“國(guó)之重器”中國(guó)散裂中子源再獲新進(jìn)展。7月26日,中國(guó)散裂中子源首臺(tái)合作譜儀多物理譜儀通過(guò)驗(yàn)收,將于今年10月對(duì)外開放運(yùn)行。中國(guó)散裂中子源解鎖新的“技能包”。
建設(shè)期間的多物理譜儀
7月16日,中國(guó)散裂中子源用戶的研究成果在國(guó)際期刊Science雜志上線。這一科研成果對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)具有重要意義。
7月初,繼開放運(yùn)行以來(lái)完成500多項(xiàng)用戶實(shí)驗(yàn)后,中國(guó)散裂中子源新一輪申報(bào)啟動(dòng),面向全球用戶,實(shí)驗(yàn)機(jī)時(shí)供不應(yīng)求……
“自2018年8月23日正式運(yùn)行以來(lái),中國(guó)散裂中子源吸引了來(lái)自大灣區(qū)乃至全球的相關(guān)領(lǐng)域的科技工作者,大科學(xué)裝置的虹吸效應(yīng)持續(xù)顯現(xiàn),有效支撐了大灣區(qū)科技創(chuàng)新發(fā)展。”散裂中子源科學(xué)中心主任、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所副所長(zhǎng)陳延偉表示。
多物理譜儀10月投入運(yùn)行
松山湖科學(xué)城里的大科學(xué)裝置中國(guó)散裂中子源迎來(lái)又一次突破性進(jìn)展。
繼今年1月26日成功出束之后,7月26日中國(guó)散裂中子源多物理譜儀順利通過(guò)驗(yàn)收,這標(biāo)志著中國(guó)散裂中子源建成了國(guó)內(nèi)首臺(tái)可以開展中子全散射研究的多物理譜儀。這也是中國(guó)散裂中子源聯(lián)手粵港共同攻關(guān)的科研項(xiàng)目之一。
散裂中子源譜儀大廳
中國(guó)散裂中子源將解鎖新的“技能包”。據(jù)了解,該譜儀將于今年10月開放運(yùn)行,將在我國(guó)材料科學(xué)、凝聚態(tài)物理、生命科學(xué)、納米等學(xué)科領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,同時(shí)為粵港澳大灣區(qū)的科技創(chuàng)新發(fā)展和粵港澳中子散射科學(xué)技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室提供重要的研究平臺(tái)支撐。
厚積才能薄發(fā)。多年的自主創(chuàng)新,散裂中子源對(duì)于本次通過(guò)驗(yàn)收的信心早已彰顯。在此之前的7月初,中國(guó)散裂中子源公開面向所有用戶征集2021年下半年開放運(yùn)行的用戶課題申請(qǐng)。
其中,開放的中子譜儀除了通用粉末衍射儀、多功能反射儀、小角散射儀等3臺(tái)譜儀外,多物理譜儀已然在列。根據(jù)申報(bào)內(nèi)容,多物理譜儀可開展部分衍射實(shí)驗(yàn)。
“中國(guó)散裂中子源多物理譜儀建設(shè),其中一個(gè)主要目標(biāo)是開展長(zhǎng)程有序但局域無(wú)序材料的結(jié)構(gòu)研究。” 高能物理研究所東莞研究部中子科學(xué)部副主任、中國(guó)散裂中子源多物理譜儀負(fù)責(zé)人殷雯表示,比如,大眾所了解比較多的動(dòng)力電池就是該類物質(zhì),將可借助中子多物理譜儀進(jìn)行研究。
據(jù)了解,多物理譜儀的設(shè)計(jì)通量是同功率英國(guó)散裂中子源ISIS全散射譜儀GEM的4到5倍,分辨率與兆瓦級(jí)美國(guó)散裂中子源SNS全散射譜儀NOMAD相當(dāng)。
同在今年7月,由南京工業(yè)大學(xué)材料化學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室化工學(xué)院的王軍/周瑜教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì),與浙江大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)課題組、中科院高能所大科學(xué)裝置平臺(tái)中國(guó)散裂中子源通用粉末衍射譜儀等研究團(tuán)隊(duì)合作完成的成果文章《自成型含鐵絲光沸石單塊用于二氧化碳篩分》在國(guó)際期刊Science雜志上線。
據(jù)了解,這一研究被認(rèn)為是碳捕集領(lǐng)域的突破,開拓了雜原子沸石分子篩在氣體吸附分離領(lǐng)域的新應(yīng)用。未來(lái),這一科研成果對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)具有重要意義。
過(guò)去幾年,中國(guó)散裂中子源用戶在《科學(xué)》等頂級(jí)期刊發(fā)表用戶文章60余篇,前三年科學(xué)產(chǎn)出遠(yuǎn)超美國(guó)、日本散裂中子源。
源頭創(chuàng)新跑出中國(guó)“加速度”的同時(shí),產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展同樣取得喜人進(jìn)展。
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BNCT裝置中的加速器
今年5月,被稱為“癌癥新療法”的硼中子俘獲治療(簡(jiǎn)稱BNCT)項(xiàng)目在東莞市人民醫(yī)院破土動(dòng)工。
這是中國(guó)散裂中子源相關(guān)技術(shù)催生的首個(gè)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。2020年8月,我國(guó)首臺(tái)自主研發(fā)加速器硼中子俘獲治療實(shí)驗(yàn)裝置在中國(guó)散裂中子源研制成功,為我國(guó)醫(yī)用BNCT治療裝置整機(jī)國(guó)產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化奠定了技術(shù)基礎(chǔ),將為我國(guó)腫瘤治療帶來(lái)技術(shù)性革新。
在此之前的2020年3月,世界上第一臺(tái)加速器BNCT設(shè)備和硼藥物正式獲得了日本厚生勞動(dòng)省的批準(zhǔn),并已經(jīng)開始接受患者。這是硼中子俘獲療法在世界上首次正式進(jìn)入臨床應(yīng)用。
在癌癥治療領(lǐng)域,中國(guó)散裂中子源推動(dòng)?xùn)|莞在全球BNCT行業(yè)占據(jù)一席之地。
磁極效應(yīng)持續(xù)顯現(xiàn)
自2018年8月23日正式運(yùn)行,中國(guó)散裂中子源為東莞,乃至大灣區(qū)帶來(lái)了什么?
2018年,海外科學(xué)家沃爾夫?qū)╓olfgang Kreuzpaintner)博士來(lái)到松山湖科學(xué)城。1年后,在慕尼黑工業(yè)大學(xué)獲得導(dǎo)師資質(zhì)后,他于當(dāng)年9月正式加入中國(guó)散裂中子源,致力于研發(fā)中子極化裝置,供國(guó)內(nèi)外研究人員使用。
沃爾夫?qū)鶇⑴c并見證著中國(guó)散裂中子源的快速發(fā)展?!八缮胶鼛啄臧l(fā)生的變化,放在歐洲,可能需要10年的時(shí)間。”
德國(guó)科學(xué)家沃爾夫?qū)ㄖ校?/p>
與團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行科學(xué)討論
這是中國(guó)散裂中子源正式投入運(yùn)行以來(lái),松山湖科學(xué)城的一個(gè)新常態(tài)——全球頂尖科學(xué)家來(lái)到東莞,依托大科學(xué)裝置,進(jìn)行最前沿課題的研究。中國(guó)散裂中子源對(duì)人才的“虹吸效應(yīng)”可見一斑。
同時(shí),大灣區(qū)內(nèi)的大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)更得地利優(yōu)勢(shì)。“粵港澳大灣區(qū)的用戶是最大的群體,僅香港的用戶就占到了10%。大灣區(qū)用戶在這個(gè)裝置上完成的科學(xué)實(shí)驗(yàn),占到25%。”中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所副所長(zhǎng)、東莞研究部主任陳延偉表示。
過(guò)去3年,中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所與香港城市大學(xué)共同成立的中國(guó)科學(xué)院-香港地區(qū)中子散射科學(xué)技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室于2019年揭牌;散裂中子源科學(xué)中心與香港城市大學(xué)、澳門大學(xué)、東莞理工學(xué)院共建的粵港澳中子散射科學(xué)技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室于2020年揭牌,成為了粵港澳大灣區(qū)國(guó)際科技創(chuàng)新中心的又一重要科研平臺(tái)。
截至今年6月,中國(guó)散裂中子源注冊(cè)用戶超2000人,完成了來(lái)自全球眾多高等院校、科研院所及企業(yè)的課題超過(guò)500項(xiàng),覆蓋了新型儲(chǔ)氫材料、鋰離子電池、新型超導(dǎo)材料、高強(qiáng)鋼、太陽(yáng)能電池薄膜等眾多應(yīng)用領(lǐng)域,并取得了重要成果。
東莞和松山湖同樣在行動(dòng),厚植源頭創(chuàng)新的“沃土”。今年7月,《東莞松山湖促進(jìn)源頭創(chuàng)新實(shí)施辦法》出臺(tái)。根據(jù)政策,在源頭創(chuàng)新方面,松山湖將每年安排1500萬(wàn)元,依托“粵莞聯(lián)合基金”,省市區(qū)三級(jí)聯(lián)動(dòng)支持基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究;每年安排500萬(wàn)元,設(shè)立大科學(xué)裝置開放課題,開展多學(xué)科交叉研究與應(yīng)用、大科學(xué)裝置相關(guān)技術(shù)研發(fā)與實(shí)驗(yàn)方法開發(fā)。
察勢(shì)者智,馭勢(shì)者贏。
在當(dāng)今世界的科技競(jìng)逐中,從“0”到“1”的原始創(chuàng)新和突破,解決“卡脖子”問題,已然成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重要部分。在松山湖科學(xué)城正式納入國(guó)家戰(zhàn)略之后,正在積極爭(zhēng)取的一批大科學(xué)裝置的加速到來(lái),包括中國(guó)散裂中子源在內(nèi)的大科學(xué)裝置的磁極效應(yīng)將愈發(fā)顯現(xiàn),吸引全球科技創(chuàng)新資源,支撐大灣區(qū)科技創(chuàng)新發(fā)展。