欧洲研究基础设施战略论坛路线图2016及其沿革
2016年3月10日,欧洲研究基础设施战略论坛(ESFRI)发布了《欧洲研究基础设施战略论坛路线图2016》[1]。这是ESFRI发布的第二版研究基础设施路线图,是对未来10年泛欧洲研究基础设施的建设和发展进行战略层面规划和部署的重大举措。ESFRI于2006年发布第一版研究基础设施路线图,其后,基于对路线图中项目的评估和科学发展的现实需求,在2008和2010年进行了两次更新,对项目进行了调整。路线图2016中包括了21个未来10年重点支持建设的基础设施项目,即ESFRI项目(ESFRI Projects),以及29个未来10年重点支持运行的基础设施,即ESFRI地标(ESFRI Landmarks)
一、欧盟未来10年重点建设的研究基础设施
路线图2016的21个ESFRI项目中,包括9个来自2008年路线图更新和6个来自2010年路线图更新的项目,以及路线图2016中新设计的5个项目和1个技术调整升级的项目。相关项目见表1。
表1 未来10年欧盟重点建设的研究基础设施
分类 | 名称 | 中文名 |
路线图 规划时间 |
运行 时间 |
建设投入 /百万欧元 |
每年的运行 预算/百万 欧元/年 |
能源 |
ECCSEL |
欧洲二氧化碳捕获与封存实验基础设施 |
2008 |
2016 |
80-120 |
1** |
EU-SOLARIS |
欧洲太阳能研究基础设施 |
2010 |
2020* |
120 |
3-4 | |
MYRRHA |
高科技应用多功能混合动力研究反应堆 |
2010 |
2024* |
NA |
100 | |
WindScanner |
欧洲风能研究基础设施 |
2010 |
2018* |
45-60 |
8 | |
环境 |
ACTRIS |
气溶胶、云、痕量气体研究基础设施网络 |
2016 |
2025* |
190 |
50 |
DANUBIUS-RI |
国际河海系统先进研究中心 |
2016 |
2022* |
222 |
28 | |
EISCAT_3D |
下一代欧洲非相干散射雷达系统 |
2008 |
2021* |
74 |
6 | |
EPOS |
欧洲地质板块观测系统 |
2008 |
2020* |
53 |
15 | |
SIOS |
斯瓦尔巴群岛综合北极地球观测系统 |
2008 |
2020* |
80 |
2-3 | |
健康 和食品 |
AnaEE |
生态系统分析与实验基础设施 |
2010 |
2018* |
200 |
2-3** |
EMBRC |
欧洲海洋生物资源中心 |
2008 |
2016 |
4.5 |
6 | |
EMPHASIS |
气候变化条件下基于粮食安全的多尺度植物表型与模拟基础设施 |
2016 |
2020* |
73 |
3.6 | |
ERINHA |
欧洲高致病性因子研究基础设施 |
2008 |
2018* |
NA |
NA | |
EU-OPENSCREEN |
欧洲化学生物学开放筛选平台设施 |
2008 |
2018* |
7 |
1.2 | |
Euro-BioImaging |
欧洲生物医学成像研究基础设施 |
2008 |
2017* |
NA |
1.55 | |
ISBE |
欧洲系统生物学设施 |
2010 |
2018* |
30 |
7.2 | |
MIRRI |
微生物资源研究设施 |
2010 |
2019* |
6.2 |
1 | |
物理科 学和工程 |
CTA |
契仑科夫望远镜阵列 |
2008 |
2023* |
297 |
20 |
EST |
欧洲太阳望远镜 |
2016 |
2026* |
200 |
9 | |
KM3NeT 2.0 |
KM3中微子天文望远镜 2.0 |
2016 |
2020* |
92 |
3 | |
社会和 文化创新 |
E-RIHS |
欧洲文化遗产中心 |
2016 |
2022* |
4 |
5 |
表注:* 为预计时间,** 指提供集中式服务,NA 指无法获取实际数据
二、路线图2016中的新研究基础设施
路线图2016中除了来自之前路线图的15个项目,为了补充欧洲科学研究板块的布局缺口,又新增加了6个项目。它们分别是:
1、气溶胶、云、痕量气体研究基础设施网络(ACTRIS)
ACTRIS是一个分布式研究基础设施,其目的是为了高质量地观测气溶胶、云、痕量气体以及深入研究他们之间的相互作用。它将提供基于云层四维变化、短寿命大气成分和气溶胶的物理、光学和化学参数的精确数据、服务和应用程序,以提升对过去、现在以及未来的大气环境演化的分析、理解和预测能力。ACTRIS将为从事观测、试验、建模、卫星数据,以及分析与预测系统的广大用户提供服务,并且为研究气候变化和空气质量领域相关的大气过程提供先进技术平台。该设施已处于准备阶段,将于2019-2021年进入建设阶段,2021-2022年进入调试阶段,预计将在2025年全面运行。设施预计造价为4.5亿欧元,准备阶段投入为600万欧元/年,建设投入为1.9亿欧元,运行成本为5000万欧元/年。
2、河海系统国际先进研究中心(DANUBIUS-RI)
DANUBIUS-RI是一个基于现有技术的分布式研究基础设施,用于支持大型河海系统的跨学科研究。它覆盖了环境、社会和经济科学等并且将这些学科集成起来以供不同环境部门研究。它将提供基于不同的河海体系、设施、技术和“一站式”的知识交换,并且为跨学科研究、教育与培训提供统一的数据与平台。2016-2019年是设施的准备阶段,2012-2022年为设施的建设阶段,预计于2022年开始运行。设施预计造价为3亿欧元,准备阶段投入为200万欧元/年,建设投入为2.22亿欧元,运行成本为280万欧元/年。
3、气候变化条件下基于粮食安全的多尺度植物表型与模拟基础设施(EMPHASIS)
EMPHASIS是一个在不同农业气候情景下为多尺度表型组学研究提供设备和服务的分布式研究基础设施。它将建立一个集成的欧洲表型组学研究基础设施分析不同环境条件下的基因型表达性能,量化在不同的环境情境下(植物结构、主要生理功能,产量,产量构成要素和质量等)多样性特征对性能的贡献。其目的是有效解决欧洲表型组学研究的技术和组织壁垒,充分利用在气候变化条件下作物的遗传和基因资源。2017-2019年是设施的准备阶段,2018-2020年为设施的建设阶段,预计于2020年开始运行。设施预计造价为1.35亿欧元,准备阶段投入为400万欧元/年,建设投入为7300万欧元,运行成本为360万欧元/年。
4、欧洲太阳望远镜(EST)
欧洲太阳望远镜是一个4米级地面太阳望远镜,用于研究控制太阳大气及其活动的基础过程和太阳圈层的物理条件。EST将以高时空分辨率和高光谱分辨率研究光球层和色球层及其磁场结构。其目标之一是解决太阳表面磁场的出现和从太阳的地表层到大气层磁场和动能之间转化等未解难题。这是一个理解磁场如何控制太阳大气及其活动的关键问题。太阳是唯一一个可以研究其光球层和色球层的星球,因此这些观测结果可以推广到其他的天体物理研究。理解等离子体和太阳大气磁场之间的相互作用有很多潜在的技术应用,例如核聚变反应堆。空间任务也需要从地面望远镜获取辅助数据。2011-2019年是设施的准备阶段,2019-2025年为设施的建设阶段,预计于2026年开始运行。准备阶段投入为400万欧元/年,建设投入为2亿欧元,运行成本为900万欧元/年。
5、立方公里中微子望远镜2.0 (KM3NeT 2.0)
KM3NeT 2.0是KM3NeT技术升级的设施,它是一个一立方公里大小的深海中微子望远镜,KM3NeT是2006年第一版路线图中优先建设的天体物理研究基础设施,并再次成为2016年路线图的建设项目。其目的是通过探测高能中微子研究发射出中微子的天体物理对象,以及观测大气中宇宙射线的相互作用产生的中微子来研究中微子特性。KM3NeT 2.0包括两个深海望远镜,分别位于法国土伦港和意大利帕塞罗角岛。有3个数据存储和处理中心,分别位于法国国家核物理和粒子物理研究所(IN2P3)的计算中心,意大利国家核物理研究所(INFN)的计算中心和ReCaS网络计算设施。深海装置还将被用于地球和海洋科学的研究,为交叉学科(如海洋生物学、海洋学和环境科学等)研究提供实时、连续的观测数据。2008-2014年是设施的准备阶段,2016-2020年为设施的建设阶段,预计于2020年开始运行。设施预计造价为1.37亿欧元,准备阶段投入为4500万欧元/年,建设投入为9200万欧元,运行成本为300万欧元/年。
6、欧洲文化遗产中心(E-RIHS)
E-RIHS支持对所有自然和文化遗产(包括文物、建筑、遗迹和数字和非物质文化遗产)的解释、保存、归档和管理的相关研究。它包括一个总部和若干个国家中心,以及若干用于识别和收集文物、保存虚拟文物数据的固定或移动的国家基础设施。E-RIHS将为研究人员深入理解和保存全世界的文物提供一流的工具和服务,包括一流的基础设施,方法,数据和工具,工具的使用培训,公众参与,标准化数据的存储、分析和解释。2016-2019年是设施的准备阶段,2020-2021年为设施的建设阶段,预计于2022年开始运行。设施准备阶段投入为200万欧元/年,建设投入为400万欧元,运行成本为500万欧元/年。
三、ESFRI路线图沿革
2006年,ESFRI路线图共发布了35个重点支持建设的泛欧洲研究基础设施[2],2008年的路线图更新中新加入了10个研究基础设施建设项目[3],2010年的更新中加入了6个研究基础设施建设项目[4],截至2015年年底,路线图2006约60%的规划项目已经建设完成。路线图2016中新加入了6个研究基础设施(包括一个技术调整升级项目),欧洲路线图近10年来共规划和建设了56个大型研究基础设施。
ESFRI定期跟进路线图中基础设施的建设进度,对其中的建设项目适时调整。路线图2006中的欧洲人员与社会科学资源观测站(EROHS),于2008年建成,在后续运行中没有得到欧盟路线图的资金支持。经ESFRI评估,由于欧洲极地研究破冰船(QURORA BOREALIS)的投资水平和研究目标的差距过大,而纳米研究或有更好的创新服务模式,欧洲极地研究破冰船项目和欧洲纳米结构研究基础设施(PRINS)项目,从2010年的路线图中删去。同时,在2010年的路线图中,要求重新讨论大功率实验研究设施(HiPER)的建设成本和运行成本,并重新评估欧洲空载研究舰队(EUFAR,于2008年改名为COPAL)项目的首次运行时间,这两个项目没有得到2016年路线图的后续支持。此外,国际核聚变材料辐照设施(IFMIF)和红外到软X射线自由电子激光(IRUVX-FEL,2008年改名为EuroFel),虽然在2010年的路线图中仍然支持建设,但在2016年的路线图中也并没有得到后续的运行支持。目前欧盟路线图中支持的建设项目和运行项目共有50个。
表2 未来10年欧盟重点支持运行的研究基础设施
分类 |
名称 |
中文名 |
路线 图规 划时间 |
运行 时间 |
造价/百 万欧元 |
每年的运 行预算/百 万欧元/年 |
能源 |
JHR |
朱尔斯-霍洛维茨反应堆 |
2006 |
2020* |
1000 |
NA |
环境 |
EMSO |
欧洲大领域海底观测 |
2006 |
2016 |
108 |
36 |
EURO-ARGO ERIC |
全球海洋观测基础设施 |
2006 |
2014 |
10 |
8 | |
IAGOS |
欧洲全球观测航天器 |
2006 |
2014 |
25 |
6 | |
ICOS ERIC |
碳监测综合系统 |
2006 |
2016 |
48 |
24-35 | |
LifeWatch |
生物多样性研究基础设施网 |
2006 |
2016 |
66 |
10 | |
健康 和食品 |
BBMRI ERIC |
欧洲生物银行和生物 分子资源研究基础设施 |
2006 |
2014 |
170-220 |
3.5 |
EATRIS ERIC |
欧洲先进转化医学 研究基础设施 |
2006 |
2013 |
500 |
2.5 | |
ECRIN ERIC |
欧洲临床研究基础设施网络 |
2006 |
2014 |
1.5 |
2 | |
ELIXIR |
欧洲生物信息分布式网络 |
2006 |
2014 |
125 |
95 | |
INFRAFRONTIER |
欧洲生命科学样本(老鼠) 资源与研究基础设施 |
2006 |
2013 |
180 |
80 | |
INSTRUCT |
结构生物学研究基础设施 |
2006 |
2012 |
285 |
25 | |
物理 科学 和工程 |
E-ELT |
欧洲超大望远镜 |
2006 |
2024 |
1000 |
40 |
ELI |
强激光基础设施 |
2006 |
2018 |
850 |
90 | |
EMFL |
欧洲强磁场实验室 |
2008 |
2014 |
170 |
20 | |
ESRF UPGRADES |
阶段1:欧洲同步辐射 |
2006 |
2015 |
180 |
82 | |
阶段2:超亮光源 |
2016 |
2022* |
150 |
|||
European Spallation Source ERIC |
欧洲散裂中子源 |
2006 |
2025* |
1843 |
140 | |
European XFEL |
欧洲X-射线自由电子激光 |
2006 |
2017* |
1490 |
115 | |
FAIR |
反质子和离子研究基础设施 |
2006 |
2022* |
1262 |
234 | |
HL-LHC |
高亮度LHC |
2016 |
2026* |
1370 |
100 | |
ILL 20/20 |
劳厄-郎之万研究所 |
2006 |
2020* |
171 |
92 | |
SKA |
平方公里阵列 |
2006 |
2020* |
650 |
75 | |
SPIRAL2 |
放射性粒子加速器 |
2006 |
2016 |
110 |
5~6 | |
社会 和文 化创新 |
CESSDA |
欧洲社会科学数据存档协会 |
2006 |
2013 |
NA |
1.9 |
CLARIN ERIC |
标准语言资源与技术基础社会 |
2006 |
2012 |
NA |
12 | |
DARIAH ERIC |
人文与艺术数字资源 研究基础设施 |
2006 |
2019* |
4.3 |
0.6 | |
ESS ERIC |
欧洲社会调查 |
2006 |
2013 |
NA |
6 | |
SHARE ERIC |
欧洲健康、老龄化及退休调查 |
2006 |
2011 |
110 |
12 | |
e研究基 础设施 |
PRACE |
欧洲先进计算伙伴关系 |
2006 |
2010 |
500 |
120 |
表注:* 为预计时间,NA 指无法获取实际数据
除了科学内涵,科学欧洲研究基础设施战略论坛路线图体现出很好的继承性和稳定性,以及一定程度的灵活性。已经建设完成的项目,将会获得相对稳定的运行和维护经费支持。不合适的项目也有可能被调整出来,但比例很少(约为13%),这依赖于对项目大范围的意见征集和评审,以及扎实的预研究工作。这些做法将对我国大型研究基础设施的建设和管理具有一定的参考意义。
(李泽霞)
en.pdf#view=fit&pagemode=none [3]ESFRI Roadmap for Research Infrastructures Update 2008. http://ec.europa.eu/research/infrastructures/pdf/esfri/esfri_roadmap/roadmap_2008