懷柔科學城“搶跑”:“夢想實驗室”積蓄原始創新動能

2021年04月13日08:26  來源:北京日報
 
原標題:懷柔科學城“搶跑”!“夢想實驗室”積蓄原始創新動能

承載原始創新重任、一批“國之重器”落地,作為北京惟一的綜合性國家科學中心,懷柔科學城正“搶跑”進入科研狀態,為“十四五”規劃中提出的“強化國家戰略科技力量”添上濃墨重彩。

“電池醫院”試運行。

一年之計在於春,走進初春的懷柔科學城,一批科研工作者已開始在“夢想實驗室”裡大展拳腳。五個大科學裝置之一的綜合極端條件實驗裝置,材料基因組研究平台、清潔能源材料測試診斷與研發平台,位於中科院物理所懷柔園區內的“一裝置兩平台”已率先啟用,10個課題組“搶跑”開始了科研攻關。由此,今年走入第五個年頭的懷柔科學城,正式邁入了建設與運行並重的新階段。

大科學裝置迎首批科研人員

物理所全景圖。

五個大科學裝置是落子懷柔科學城的“國之重器”。如今,建設進度最快的綜合極端條件實驗裝置已迎來首批科研人員。

盡管按照進度時間表,綜合極端條件實驗裝置要到2022年才能全面投用,但中科院物理所的科研人員卻已經有些迫不及待了。“科研探索要越快越好!”物理所研究員孫培杰難掩急切的心情。

孫培杰的研究方向是量子材料熱物性。他這樣解釋自己的研究領域:“在微觀的量子世界裡,一切違反宏觀世界物理規律的情況在極低溫、超高壓、強磁場等極端條件下都可能會出現。我們要做的就是發現特殊現象,找到形成這種量子物態的原因,進而再考慮如何加以利用它。”

從去年10月份物理所懷柔園區投入使用,孫培杰就帶著團隊將重心轉向了懷柔。“以往受實驗條件所限,我們更多是在或低溫或高壓等單一的極端條件下觀察量子世界,但綜合極端裝置給我們提供了低溫疊加高壓、強磁場等綜合極端條件的可能,這是我們夢寐以求的實驗環境。”孫培杰說。

目前,裝置還在調試中,部分極端實驗條件還不能實現,但孫培杰已經打算讓實驗先跑起來。走進層高6米多的實驗室,兩層的實驗空間已搭建完畢:一層的實驗區矗立著一人多高的液氦氣罐,裡面將形成極低溫、強磁場等極端實驗環境﹔科研人員則身在二層,將量子材料樣本連接到測量儀器上,做好將樣本送入極端環境的准備工作。孫培杰說,營造出極端環境后,實驗可能會長達幾個月,屆時科研人員將在神秘的量子世界展開探索。

兩平台試運行加速成果誕生

工作人員在操作面板上輸入數據,2米多高的機器開始工作,新材料就從一個四四方方、類似保險櫃一樣的高溫爐具中燒制誕生……這是物理所趙懷周團隊設計出的國內首台熱擠壓碲化鉍材料的試驗樣機。“過去我們一直在研究這種被國外卡脖子的新材料,但受限於以前的場地條件,一直沒制作出樣機。”趙懷周坦言。但去年搬到懷柔科學城的材料基因組平台后,團隊實驗空間擴大了好幾倍,設備也是量質齊飛,加速了科研成果產出。趙懷周笑說,懷柔科學城滿足了他“夢想中實驗室的樣子”。

熱擠壓碲化鉍這種材料有什麼用途?趙懷周告訴記者,碲化鉍可以被切分得非常微小,是制作熱電微型芯片的重要材料。過去這種材料一直被國外壟斷,自從團隊“解鎖”了制作這種材料的新技術后,已經有多家熱電芯片制作企業有意合作。

與材料基因組平台相隔不遠的,就是清潔能源材料測試診斷與研發平台,這裡同樣已經忙碌地運轉起來。其中,一套針對電池失效分析研究、全國最大的“互聯互通惰性氣氛綜合分析測試平台”正在試運行。平台如同一個為電池進行體檢的“醫院”,電池進入“醫院”后,可以按順序進行形貌、結構等全方位檢測。目前,平台不僅面向物理所的研究團隊,也向其他科研院所和企業開放。

科學城創新生態加快構建

“一裝置兩平台”搶先開跑,成為懷柔科學城提速建設的縮影。據悉,位於懷柔科學城東區的另一大科學裝置——地球系統數值模擬裝置,目前也已開展設備安裝調試,預計將早於預期在今年6月進入科研試運行階段。

其他布局在懷柔科學城的大科學裝置和研發平台也在加快建設。大科學裝置中的高能同步輻射光源主體結構基本完成﹔多模態跨尺度生物醫學成像設施完成主體結構封頂﹔子午工程二期懷柔部分土建工程基本完工。

與此同時,懷柔科學城還在加快構建科技創新生態,加快完善新型城市形態。

在懷柔科學城科學聚核區,目前已有北京大學、中科院8家科研院所、海創產業技術研究院、創業黑馬科創加速總部基地、雨林空間國際孵化器等研發機構與科研產業,以及城市客廳、創新小鎮、凱利特、棲美園等多個配套項目相繼落戶。在懷柔科學城北區,懷柔區和金隅集團正在將興發公司地塊改造為高等研究機構集聚區,引入了“菲爾茲獎”首位華人得主、世界著名數學家丘成桐領銜建立的北京雁棲湖應用數學研究院。不久前簽約落戶的德勤(中國)大學項目也將入駐這一區域。

記者手記

爭分奪秒接力筑夢

從“懷柔科學城”這一概念正式提出至今,已是第五個年頭。五年來,科學城從無到有,打造世界級原始創新承載區的藍圖徐徐展開。記者無數次踏訪,感受到這裡隻爭朝夕的激情和速度。

面積擴容至百平方公裡、“國之重器”落戶開建、新型研發機構引入、配套設施逐步豐富……面對高難度的工程設計、疫情突發沖擊等復雜因素,懷柔科學城的設計者、建設者、管理者不畏艱險,排除萬難,為科研工作者筑造著夢想中的實驗室、夢想中的科學城。當建設者跑完一程,科研工作者隨之“接棒”,向突破科技前沿的目標邁進。科學探索的過程無比艱辛,很難一蹴而就,但這一批一批的筑夢者接力向前,終將成就科技強國的中國夢。

(責編:孟竹、鮑聰穎)

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