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7月22日,广东东莞松山湖科学城中子源路,中国散裂中子源的科研人员正在紧张地忙碌着。

不久前,中国散裂中子源与英国散裂中子源续签了谅解备忘录,双方在联合实验室的基础上,将进一步加强先进强流质子加速器技术、高功率靶站技术、中子散射技术及应用研究等方面的合作交流。

中国散裂中子源的建设意义特殊,它实现了广东在国家重大科技基础设施领域零的突破。以此为起点,广东推动重大科技基础设施实现了“从0到1”“从1到多”的跨越,一批国家重大科技基础设施先后落地建设。按“十四五”规划,广东将布局建设人类细胞谱系等5个设施,数量位居全国首位,助力粤港澳大湾区打造重大科技基础设施集群。

“安营扎寨”建设一批“国之重器”

6月24日,江门中微子实验地下700米的实验大厅内,中心探测器不锈钢主结构最后一个拼装单元吊装合拢,标志着中心探测器不锈钢主结构安装工作顺利完成。

江门中微子实验核心探测设备——中心探测器位于地下实验大厅内44米深的水池中央,其不锈钢主结构设计采用直径约41米的球形网壳结构形式。

不锈钢主结构的合拢,意味着有机玻璃球现场安装即将开始。中心探测器结构中的有机玻璃球直径35.4米、壁厚120毫米、重600多吨,是世界上最大的单体有机玻璃结构。

江门中微子实验位于广东省江门市,计划于2023年建成运行,以测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数为主要科学目标,还将进行其他多项科学前沿研究。

如今,国家重大科技基础设施在广东多点开花。除了江门中微子实验外,一批“国之重器”也正在谋划、推进中。在广东惠州,加速器驱动嬗变研究装置和强流重离子加速器建设现场热火朝天;在广州,冷泉生态系统研究装置配套科研综合楼等正在有序建设中;在东莞,中国散裂中子源旁,由中建五局华南公司承建的南方光源研究测试平台项目已进入工程最后阶段,项目将围绕南方光源项目及相关技术,开展前瞻性和系统性研究工作……

今年的广东省政府工作报告提出,要加快惠州强流重离子加速器、江门中微子实验建设,开工建设中国散裂中子源二期、人类细胞谱系,打造世界一流的重大科技基础设施群。

“沿途下蛋”涌现优秀科技成果

重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、引领技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学技术研究装置或系统。

“中国散裂中子源就像‘超级显微镜’,是研究物质材料微观结构的理想探针,为我国材料科学技术、物理、化学化工、生命科学、资源环境和新能源等领域的研究提供了一个技术先进、功能强大的科研平台。”中国科学院院士、中国散裂中子源工程总指挥陈和生说。

自2018年正式投入运行以来,中国散裂中子源共完成了来自国内外约700项用户课题研究,在国内外核心期刊发布文章百余篇,研究成果涵盖航空航天、磁性、量子、能源、合金、高分子、信息材料等前沿领域。

“中国散裂中子源在东莞的成功建设,充分展示了广东省引进大科学装置、推动科技创新的决心和成就,吸引了国内许多一流的科研机构落户广东,共同建设大科学装置。”陈和生说。

此外,依托中国散裂中子源,中国科学院高能物理研究所成功研制出我国首台自主研发的硼中子俘获治疗(BNCT)试验装置,为我国医用硼中子俘获治疗装置整机产业化奠定了技术基础。

1月25日上午,位于广东惠州的强流重离子加速器和加速器驱动嬗变研究装置总部园区正式启用。

中国科学院近代物理研究所副所长胡正国介绍,强流重离子加速器项目将成为国际上脉冲束流强度最高的重离子加速器装置;加速器驱动嬗变研究装置项目将成为国际上第一个加速器驱动次临界系统研究装置。

依托这两个项目,中国科学院近代物理研究所和惠州市将在放射性同位素药物研制生产、重离子肿瘤治疗、重离子微孔膜应用、辐照育种等领域开展合作。

“推动重大科技基础设施建设,将为前沿领域基础研究和应用基础研究提供重要支撑。”广东省发展改革委二级巡视员赖茂华向科技日报记者介绍,广东充分发挥重大科技基础设施在基础研究和应用基础研究中的重要作用,推动在前沿领域基础物理、信息、材料等领域涌现一批优秀科技成果。

“搭桥铺路”联动湾区科技创新

香港大学教授黄明欣长期从事材料研究,其研究需要散裂中子源的支撑。以前,黄明欣需向国外的散裂中子源申请机时,设计好实验步骤,然后把材料寄到国外。国外做好实验之后,再把数据传给黄明欣团队。

2018年,广东东莞有了中国散裂中子源,这对黄明欣来说是个好消息。“在自家门口做实验,太方便了。”黄明欣说。

利用中国散裂中子源的粉末衍射仪,黄明欣团队发现了强度高而且韧性好的“超级钢”微观机制,为改进这种钢的断裂、韧性和腐蚀性等问题提供了关键数据支撑。

作为粤港澳大湾区首个国家重大科技基础设施,中国散裂中子源已成为粤港澳大湾区科技创新的“桥梁”。

中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任王生介绍,该装置自2018年8月通过国家验收并投入正式运行以来,注册用户超过3800人,其中粤港澳大湾区的用户占1/4以上,吸引了许多创新研究落地粤港澳大湾区。

此外,在广东省科技厅的支持下,中国散裂中子源科学中心还与ob体育竞猜、香港城市大学、澳门大学共建了“粤港澳中子散射科学技术联合实验室”。

记者梳理发现,在广东布局的国家重大科技基础设施,纷纷将目光瞄准了粤港澳大湾区。依托加速器驱动嬗变研究装置和强流重离子加速器,惠州将有望形成国际领先的核物理研究中心,助力粤港澳大湾区建设国际科技创新中心;冷泉生态系统研究装置的建设,将优化粤港澳大湾区大科学装置配置和科技布局,推动粤港澳大湾区科技创新……

中国科学院南:Q笱芯克彼ふ懦ど硎,粤港澳大湾区具有独特的区位优势,汇聚了一批国家重大科技基础设施平台,集聚了国内顶尖科技创新人才。正是这些平台的支撑作用和科研人员之间的相互合作,不断推动粤港澳大湾区的科技创新迈上更高台阶。

记者:龙跃梅 叶青

原载于《科技日报》2022年07月29日05版

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