国家重大科学工程

基础研究用科研工程

国家重大科学工程是指由国家财政拨款建设、用于基础研究和应用基础研究目的的大型科研装置、设施或网络系统。国家重大科学工程作为推动我国科学事业发展和开展基础研究的重要手段，是国家科技发展水平、尤其是基础研究发展水平的重要标志，也是一个国家综合国力的体现。

建成工程

13．中国地壳运动观测网络

中国地壳运动观测网络

目标：

工程以高精度空间测地技术GPS、VLBI和SLR为骨干，建成覆盖全国综合性的国家级地壳运动观测网络，获取高精度连续的地壳运动资料。

工程内容：

25个基准站 56个基本站 1000个区域站数据处理中心。

重大科学意义：

大信息量的获取技术、快速准实时的处理技术居国际领先行列；大时空范围内板内地壳运动、地震预报等研究领域居世界领先水平。

在建设工程

1．合肥同步辐射二期工程

目标：

同步辐射实验室二期工程是在一期工程的基础上，通过增建实验室、增设插入元件、提高光源稳定性和可靠性，以充分发挥一期工程投资效益，满足更多同步辐射应用研究工作的需要，迎接21世纪世界科技发展的挑战，使我国在世界科技前沿争得一席之地。

工程内容：

改进光源：电子能量800MeV

建设波荡器：提供准单色的可调谐相干辐射，其最高亮度相对弯铁辐射提高3个数量级

增建8个实验室：表面物理实验站、X射线衍射与散射实验线站、LIGA实验线站、原子分子实验线站、光声光热光谱实验线站、红外远红外光谱实验线站、软X射线磁性圆二色线实验线站、光谱辐射标准和计量实验线站。

重大科学意义：

继续保持同类机器的国际先进水平；使用效率达到同步辐射一期工程的5-6倍；能多学科、多层次、全方位地推动我国科学技术的发展。

2．LAMOST望远镜

目标：

LAMOST是一架卧式中星仪式反射施密特望远镜，建成后将成为世界上大口径兼大视场的光学天文望远镜之最。它将为我国在天文学和天体物理许多研究领域中取得重大的科研成果奠定基础。

工程内容：

光学系统：由37块子镜组成的球面主镜和24块子镜组成的反射改正镜构成，口径4米，用主动光学控制。光纤系统：焦面安装4000根光纤机械系统：卧式准中星仪装置，用地平装置跟踪光谱仪系统：装备有CCD探测器的20台光谱仪计算机集成：目标识别、数据采集和处理由计算机完成。

重大科学意义：

突破天文望远镜中大口径兼备大视场的技术。大口径兼有大视场、光纤路数、光谱获得能力三方面世界领先突破天文学中光谱观测的“瓶颈”，能观测到更远更暗的天体的光谱，弄清更遥远空间的宇宙大尺度结构，在各个天体层次做出大量新的发现。

3．兰州重离子加速器冷却储存环

目标：

CSR是一个集加速、累积、冷却、储存、内靶实验及高分辨测量于一体的多功能实验装置。它由CSRm和CSRe构成，以现有的重离子加速器HIRFL作注入器。HIRFL-CSR将为二十一世纪一二十年代我国核物理学科在国际前沿领域的激烈竞争中取得一批具有国际先进水平的成果，使我国在国际重离子物理前沿领域继续占有一席之地提供先进的实验条件。与此同时，还能促进我国相关高科技产业的发展。

工程内容：

CSR工艺设备(磁铁系统、电源系统、高频系统、注入引出系统、电子冷却系统、内靶系统、真空系统、束流诊断系统、控制系统和准直与测量系统) 实验探测装置 HIRFL改进工程。

重大科学意义：

束流种类多、品质高、能量范围宽可以作为高灵敏度、高分辨谱仪 HIRFL-CSR建成后，与德国GSI、法国GANIL和日本RIKEN的装置同属世界级的先进装置。

6．中国大陆科学钻探

目标：

人类在赖以生存的地球上已经度过了无数个春秋。长期以来，人们就试图通过各种方法对地球进行探测，但是，由于坚硬地壳岩石的阻隔，迄今为止，人类对地球内部仍然所知甚少。随着航天技术的发展人类开辟了通往宇宙星际的大门，一个与之相呼应的“入地”计划应运而生，这就是直接观测地球陆壳的“大陆科学钻探”。

作为“深入地球内部的望远镜”，大陆科学深钻是当代地球科学具有划时代意义的大型科学工程，是解决当代人类面临的资源、灾害、环境等重大问题的重要途径之一，是带动21世纪地球科学及相关科学技术发展的系统工程。

中国大陆科学钻探工程旨在利用现代深部钻探高新技术，在大别－苏鲁超高压变质带实施中国第一口大陆科学深井，将从钻孔中获取全部岩心及液、气态样品及原位测井数据，校正地球物理对深部组成与结构的遥测结果，重塑超高压变质带形成和折返机制，研究中国南、北两大板块会聚边缘的地壳行为、壳幔作用以及有关的成矿作用，为资源、能源及地震发生机制提供新的科学依据，建成现代深部地质作用长期观测与实验基地和地壳深部物质研究基地，使我国地球科学在2l世纪更好地服务于国家经济和社会发展，并在一些重要地学领域跃居世界前列。

中国第一口大陆科学钻井工程的主要实施内容包括：

钻探工程、测井工程、三维地震探测、岩石物理测量，建设数据管理系统、现场实验室和长期观测实验基地，并在此基础上进行多学科综合研究。其核心工程是在江苏省连云港市东海县境内的超高压变质岩中钻一口2000米深的全取心先导孔和一口5000米深的全取心主孔。

重大科学意义：

大别－苏鲁造山带含有罕见的柯石英和金刚石等超高压变质矿物，是世界上规模最大的超高压变质带。这些岩石曾在2亿年前从地表插入到地下100多公里深处，然后又返回到了地表。在这一复杂过程中，地球内部发生了一系列的地质、地球学化和成矿作用，超高压变质岩真实地记录了地球的演化历史。

在该带上实施中国第一口大陆科学钻孔具有如下重大理论与实际意义：

（1）在世界上已实施的60多口大陆科学井中，中国第一科学井位于最深的构造部位，相当于从地下100多公里深之下开始钻探，因此，通过最短的钻距可获取最深部的垂向连续变化信息，建立真实的深部物质组成、结构、流变学、地球化学、岩石物理、流体、地热、地应力及现代微生物剖面，并校正地球物理遥测的结果，建立世界性的深部结晶岩地区地球物理标尺。

（2）揭示超高压变质带形成与折返机制的奥秘，研究会聚陆壳边部的动力学，为大陆动力学理论的创立奠定基础。

（3）研究超高压变质带中金刚石和金红石(国防及航天材料)等资源形成的地质背景和成矿机理，开拓新的找矿方向。

（4）发现来自地幔深处的新矿物和新物质，探究超高压物理条件下的矿物化学和结构行为。

（5）研究现代地壳流体的富集、分布及迁移规律，探索其深部来源，揭示深部水圈的活动及水-岩作用对成岩和成矿的影响。

（6）通过地下深处存活的现代微生物的研究，揭示地下生物圈在极端条件(即高温高压)下的生物钟时限、微生物的潜育条件及其对成岩、成矿和生油作用影响。

（7）在钻孔中放置各种探测仪器，监测地震活动、研究发震机制，揭示现代地壳活动及地球深部正在进行的各种物理、化学及生物作用，同时可将钻孔作为一个长期的、动态的、高温高压的成岩成矿实验室和矿物合成腔，完成在地表条件下所不能进行的多种重要科学实验。

（8）促进我国钻探工程技术和相关领域的发展。在坚硬的大陆结晶岩地区进行科学深钻对我国钻探技术即是挑战，又是难得的机遇。该项目的实施将极大地促进我国钻探技术的发展，其技术成果将使众多的钻探应用领域迅速赶上世界先进水平，并带动工程科学、实验测试、机械工艺及超硬材料等技术的开发与发展。大陆科学深钻系统将发展和提高深部地球物理遥测方法与技术，并成为检验深部地球物理正、反演理论的实验场。

（9）通过工程的实施可以培养造就上百名跨世纪的地学研究与管理专家，满足二十一世纪我国开展经常性科学钻探工程及相关科学研究的人才需求，促进地球科学与物理学、化学、生物学、工程学、经济学和管理科学的联合与交叉，为发展新学科生长点提供机遇。

综上所述，中国大陆科学钻探工程(Chinese Continental Scientific Drilling)不仅研究地球固体圈层的组成与结构，还研究地下生物圈与水圈；不仅重塑地球演化的过去，还可以观测现在，探索未来；不仅解决科学理论问题，还具有重大实际意义；不仅涉及地球科学，还包括生物学、物理学和化学等，是一项多学科的大科学工程。

*10．海洋科学综合考察船

*“九五”期间国家科教领导小组已批准，但未开工建设。

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