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大科学装置支撑大湾区创新

2019-03-03 10:45 来源:南方日报
具有全球影响力的国际科技创新中心,是《粤港澳大湾区发展规划纲要》(下称《规划纲要》)中提出的粤港澳大湾区战略定位之一。《规划纲要》提到,加强创新基础能力建设。支持重大科技基础设施、重要科研机构和重大创新平台在大湾区布局建设。向港澳有序开放国家在广东建设布局的重大科研基础设施和大型科研仪器等。近日,记者走访国家超级计算广州中心、中国(东莞)散裂中子源、强流重离子加速器装置、江门中微子实验站等多个布局大湾区内的重要科学平台与大科学装置,深入感受世界级科学平台与装置建设、运行第一线。这些重要的科技设施,正从不同角度、不同领域,为粤港澳大湾区迈向国际科技创新中心提供着重要的基础支撑,并在人才汇聚、技术突破、创新应用等方面日益发挥着更加重要的作用。“天河二号”超级计算机。南方网全媒体记者肖雄 摄国家超级计算广州中心▶▷打造大湾区制造业转型升级的“智脑”粤港澳大湾区有着独特的产业结构:除了大量高新技术产业之外,还存在许多不同的传统制造业,这为智能制造、人工智能、新材料、云计算、工业互联网等先进技术与传统制造业的结合奠定了基础。在大湾区打造全球科技创新中心的过程中,作为重大科技基础设施,坐落于国家超级计算广州中心(下称“超算广州中心”)的“天河二号”超级计算机将起到重要支撑作用。“超算广州中心是国际上服务用户最广、利用率最高的超算中心之一。”超算广州中心主任卢宇彤介绍,该中心目前服务用户3300多家,2018年服务用户数量增长超过25%,平均利用率达72%。通过分中心的建设,“天河二号”的算力已实现大湾区城市全覆盖。该中心总工程师杜云飞表示:“我们陆续在粤港澳大湾区设立了7个分中心,利用南沙、珠海等分中心将算力覆盖至香港、澳门区域。惠州分中心也已计划建设。”通过万兆网络专线,“天河二号”的算力可以从南沙分中心直达香港,服务包括香港大学等在内的8大高校共120多个科研团队。2018年,超算广州中心联合中山大学、香港理工大学等9家粤港澳高校成立了“粤港澳超算联盟”,旨在带动和创新超算应用发展,培养高水平超算软件开发与应用人才,推动超算助力粤港澳大湾区建设。杜云飞表示,超算广州中心可以帮助广东的大科学装置实现互联互通、资源共享。他透露,正建议中山大学围绕超级计算建设学科交叉中心,让新材料、海洋、大气等不同应用学科的学者在高性能科研平台上开展科研工作。超算广州中心还有望成为大湾区制造业转型升级的“智脑”。卢宇彤说:“超算广州中心通过科研提升服务质量,以服务倒逼科研能力和管理水平提升,目前服务企业400余家,其中民营企业280余家。”卢宇彤表示,未来超算广州中心将继续围绕高性能计算、大数据处理和人工智能融合等主要发展方向,发挥大科学装置和世界级超算平台的优势,促进大湾区先进制造业和战略性新兴产业创新升级,为民营企业发展赋能。中国散裂中子源设备直线加速器。南方网全媒体记者孙俊杰 摄中国(东莞)散裂中子源▶▷完成首轮开放运行影响力加速显现坐落在东莞大朗镇南部一大片荔枝林中的巨大银色建筑群,在路人看来有几分神秘,这里就是全世界第四台散裂中子源园区所在地。2018年8月,经过十余年规划建设,中国(东莞)散裂中子源通过国家验收,投入正式运行,填补了我国脉冲中子源及应用领域的空白,为诸多领域的基础研究和高新技术开发提供了强有力的研究平台。当前,以散裂中子源为平台,一大批世界级的尖端人才与科研成果正在汇聚与涌现,为粤港澳大湾区提升科技创新影响力提供重要支撑。在顺利通过国家验收后,中国散裂中子源于2018年9月正式对用户开放,到今年2月初,圆满完成首轮运行。首轮开放运行期间,散裂中子源3台谱仪共完成了40项用户课题,取得了重要成果,用户来自国内外的30余所高等院校和科研院所。课题涵盖新型储氢材料、锂离子电池、新型超导材料、高性能金属玻璃等多个重要领域。其中2篇用户实验成果已发表,10余篇实验成果论文在投稿和撰写中。大科学装置的辐射影响力,正加速显现。“中国散裂中子源在粤港澳大湾区建设中具有得天独厚的有利地位,可以成为支撑大湾区科创发展的关键大科学装置,为很多前沿研究和高技术产业研发提供最先进的研究手段。”中科院院士、中国散裂中子源工程总指挥陈和生表示,面向港澳地区用户开展研究合作,正是散裂中子源选址东莞的初衷之一。几天前,在诺贝尔物理学奖获得者杨振宁见证下,中国科学院高能物理研究所与香港城市大学共同举办了中子散射科学技术联合实验室揭牌仪式,未来双方在相关技术研究与应用上,将开展更加密切的合作。这是中国散裂中子源在深化与港澳地区科研资源对接合作上又迈出的重要一步。随着设备正式投入运行,中国散裂中子源开始转向实际应用阶段,然而整个工程项目团队的工作人员却并没有松一口气。在满足粤港澳大湾区产业发展需求,并与国内已有同步辐射光源相互补充的基础上,将进一步开展“南方光源”项目的前期研究,争取未来修建一个符合国家规划需求的高水平光源装置。惠州强流重离子加速器与加速器驱动嬗变研究装置▶▷加快重离子与先进核能领域科技创新在惠州市惠东县稔平半岛的一处工地,工人们平整场地忙得不亦乐乎,各种工程车辆有序进出。这样一个貌似平常的施工场地,正在建设的却是“十二五”国家重大科技基础设施“强流重离子加速器装置”(HIAF)项目。包括“强流重离子加速器装置”(HIAF)和“加速器驱动嬗变研究装置”(CiADS)在内的两大科学装置,是“十二五”期间确定优先安排的16项重大科技基础设施中的两项。中国科学院近代物理研究所有关负责人认为,这两大科学装置将加快重离子科学与先进核能领域科技创新,成为国际同类装置中性能技术指标最高的重大科技基础设施,并以此推动粤港澳大湾区国际科创中心建设,完善区域协同创新体系。2014年,中科院与广东省政府签署合作协议,明确两大装置落户惠州。经过一系列程序,HIAF工程于2018年12月动工,CiADS工程预计2019年动工。中国工程院院士、惠州市政协委员夏佳文是加速器物理及技术等领域的专家。他介绍,HIAF的建设工程为7年,建成之后不仅会有国内科学家来做研究,而且会吸引一些国外相关领域的科学家和研究人员前来交流和搞科研。中国科学院近代物理研究所有关负责人介绍,两大科学装置建成后,将推动惠州打造高水平科技成果转化平台和新兴产业孵化基地,筹建能源科学与技术广东省实验室,加快惠州快速融入粤港澳大湾区建设和发展,形成以重离子科学应用产业和加速器驱动先进核能系统为主导的核科学技术高端应用产业链。目前,中科院近代物理研究所根据粤港澳地区产业结构特点,正在规划部署基于大健康理念的重离子医疗产业、基于精密筛分材料的重离子微孔膜产业、基于大科学装置相关的科研仪器装备制造产业和基于重离子辐照生物技术的现代精准农业,充分发挥重大科技基础设施对区域产业和经济的辐射带动作用,推动相关产业转型升级,打造区域乃至国家经济高质量发展新的增长极。江门开平中微子实验站▶▷抢占世界中微子研究最前沿阵地江门开平中微子实验站位于开平金鸡镇一个偏僻大山中,在实验站宽约5米的斜井出入口,两条分别用于人和物进出的轨道延伸至地下,不时有工人搭乘斗车进入斜井。江门中微子实验于2012年由中科院高能物理研究所发起,项目分为地面建筑与地下实验大厅两大部分,包括位于地下700米的地下洞室、大型水池、一个装满2万吨液体闪烁体和光电倍增管的中微子探测器以及少量配套设施。实验站所在的大山,被当地村民亲切地唤为“打石山”。在青山环绕下,数栋崭新的小楼尤其引人注目。中科院高能物理研究所工作人员刘悦湘指着这几栋新楼一一介绍:“这栋是装配大楼,旁边这栋是动力中心,剩下的几栋分别是办公楼、宿舍楼……”“目前,实验站地面建筑已经基本完成,地下实验大厅的附属洞室也已经开挖,预计今年8月完成;实验大厅下层的大型水池预计2020年7月建成。届时,这里将成为国际领先的中微子实验站,可以测定中微子质量顺序,精确测量中微子混合参数,进行多项科学前沿研究。”展望未来,项目技术负责人杨伟刚充满憧憬。中微子实验站为何要建在江门开平?中科院高能物理研究所研究员、开平中微子研究中心主任李小男表示,根据实验要求,实验站要建在距离反应堆50—55公里范围内,与几个反应堆的距离要严格相等。同时,实验大厅要埋在深度超过700米的石头山下,才能屏蔽宇宙射线。经多方寻找,开平金鸡镇被确认为最合适的实验地点。“这里距离阳江和台山反应堆距离相等,约53公里,打石山是周边唯一一座石头山,十分巧合。”李小男说。“江门中微子实验站建成后,将运行30年以上。”李小男说,目前日本、美国、欧洲等国家和地区有多个实验正在计划或已进行这方面的研究,“江门中微子实验站建成后,将帮助我国抢占世界中微子研究领域的最前沿阵地”。记者陈启亮 钟哲 刘光明宝 董有逸 实习生孙境怡 谢泽瀚统筹:郑佳欣 黄颖川
[ 编辑: 郭夏凡 ]
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