本文首先梳理了人类基因组计划、欧洲大型强子对撞机实验、国际热核聚变实验堆计划及平方公里阵列射电望远镜等大科学计划的经验做法，其次探讨了我国牵头大科学计划的演进阶段，总结了我国正在发起的人体蛋白质组导航国际大科学计划、深时数字地球国际大科学计划、海洋负排放国际大科学计划的主要特征。本文认为大科学计划面临着建设周期长，耗资巨大，项目进度不可控；容易受自然灾害、国际政治经济形势等外部因素影响；科技合作成果转化中的知识产权归属及保护存在制度差异等问题。最后，提出组织多方论证，避免重复建设和资源浪费；探索国际科技合作模式；设立面向全球的科学研究基金；坚持人才引进和培养并重，打造人才蓄水池等政策建议，为我国更好地参与及主导大科学计划提供参考借鉴。