:宏大、务实、可及)和治理框架(3L:合法、环保、权责明晰)。截至2025年底,计划已构建“理论—方法—标准—应用”完整链条,在海洋碳汇测量技术、碳信用底层逻辑构建等方面取得突破,为海洋碳汇纳入全球碳交易市场提供科技支撑,助力我国在全球气候治理中发挥引领作用,目前已与多个沿海国家科研机构建立合作,推动海洋负排放技术的国际协同研发与应用。
(四)国际子午圈大科学计划
由中国科学院国家空间科学中心牵头,2025年6月在第二届“一带一路”科技交流大会上正式发起,已与36个国际组织和国外科研机构签署合作协议,国内7个部门17家单位参与,纳入监测设备超千台(套),其核心基础是2025年3月通过国家验收的子午工程二期(国际综合实力最强的空间环境地基区域监测网络)。计划沿东经120度-西经60度子午圈构建全球监测链,实现对日地空间“全纬度、全天候、日不落”立体观测,科学目标聚焦“认知一个系统(地球空间系统)、厘清两类影响(太阳活动与地球内部活动影响)、破解三大难题(空间环境特征、太阳爆发传播、空间天气与灾害关系)”。计划至少执行11年,将完成一个太阳活动周期的探测研究,构建空间天气大模型与高精度预报产品,为卫星、通信、电力系统等关键基础设施防护提供科学支撑,同时探索创新国际大科学计划组织管理模式,增强全球科研协作凝聚力。
(五)农业动物基因型-组织表达国际大科学计划
由华南农业大学动物科学学院畜牧学科团队牵头,联合14个国家91个研究机构发起,2025年3月其白皮书发表于《自然-遗传学》。自2018年启动以来,已完成世界首批牛、猪、鸡的多组织分子遗传调控效应图谱绘制,构建专项数据库供全球研究人员使用,绵羊、山羊、马等其他畜禽物种研究正在推进。计划分三阶段实施:2018-2025年试点阶段聚焦组织和品种特异性调控;2025-2030年第一阶段揭示性别和发育阶段特异性遗传调控效应;2030-2035年第二阶段纳入饲养调控、气候条件等多环境因素,开展单细胞与空间转录组高分辨率分析。该计划为畜禽精准育种提供科学依据,如通过奶牛基因表达数据分析优化育种策略,同时因农业动物与人类生理结构的相似性,为人类疾病诊断与治疗提供新研究思路,提升我国在农业基因组学领域的国际话语权。
二、当前我国国际大科学计划建设存在的问题
尽管我国在国际大科学计划领域取得显著进展,但仍面临一些挑战。
如生命科学领域多个计划均涉及组学技术,资源整合效率有待提升。
国际大科学计划通常参与主体多、实施周期长,我国在跨国家、跨机构协调机制,以及数据共享、知识产权分配等方面的成熟度不足。
部分计划对科研人员的激励机制不健全,且国际合作中语言沟通、文化差异等问题也影响参与积极性。
部分计划聚焦基础研究,与市场需求结合不紧密,成果从实验室走向产业的“死亡之谷”尚未完全打通。
部分发达国家在高端技术、数据共享等方面设置壁垒,影响计划的全球协同推进。
三、下一步加强国际大科学计划建设的重点领域建议
(一)生物医药与健康领域
聚焦重大疾病防治、再生医学、精准医疗等方向,发起“全球传染病防控与疫苗研发国际大科学计划”。当前全球传染病频发,如新冠疫情、猴痘等,亟需建立全球协同的防控与研发体系。我国可依托在疫苗研发、传染病监测等领域的优势,联合世界卫生组织及各国科研机构,构建全球传染病病原体库、基因序列库与临床数据库,研发广谱疫苗与快速检测技术,建立传染病预警与应急响应机制。该计划不仅能提升全球公共卫生安全水平,还能推动我国生物医药产业的国际化发展,增强在全球健康治理中的影响力。
(二)新能源与气候变化领域
发起“全球可再生能源协同研发与碳中和国际大科学计划”。随着“双碳”目标成为全球共识,可再生能源(如太阳能、风能、氢能)的高效利用与碳中和技术是关键。我国可联合欧盟、东南亚、非洲等地区国家,聚焦新能源材料研发、储能技术突破、碳捕捉与封存(CCS)技术优化等方向,建立全球新能源技术共享平台与碳中和监测网络,开展跨区域、跨学科的联合攻关。同时,结合我国在新能源产业(如光伏、风电)的优势,推动技术成果向发展中国家转移,助力全球实现《巴黎协定》温控目标,也为我国新能源企业开拓国际市场提供支撑。
(三)人工智能与数字技术领域
发起“全球人工智能伦理与安全治理国际大科学计划”。人工智能技术发展迅速,但伦理道德、数据安全、就业影响等问题日益凸显,亟需全球协同治理。我国可联合美国、欧盟、日本等科技强国,以及发展中国家,制定人工智能技术研发与应用的伦理准则、安全标准,建立人工智能算法透明化评估机制、数据跨境流动监管体系,同时开展人工智能在医疗、教育、交通等领域的负责任应用研究。该计划既能抢占全球人工智能治理的话语权,又能推动我国人工智能技术的规范发展,避免技术滥用带来的风险。
(四)深空深海探测领域
发起“国际月球与火星联合探测大科学计划”和“全球深海生态与资源勘探国际大科学计划”。在深空探测方面,我国已实现月球探测、火星探测的突破,可联合俄罗斯、美国、欧洲空间局等,开展月球基地建设、火星样本返回、深空资源利用等研究,建立月球与火星探测数据共享平台;在深海探测方面,我国“奋斗者”号载人潜水器已突破万米深海,可联合周边国家及国际海洋组织,开展深海生态系统研究、深海矿产资源勘探与可持续开发技术研发,建立全球深海监测网络。这两个计划能提升我国在深空深海探测领域的国际地位,同时为人类探索宇宙、开发海洋资源贡献中国力量。
(五)农业可持续发展领域
发起“全球粮食安全与气候适应性农业国际大科学计划”。全球气候变化导致极端天气频发,影响粮食产量,且粮食安全是发展中国家面临的重要问题。我国可依托FarmGTEx计划的基础,联合国际农业研究磋商组织(CGIAR)及各国农业科研机构,聚焦抗逆作物育种、智慧农业技术研发、农业生态系统保护等方向,建立全球粮食作物基因库、气候适应性农业技术推广平台,开展跨区域的联合试验与示范推广。
作者:赵军浙江工商大学浙江省文化产业创新发展研究院研究员
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