首页 >> 大陸新聞

中國散裂中子源見證大灣區科技力量

2024-09-29 13:56:57
圖:中國科學院高能物理研究所副所長、中國散裂中子源二期工程總指揮王生在介紹中國散裂中子源情況。(圖源:大公報)
  中評社北京9月29日電/據大公報報導,新中國成立75年來,我國科技事業取得長足發展,成為世界上具有重要影響力的科技大國。十八大以來,我國系統部署、強力推進科技體制改革,發揮新型舉國體制優勢是其中的重要內容。聚焦“四個面向”,加強科技創新全鏈條部署、全領域布局,全面增強科技實力和創新能力。

  這其中,一大批瞄准世界科技前沿、面向國家重大需求的重大科技基礎設施集群近年在粵港澳大灣區加速匯集,推動粵港澳大灣區國際科技創新中心建設加速前進。大公報今起推出“灣區力量”系列專題,帶領讀者深入探尋微觀世界、深海世界和超級“大腦”的黑科技,揭示國家重大科技基礎設施如何成為支撐起大灣區基礎研究的“頂梁柱”,推動粵港澳三地科學家深化科研合作,打造全球科創高地。

  科技日新月異,中國的“超級工程”愈來愈多,它們的性能安全,是怎樣檢測的呢?

  在距離香港一個多小時車程的廣東省東莞市,有一台大科學裝置可以發揮重要作用。這就是中國第一座脈衝式散裂中子源裝置、粵港澳大灣區首個重大科技基礎設施——中國散裂中子源。它被稱為探秘微觀世界的“國之重器”,鋰離子電池、高強合金、芯片元器件等當今生產生活不可或缺的技術、設備,在研發中都可以用到散裂中子源,相關實驗精度超趕英美日,成為灣區科研主引擎。\大公報記者 盧靜怡

  入夜,中國散裂中子源持續運轉,實驗室內燈火通明。在中國散裂中子源的譜儀大廳里,圍繞著靶站,五顔六色的混凝土模塊下隱藏著中子束線和各具功能特色的譜儀,每一個色塊構成的空間都是一個實驗站。中國散裂中子源用戶中,有約10%來自海外。行走在實驗室間,會經常碰到來自歐洲、中東等國際研究團隊的臉孔,深夜里還會瞥見香港科學家的忙碌身影。

  作為中國散裂中子源的科研人員,殷雯常常與實驗團隊一起在實驗室內工作到深夜,協助監測數據。“由於實驗需要,我們需要頻繁更換樣品環境,比如將樣品所處的環境從低溫調到高溫,儀器全天候開動,因此需要有人輪流監測數據。”殷雯說。

  開放時長和效率處國際領先水平

  殷雯是中國科學院高能物理研究所東莞研究部中子科學部副主任。在她的科研歷程中,香港科學家們的“拼命三郎”精神,讓她印象很深。像香港城大物理系教授任洋等科研人員,經常會廢寢忘食,即使在深夜,為了一組數據,也會打車從酒店趕到實驗室。她說,香港的科研人員,在任務繁重的情況下,依然堅持基礎實驗步驟,有時會通宵和他們留在實驗室,與團隊一起分析數據。殷雯回憶稱:“每個並肩作戰的夜晚,大家的目標一致,充滿了創新的熱情。”

  中國散裂中子源作為用戶平台,成果已遍地開花。一期工程至今,中國散裂中子源已完成12輪開放,每年運行時間超過5000小時,開放時長和效率都處於國際同類裝置的領先水平。目前,註冊用戶超過7100人,已完成1700多項課題,不少來自國外。其中來自香港的用戶數達到121個,幫助7所港澳高校完成了76項實驗課題。

  首篇頂級期刊論文來自香港高校

  “中國散裂中子源運行後,我們在頂級期刊上發表的第一篇論文就來自香港高校。他們研究中的關鍵數據正是通過中國散裂中子源實驗獲得的。”中國科學院高能物理研究所副所長、中國散裂中子源二期工程總指揮王生告訴大公報,中國散裂中子源與香港多所高校建立了緊密的合作關係,香港城市大學全面參與了多物理譜儀設計和研製,並提供了1500萬港元的設備經費支持。該譜儀於2021年6月建成並投入運行,迄今已完成300餘項用戶研究課題。王生讚賞稱:“該台與香港合作共建的譜儀,無論是從用戶發展還是科研成果來看,都是成績最突出的一台譜儀。”

  “有一半的諾貝爾獎與散裂中子源等大科學裝置相關。”殷雯充滿信心地表示,希望能在未來的研究中,看到他們幫助過的團隊中湧現出諾貝爾獎得主。“很多內地及港澳和海外的科研人員持續長時間地開展基礎科學研究。散裂中子源是他們完成這段‘長跑’的重要助手,中子散射為他們提供關鍵、直接的實驗數據。”殷雯笑著告訴大公報,目前,全球僅有英國、日本、美國以及中國擁有脈衝型散裂中子源。而中國散裂中子源因為運行穩定,吸引越來越多國際研究團隊前來做實驗,中國散裂中子源亦幫助了國內外不少團隊在國際頂級期刊發表成果。殷雯說,即使在行內已經工作了20多年,每次聽到這些好消息仍然讓她感到特別有成就感。

  二期工程開建 關鍵性能提升五倍

  散裂中子源被稱為“超級顯微鏡”,是以中子為“探針”,“看穿”材料的微觀結構。中國散裂中子源就像是一把能打開微觀世界神秘大門的“萬能鑰匙”。它的應用範圍之廣,從航空發動機的精密構造到高鐵車輪的堅固耐用,再到可燃冰的神秘面紗和高溫超導材料的奇妙特性,散裂中子源讓科學家們的夢想照進現實。

  王生告訴大公報,中國散裂中子源對於解決國家重大戰略需求和前沿科學諸多領域的關鍵問題有著重要意義,目前已在航空航天關鍵部件、鋰離子電池、稀土磁性、新型高溫超導等重點領域取得了一批科技創新成果。

  而今年這座“超級顯微鏡”又上新,二期工程正式開始建設。二期工程將建設11台中子譜儀和實驗終端,建成後中子譜儀總數將增加到20台,新建的中子譜儀將聚焦磁性超導量子材料、生命科學、催化材料等研究領域。同時,散裂中子源的關鍵性能指標,打靶束流功率,也將提升五倍。

  大灣區作為我國開放前沿,參與國際合作顯得尤為重要。王生提到,最近一次德國研究團隊參觀了中國散裂中子源,他們對東莞的高科技裝置印象深刻。“讓世界瞭解我們擁有如此先進的科技設施並向世界開放,一直是我們工作的重點之一。”
電腦版移動版