本地聚集模式：空间与方向聚焦，激发产业火花

对于“大科学装置”而言，空间“聚集”且研究方向“聚焦”的布局方式，能让“大科学装置”产生更为明显的产业价值。现代科学的很多研究项目，需要同时用到两种甚至多种装置。例如，同步辐射光源与散裂中子源就是互补的：同步辐射光的强项是探测较重的原子，如铂、金；但对于外围电子稀少的氢原子，如氢、氦，中子散射方式就更具优势。在前文提到的上海张江科学城亦是如此。张江科学城不仅聚集了上海光源、蛋白质研究中心、上海超算中心、软X射线自由电子激光实验装置等，未来还将成为全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光子大科学设施群。这就是“空间聚集，研究聚焦”逻辑的很好体现。

上海的大科学集群尚在建设之中，而英国哈维尔科学和创新园已经给出了一个成熟的示范。

哈维尔园区是英国国家级科学创新中心，成立至今已超过75年，占地面积达710英亩（1英亩≈4 046.86平方米）。这里聚集了超过225个组织、6 000多名工作人员。在英国现有的高能级“大科学装置”中，几乎一半的设施都位于哈维尔园区，如世界领先的第三代同步光源——钻石光源、最具生产力的ISIS散裂中子源、世界顶级激光装置之一CLF、全英最强大的GPU超算——Emerald、英国国家级的研究机构——国家影像中心等。

更重要的是，哈维尔园区聚集的“大科学装置”方向一致且能够形成互补。设置在园区的三大主要装置，都面向无机或有机材料的微观结构进行探索，且细分领域互为补充，谁也无法替代谁。同步辐射光源与散裂中子源都是理想的“探针”，侧重于探测轻重不同的原子，但这两者只是对于物质本身的基本探测，对于其中原子相对之间距离的高精度测量，还需要借助大型激光装置。上述三大装置的叠加会让科学家对于物质微观结构的认识更加全面和准确。现在，三大装置在生物科学、食品、物理、工程、环境、能源等领域的科学探索已经形成很好的合作。(www.xing528.com)

基于这种研究方向的聚焦，从2009年开始，哈维尔园区内逐步形成了健康科技、能源科技和航空三大产业集群。其中，健康科技产业集群中的相关科技企业，通过利用同步光源和CLF中央激光装置进行药物研发和开发生物相容性材料；能源科技产业集群基于对散裂中子源和同步光源的充分利用，解决气候和环境等方面的问题，产生创新的清洁技术；航空产业集群的壮大，也同样借势同步光源在材料研究领域的优越性，为工程组件如航空发动机风扇叶片的研发制造添砖加瓦。

通过发挥“大科学装置”的产业潜力，哈维尔园区年产值超过10亿英镑，为整个英国带来了大量的就业机会，促进了经济增长。其中，单单是航空产业集群就已经为英国提供了42 000个工作岗位^[13]。

对于目前正在规划中的“重装科学城”而言，可以借鉴这种“空间聚集、方向聚焦”的“大科学装置”“顶层设计”，从建设之初就能够做到有的放矢，为之后的“大科学装置”的产业化发展铺平道路，形成科学城具有优势性的经济盈利价值。