伴随我国科技发展步入新的阶段，那种集中力量去突破重大科学难题的需求愈发急切起来。以重大科技基础设施作为核心，进而组织起体系化、大规模的科研活动，这已变成提升国家创新能力的关键途径了。
重大科技基础设施的核心作用
粒子对撞机、大型天文望远镜、超级计算机等这些设施，通常被叫做“大国重器”，它们造价高昂，技术复杂，不是单一科研机构能够承担的，得由国家统一规划和建设，在2025年前后，我国预计能建成运行数十项这类设施，覆盖能源、信息、生命等多个前沿领域。
这些设施，不但为实验供给极端情形，而且其建造进程自身还推动了精密制造、特种材料等产业的更新。比如说，贵州的500米口径球面射电望远镜FAST，在调试时期就已发觉上百颗脉冲星，其索网结构技术随后被运用于大型桥梁工程。
建制化研究的组织模式
建制化研究不同于科学家自由探索的那种被称作“小科学”的模式的情况，它着重突出有组织、有目标以及跨学科的团队协作的情况。这种模式跟“大兵团作战”相类似，它是围绕着一个清晰明确的国家战略目标，对众多不同领域的专家和各种资源进行整合的情况。中国科学院下属的多个研究所常常运用这种模式，是针对气候变化、深海探测等复杂问题去开展联合攻关的情况。
这般模式要求构建起高效的协调机制，还要搭建资源共享平台。管理者得去设计合理的项目评价体系，既要对协作予以鼓励，又要对个人贡献加以尊重，借此调动科研人员的积极性，防止出现“大锅饭”现象。
推动跨学科交叉融合
处于多个学科交叉点位置的常常是重大科学设施，举例来说，像“地球系统数值模拟装置”，便召唤着来自大气科学、海洋学、计算数学、计算机科学等领域的专家一同开展工作，这般的物理空间集中，对思想碰撞以及方法相互借鉴起到了极大的推动作用。
众多研究机构，为了达成深化融合这一目的，设立了交叉学科中心，还提供种子基金，用以支持高风险的前沿探索。在北京怀柔科学城，多个大科学装置，与多个交叉研究平台，彼此相邻，进而形成了良好的集群效应。
强化目标导向的基础研究
建制化研究不是仅仅进行技术开发，它存在着一项核心任务，这项任务是开展“定向性基础研究”，这种研究和单纯凭借好奇心推动的研究不一样，它所针对的方向是那些旨在长期技术变革里有着决定性影响的基本科学性问题，举例来说，要达成“双碳”目标，那就一定得深入探究高效光电转化、新型储能等背后所涉及的物理化学机制。
近年来，国家自然科学基金委设立了好些多种重大项目，专门用以支持这类研究，那些项目周期挺长，一般是8到10年，准许科学家开展持续深入的探究，而用不着着急去发表论文。
优化国家科研力量布局
科技部等部门借由重组国家重点实验室体系、开展建设国家实验室的举措，去达成优化战略科技力量布局的目标。其目标旨在扭转往昔资源分散、重复建设的状况，进而塑造出功能清晰、彼此衔接的梯队。就像这样，把原先那上百个和材料相关的实验室整合成为十几个方向更为聚焦的实体。
考量到区域平衡，这种布局于西部、东北等地区布置特色设施，以此带动当地科研以及产业升级。在兰州、西安等地，具备地域特色的科研机构于冰川冻土、沙漠治理等领域构建起了不可替代的优势。
支撑科技自立自强与经济发展
从事建制化科研所直接产出的是重大原创成果以及关键核心技术，这给产业升级提供了源头活水，上海光源等设施每一年服务上千家企业，助力其开展新材料研发以及药物筛选，更为关键的是，这样的模式培育了大量具备大工程经验的科研与技术人才。
换个更广阔的视角去看，存在这样一个国家，它具备组织大规模科学研究的能力，通常情况下，它还拥有强大的工程能力以及产业组织能力。而这种能力，属于综合国力里相当重要的一部分，在保障经济安全方面，在应对气候变化这类全球性挑战方面，都起着极为关键的作用。
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