中科院物理所材料基因組研究平台裡,科研人員正在工作。 張文超攝
本報記者 於麗爽
最近,懷柔科學城綜合極端條件實驗裝置園區的食堂熱鬧起來,每天都有約150人在這裡就餐。目前,綜合極端條件實驗裝置正在進行設備安裝調試,一部分研究單元和實驗站開始進入科研狀態。“十四五”時期,整個懷柔科學城建設與運行並重。
大科學裝置開動期待第四次工業革命
在布局懷柔科學城的五個大科學裝置中,綜合極端條件實驗裝置2017年9月第一個動工建設,按計劃將於2022年9月正式投入使用。
“綜合極端條件實驗裝置一共有18個實驗站,分布在三個中心裡,分別是物態調控中心、量子計算中心、超快科學中心,其中,量子計算中心有4個實驗站。”中科院物理所研究員、懷柔研究部主任呂力介紹。一個完整的量子計算實驗站包含極低溫的環境,這就需要有制冷機,要有很多測量線和元器件,其中不少都要靠手工完成,所以安裝調試過程需要較長時間。
呂力介紹,物質的狀態跟溫度、壓強、磁場等有關。綜合極端條件實驗裝置就是創造極低溫、超高壓、強磁場、超快光場等極端條件,用來研究物質科學的。比如水有液態、固態、氣態三種狀態,調控水的狀態把水變成水蒸氣,人類發明了蒸汽機,掀起了第一次工業革命﹔調控電磁的狀態,人類開啟了第二次工業革命,進入電氣時代﹔調控電子的狀態,導致了第三次工業革命——信息化。“從物理學的角度,能不能靠繼續調控物質的狀態、物質裡的電子的狀態,對第四次工業革命做出貢獻,期待這個大科學裝置能夠為此出力。”呂力說。
科學裝置實驗條件世界領先
大科學裝置如何創造極端條件?“冷到一定程度不可能再冷了的最低溫度,物理學上叫絕對零度,-273.15℃。在量子計算中心,我們能做到僅比絕對零度高0.01℃,甚至是0.001℃,這是世界領先水平。”呂力自豪地說。
量子計算離實用還有一段距離要走,是國際上競爭相當激烈的研究方向。早在2004年,在中關村園區,物理所的科學家們就在設想,在北京找個地方,建非常好的平台,研究極低溫下的量子科學問題。“當時可沒想到這個裝置能建得這麼大。”呂力說,目前,物理所在懷柔科學城的“一裝置兩平台”(綜合極端條件實驗裝置、材料基因組研究平台、清潔能源材料測試與診斷平台)建筑面積達11.8萬平方米,為開展科學研究提供了很好的條件支撐和空間保障。
截至目前,布局懷柔科學城的其他四個大科學裝置,地球系統數值模擬裝置土建工程完工,設備安裝調試即將完成,預計今年6月試運行﹔空間環境地基綜合監測網(子午工程二期)預計今年6月土建工程竣工﹔高能同步輻射光源、多模態跨尺度生物醫學成像設施完成主體結構封頂,預計今年底完成土建工程。第一批5個交叉研究平台正在安裝調試科研設備和試運行,11個科教基礎設施和8個第二批交叉研究平台加快建設進度。
“懷柔四條”鼓勵科研人員進駐科學城
截至目前,在懷柔開展工作的科研人員超過5000人。隨著科學設施平台的建設和運行,懷柔科學城將在2025年迎來一萬名以上科研人員。
為鼓勵更多年輕人到懷柔科學城,5月14日,中科院發布“懷柔四條”激勵政策,將中科院各院所新增入駐懷柔、全時在懷柔開展科研工作的青年職工、特別研究助理和工程技術支撐人才作為激勵對象,給予事業編制、人才指標、薪酬支持、特別補助等專項政策支持,加快聚集懷柔科學城“人氣”“科研氣”。
為迎接越來越多的科研工作者,懷柔科學城及周邊公共配套設施建設也在加快推進。住房方面,積極構建區域統籌、職住平衡的住房保障體系,到今年底可在科學城及周邊提供各類住房8000余套﹔交通方面,同步優化公交網絡、配備共享單車,解決入駐院所科研人員“最后一公裡”通勤問題﹔教育資源方面,加快優質教育資源布局、深入推進一體化辦學。