重大科技基础设施是现代科学研究取得进展和突破必不可少的支撑条件和技术手段。世界各国，特别是科技发达国家，非常重视重大科技基础设施的战略规划、前瞻部署、建设和应用。 本文回顾了近年来重大科技基础设施领域世界各国的战略规划、项目部署，以及相关的最新举措，从八个方面分析了现阶段重大科技基础设施领域的国际发展动向和趋势特点，总结了我国近两年来在重大科技基础设施领域的新动向，并从中得到几点启示供决策者参考。

提升基础研究能力是建设世界科技强国的必然要求。本文详细阐述了经费投入对基础研究能力提升的重要性；进而分析了世界科技强国和国内先进省市基础研究投入的特点，包括保持基础研究经费在全社会研发经费中占比较高、建立以政府为主导各类主体参与的多元化投入体系、采取竞争性和稳定性相结合的支持方式、聚焦重大科学问题和重点学科领域集中投入等；最后，提出了加大基础研究投入、提升基础研究水平的几点建议。

基础研究是科技创新的源头。本文聚焦基础前沿交叉领域的发展态势与趋势，从数学及其交叉、物理学及其交叉、化学及其交叉、纳米科技领域，分析世界主要国家／地区2020年相关的战略、计划。在遴选重要进展时将学科范围进一步聚焦：在数学及其交叉领域，聚焦数学学科内部的联系以及数学与计算机科学之间的联系；在物理及其交叉领域，聚焦凝聚态物理、原子分子物理和光学物理、粒子物理和核物理、天体物理；在化学及其交叉领域，聚焦合成化学、量子化学、化学生物学以及能源化学等；在纳米科技领域，聚焦碳纳米管的表征和制备、纳米结构的合成、纳米金属材料和纳米器件。分析结果显示，美国、欧盟、英国、日本、中国都加大基础研究的投入。美国和英国通过改革基础研究资助机构的方式加强研究成果的转化。2020年，量子信息科学、人工智能仍是各国关注的重点。除此之外，美国重视半导体、核聚变与等离子体科学，欧盟继续对粒子物理学规划进行调整，英国大力投资国内外数学和物理人才。学科内部和学科之间继续保持交叉融合趋势，计算科学是本文探讨的四个领域的共同交叉领域。学科发展基础、国际合作、大科学装置多要素相互作用共同推动物理学向宏观和微观两极深入发展。化学和纳米科技在发展的过程中，需要提取共性基础研究问题。而对于发展量子信息科技和人工智能的基础研究的广泛讨论的短板，国际和国内学术界对研究前沿的判读，战略制定人员需要结合我国发展现状，与广泛的利益相关方明确短板攻关的次序，以及适合我国的基础研究前沿领域部署。

本文对中国和美、日、德、法、英、韩、俄七国近20年基础研究投入状况和发展趋势进行比较，发现我国基础研究投入有总量大、增速快的优势，也存在占研发总投入和GDP的比重低、经费来源相对单一、执行结构较为失衡等问题，并针对这些问题提出五点建议：遵循基础研究投入增长规律，紧扣建设社会主义现代化强国的战略安排，稳定增加基础研究投入；大力发挥中央财政资金的引导作用，建立多元化基础研究投入机制；努力发挥不同研发活动主体的优势和特色，构建各有侧重、协调互补的一体化基础研究体系；进一步健全和完善基础研究投入统计工作,详实反映我国基础研究经费投入的真实情况；营造重视基础研究的社会氛围。

基础研究是所有科学技术的理论和知识源头，是科技、技术、产业和社会发展的源动力。一个国家基础研究能力的强弱决定着其科技水平的高低和国际竞争力的强弱。英、德、法、美、日等科技强国都是高度重视基础研究的基础科学研究强国。我国当前多项科技指标位居世界前列，但对现代人类知识体系的基础科学贡献仍不多见，领先技术屈指可数。在我国建设世界科技强国的进程中，首要任务就是加强基础科学研究。本文在阐述基础研究的重大意义、科技强国加强基础研究的有益经验启示、我国建设基础研究强国的有利条件和时机的基础上，提出了加强我国基础科学研究的以下建议：制定长期稳定的支持基础科学研究发展的政策体系；立法确定长期稳定的基础研究经费投入机制；遵循基础研究规律，支持新型基础科学研究卓越创新机构建设；面向重大问题和需求寻求在重点领域实现引领和突破；推动基础研究机构与应用研发机构之间的研发合作；建立符合基础科学创新规律特征的考核评价机制；创造与国际一流卓越科学创新机构的良好开放合作模式。在未来三十年建设科技强国的征程中，我国必须为满足国家某些特定目标的需要，积极布局相关领域的基础科学研究工作，强调创新自信，勇于挑战最前沿的科学问题，提出更多原创性科学理论，作出更多原创性科学发现，以便有力支撑我国现代化强国建设，更多掌握新一轮全球科技竞争的主动权。

基础研究是科技强国和现代化强国建设的基石，世界主要发达国家重视基础研究战略部署，全球科技竞争不断向基础研究前移。本文从基础交叉前沿领域国际重要的规划和计划，以及领域最新进展和重大突破着手，分析了目前基础前沿交叉领域发展的新方向和新趋势。分析结果显示，数学各分支更加深入交叉融汇，尤其是与自然科学、工程技术与社会科学更加广泛的交叉融合；大数据和人工智能的发展、新材料和新效应的发现，将会极大推动凝聚态物理、软凝聚态物理和材料物理的发展；引力波、中微子、宇宙射线天文学打开了观测宇宙的新窗口，天文学观测进入多信使时代；天文学观测视角从陆地拓展到极地，从地基拓展到空基；天文学观测进入多平台时代；化学通过与生命、医学、材料、环境、能源等其他学科的交叉融合，不断发现新问题、发展新方法、开辟新方向；纳米科技将成为推动世界各国经济发展的重要驱动力之一，越来越受到世界各国关注，纳米科技由基础研究向应用研究及产业化转变；量子计算时代即将来临，到2030年量子计算的应用市场规模可达500多亿美元，量子计算将在未来25年走向技术成熟。

作为重大科技基础设施，大科学装置是我国建设世界科技强国的“国之重器”。目前，我国4个国家综合性科学中心均将建设重大科技基础设施集群作为建设发展的重要内容。本文对法国劳厄-郎之万中子研究所（Institute Laue-Langevin，ILL）和欧洲同步辐射光源（European Synchrotron Radiation Facility，ESRF）两个国际知名大科学装置的建设发展进行了深入的案例研究，从多个国家共建共管、采用理事会管理架构、持续推进装置改造升级、开放共享广纳贤才、促进基础研究与产业的无缝对接、构建和谐共生的创新生态聚落等方面，总结了其建设发展经验。在此基础上，从探索多主体参与的新型组织模式、建立与国际接轨的管理运营架构、支持保障设施的持续升级改造、建立灵活开放的引才用才机制、畅通基础研究到产业的发展通道、打造开放合作共促共进的创新生态等方面，具体分析了ILL和ESRF为我国大科学装置建设发展带来的启示。

基础前沿研究具有重要战略意义，受到美欧等世界主要国家的重视。在数学及其交叉、物理及其交叉、化学及其交叉、纳米科技方面，世界主要国家部署战略、计划，对基础前沿交叉领域的发展进行顶层设计。对2019年基础前沿交叉领域重要进展进行分析发现，在数学研究中，黎曼假设的证明、欧拉方程的失效条件、极大数字乘法算法等取得重要进展；在标准模型研究中，反物质波粒二象性、电荷-宇称对称性破坏、五夸克态、中微子质量等研究取得重要进展；在对黑洞探索过程中，多国联合观测增加了人类认识宇宙的能力，2019年人类首次绘制出黑洞照片，多国科学家联合发现最大质量恒星级黑洞；在拓扑物态领域，科学家首次在块状材料中发现三维量子霍尔效应，在自然材料中筛选出大量可能具有拓扑结构的材料，改变了拓扑量子材料的研究范式；在化学合成领域，围绕预测结构与特定功能的化学合成取得重要进展；在纳米科技领域，纳米医药、碳纳米管芯片、纳米机器人、纳米器件取得重大突破。基础前沿交叉领域的进展表现出了向微观深入、向宏观拓展、绿色化、融合发展等特点。

基础研究是整个科学体系的源头，是建设创新型国家的重要基石，基础研究能力决定了一个国家的科技创新能力。美国是一个基础研究大国，其基础研究的经验可资借鉴。本文回顾美国基础研究的政策，并基于近期数据，从美国基础研究的政策支持、投入、资助体系、执行主体、人员队伍、研究领域、产出情况等多个视角分析其特点。研究发现，美国的经验在于：政府高度重视，基础研究政策一以贯之；重视多元投入机制的构建；研究型大学深耕基础研究；高度重视人才、科技成果转化；形成了政府引导下对关键领域的原创能力突破模式。借此，本文为提升中国基础研究能力、加快中国创新型国家建设提出四点建议。

基础研究具有重要战略意义，受到世界主要国家的重视。本文以近二十年来美国发布的量子信息科学战略、计划、科技报告，部署的项目，以及取得的重要研究进展为研究对象，依据机构层面二十世纪九十年代至今的政策措施、国家层面2009年至今的政策措施，研究美国对量子信息科学基础研究的政策部署方法，基于《自然》和《科学》上发表的文章分析政策部署的成效。研究发现，机构与国家始终将基础研究作为研发投入的重点；机构和国家都强调融合：机构层面的融合聚焦在多学科融合、不同资助部门之间的协同资助、兼顾基础研究与科技成果转化，国家层面的融合强调大学、行业与联邦机构等各利益相关者之间的协调；美国建立了量子信息科学较为完善的管理体系。在该领域的重要进展体现了克服更高层次挑战、衍生新研究方向等特点，以及政策部署扩展研究规模和深度的积极作用。通过上述分析，结合我国在量子信息科学领域的发展现状，本文提出了我国需要集中力量发展的若干优势领域与关键领域，可为我国正在进行的量子信息科学重大项目实施方案编制与国家实验室建设提供参考。

非晶合金是采用现代冶金技术和合金设计理念研制出的新型高性能金属材料，具有高强度、高韧性、高弹性、易加工成型、耐腐蚀和软磁等一系列优异性能，在国防、空天等高新科技领域都有着广泛的应用前景，非晶合金是结构材料中的热点和前沿课题。本文对非晶合金领域的研究及其演化规律进行了系统梳理，从横向与纵向两个维度，对世界主要国家在非晶合金领域的基础研究能力以及我国在该领域的竞争态势进行全方位分析。通过研究分析发现，目前我国在该领域的研究正处于从数量到质量提升和发展的关键时期，总体上呈现持续上升趋势，但综合研究能力与发达国家相比还存在一定差距。本文的系统分析结果，有助于全面了解我国在该领域的基础研究竞争发展态势、问题和国际影响力，并为今后国内非晶合金基础研究发展制定相关政策和规划提供重要依据和价值参考。

基础研究是建设世界科技强国的基石，当前各省高度重视并积极推进基础研究。本文从省域视角出发，遴选东部、中部和西部共11个省市，从基础研究相关的科研政策环境、科研体系基础、科研人力资源、科研经费投入、科研论文产出和国际科研合作等六个方面进行分析，形成由6个一级指标、12个二级指标组成的指标体系，多维度、多层次地反映各省市基础研究现状、水平及发展趋势。研究发现，东、西部省市的科研政策环境各有侧重，政策的执行与落地程度各不相同；基础研究在科研体系基础、经费、人才上均存在区域发展不平衡、不均衡现象，呈现出东部优于中部优于西部的态势；部分中西部省市表现出较高的基础研究效率，呈现出追赶势头，但仍未充分发挥其良好的科研体系基础优势；基础研究学科分布在省域之间同质化明显，区域特色不够突出；国际合作能大幅提升省域基础研究影响力，但大部分中西部省市的国际合作仍需加强。