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西方发达国家的科学技术水平和强大的国际竞争能力相当大的程度上是通过一批高水平的大型综合性科研基地体现的。考察这些科研基地，其基本特点是科研力量集中、科研任务集中、国家投资集中、科学技术成果累累；学科多样、学科交叉、发展新型、边缘科学和突破重大新技术的能力强。进一步的考察发现，这些研究机构都具有先进的大科学装置，甚至大科学装置群，作为它们强大科技竞争力的基本条件。
这些研究机构大多从核科学研究机构发展而来。核科学研究和高能物理研究对大科学装置的依赖性极强。在这个过程中发展起来的加速器技术和核工程技术则是继后发展起来的各种多学科公共实验平台的主要支撑技术，利用这些技术产生的各种高品质粒子束和射线束是研究各种物质系统的锐利探针。在这种背景下，许多公共实验平台在核科学研究机构里逐渐建立起来，这些研究机构也逐渐发展为既有核物理和高能物理研究，加速器技术研究又有依托这些实验平台的多学科研究的大型综合性研究机构。这里列举了国际上四个具有代表性的研究机构，它们的发展模式各有不同，极具启发性。
BNL
（Brookhaven
national laboratory）建立于1947年，它是隶属于国家能源部（DOE）的国家实验室。有各类职员3000人，常年保持4000客座研究人员。BNL建立之始，DOE就将其定位为一个大型综合性研究机构，这丛它对BNL规定的四项任务即可看出。这四项基本任务是：
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构想、设计、建造和运行复杂的、先进的用户装置；
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在科学前沿开展长期的、高风险（high
risk）的基础研究和应用研究；
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发展国家需要的先进技术，并将其转移给其它机构和产业部门；
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培养新一代科学家和工程师，提高公众的科学精神。
BNL的大科学装置有相对论性重离子对撞机RHIC等多台用于核物理和高能物理研究的加速器，有一台专门用于加速器技术研究的加速器实验装置ATF。1979年开始，建造了两台同步辐射光源（一台X光源，一台VUV光源），并成立了国家同步辐射光源实验室（NSLS）。加上强场核磁共振仪、30kV投射电子显微镜、扫描电子显微镜、正电子断层成像仪、生产放射性示踪剂的回旋加速器等一大批大型仪器和设备。BNL有非常强大的支撑多学科研究的能力。现正在发展同样是平台装置的深紫外自由电子激光DUV-FEL。
BNL拥有开展高能物理和核物理实验研究的对撞-加速器部，开展高能物理、核物理和固体物理理论研究的物理部，开展高技术研发的仪器部、超导磁铁部和能源及技术部，开展防扩散和国家安全研究的专门部门。除此以外还有化学部、生物学部、材料科学部、医学科学部、环境科学部等多种学科的研究机构。BNL还专门设立了技术转化的管理部门，负责技术成果向社会转化的工作。
作为一个实力强大的大型综合性研究机构，BNL取得了辉煌的科学成就。高能物理方面的成就有m中微子的发现、J/y粒子的发现、CP破坏、宇称破缺和太阳中微子研究中的先驱性工作等，其中前四项获得诺贝尔奖。在多学科研究中有利用X射线和中子开展生物样品研究这样导致结构生物学的开创性工作，用于医学的L-多巴、和铊-201、锝-99m放射性核素的发明、以及X射线心血管造影术的发展。高技术方面有磁悬浮列车技术的发展。加速器技术方面有对于现代粒子加速器利用有决定意义的强聚焦原理的发明。
这种大科学装置群的强大支撑能力和多学科交叉的环境，使BNL在发展新型、边缘科学和突破重大新技术方面具有强大的能力。美国决定大力发展纳米科学技术依始，能源部就决定在BNL成立了纳米研究中心就是一个证明。
位于汉堡的DESY是世界上著名的高能物理和加速器技术研究机构，有多台高能物理加速器和多项大型高能物理研究计划。1974年原本是用于高能物理研究的加速器DORIS(DESY建造的第一个加速器)开始转向同步辐射应用，1981年DORIS成为同步辐射专用储存环，称为DORISII（5.6Gev），同时成立了同步辐射实验室HASYLAB。1991年DORISII改造升级为DORIS
III，HASYLAB成为世界上重要的同步辐射实验室。除了DORIS
III,在23Gev的高能加速器PETRA上,还建造了两条高亮度波荡器光束线（PETRAII）。现在DESY正在建造真空紫外（6nm）的自由电子激光VUV-FEL，计划2004年投入使用，应用价值更为重大的X波段（1
Å）FEL的计划也在近期获得政府批准。与此同时，DESY还计划将PETRAII改造为PETRAIII，具体内容是建造建造13-15条高亮度波荡器光束线。如果这些计划都得以实现，DESY将具有很强的利用大科学装置支撑多学科研究的能力。
与BNL不同，DESY并没有多学科的研究部门，它通过向用户开放，促进科学的发展。HASYLAB在向用户开放上具有特色，一些重要的研究机构在DESY建立了自己的研究部门。如欧洲分子生物学实验室（EMBL）就在DESY建立了实验室分部EMBL-Hamburg，并且建造了7条专用光束线，开展分子结构生物学研究。
日本理化所（RIKEN）和原子力所（JAERI）都是世界知名的大型综合研究机构。特别是理化所，它非常重视边沿学科和新兴学科的发展，专门成立了诸如“Discovery
Research Institute”、“Frontier
Research System”这样的研究机构。它的研究领域已经从物理和化学扩展到生命科学，特别是基因科学、结构生物学、生物仿真控制、发生生物学、脑科学等。每年的研究经费高达800亿日圆。这两个研究机构都各自有大量研究实施，包括大科学装置。为了推动前沿研究，发展新的研究领域，1988年10月RIKEN
和JAERI成立了联合机构，负责大型同步辐射装置Spring-8的设计和建造。1990年12月成立了日本同步辐射研究所（JASRI）。1994年10月，政府专门立法，将JASRI定位为一个独立的国家研究机构，专司Spring-8的运行、管理、维护和改进。然后RIKEN和JEARI分别在Spring-8的所在地建立了自己利用同步辐射开展科学研究的研究所。JAERI
1995年在该地建立了关西本部同步辐射研究中心，主要开展材料科学研究。RIKEN
1997年在该地建立了HARIMA研究所，主要开展生命科学研究。这种由已有的大型研究机构共同建设大科学装置，并在装置所在地建立各自的研究单元，开展相关科学研究的发展模式具有一定的借鉴意义。
1971年，日本国家高能物理实验室（KEK）成立，隶属文部省，从事高能物理、核物理和加速器技术研究。1983年，KEK建成日本第一个大型同步辐射装置PF，但是并没有自己的多学科研究部门。1997年文部省将KEK与核科学研究所（INS）、东京大学介子科学实验室（MSL）合并，成立了高能加速器研究机构（英文缩写仍为KEK）。其定位是“发展粒子加速器，并且利用它们，开展粒子物理、核物理和材料功能和结构的研究”。
“进行这一重组的目的是有效利用三个研究所的资源，促进不同领域研究者的紧密合作。”“增强国际竞争地位。”为了开展上述两方面的研究，分别成立了粒子物理和核物理研究所和材料科学研究所。材料科学研究所的科学目标是“利用各种先进的束流，如同步辐射光、中子、介子开展多学科的研究，包括物理学、化学、生物学、医学和农业科学，特别是材料科学的前沿领域。”支撑这些研究的大科学装置有同步辐射装置-光子工厂（PF）、脉冲散裂中子装置（KENS）和强介子束装置。KEK这种将核科学研究机构和其它研究机构重组，成为拥有多个大科学装置，开展高能物理研究、核科学研究和其它多学科研究的大型综合性研究机构的模式也值得借鉴。
核科学和高能物理研究机构发展成大型综合性研究机构的趋势在我国已见端倪。中国科学院的兰州近代物理研究所在建设重离子加速器和开展重离子物理研究的过程中，亦在发展重离子治癌装置，开展重离子治癌的研究。高能物理研究所已经具有国际上大型综合性研究机构的雏形。它已经有了同步辐射装置、红外自由电子激光装置、强流慢正电子束装置。并且正在和其它研究机构合作，开展强流质子加速器和散裂中子源和高增益短波长自由电子激光的前期研究。在这些实验平台的利用上已经有了同步辐射室的一些研究组和核分析实验室及自由电子激光实验室。
大科学装置发展和大型科学基地建设的密切关系应该在制订大科学装置发展规划时加以注意。
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