您當前的位置:首頁 > 經濟 > 藍色經濟

廣州將打造大科學裝置“指揮中心” 擬月底開工

2019-09-11 09:27:20 來源: 廣州日報 作者: 龍錕、馬駿、李直建、嚴建廣
摘要:9月4日,中科院廣州明珠科學園規劃正式“揭開面紗”,第一批項目力爭9月底開工

  原標題:探秘大科學 灣區有“明珠”

  中科院廣州明珠科學園規劃9月4日正式“揭開面紗” 第一批項目力爭9月底開工

  開篇語

  創新,是各種資源要素的重新組合,從而實現跨越式發展。這不僅是個人、企業,更是城市、國家得以前進的思考方向。

  目前國家正努力在“一國兩制”的基礎上,深化粵港澳三地合作,打造世界一流的創新經濟灣區。其實粵港澳大灣區發展戰略的提出,本身就是創新,而大灣區建設的路徑,則亟須構建充滿活力的創新生態系統。

  《粵港澳大灣區發展規劃綱要》將廣州定位為粵港澳大灣區區域發展的核心引擎之一。廣州作為國家中心城市,具有科技創新資源豐富、產業體系健全等多方面優勢,需要承擔起支撐國家或區域創新發展的重任。廣州也正把創新研發放在更重要的位置,努力實現知識發現驅動技術創新、技術創新促進產業發展、產業發展反哺科學發現的良性循環。

  為展現廣州在建設粵港澳大灣區國際科技創新中心的擔當和作為,本報推出“智匯灣區、科創羊城”系列報道。

  明珠科學園規劃效果圖

  中國散裂中子源

  快循環同步加速器

  9月4日,中科院廣州明珠科學園規劃正式“揭開面紗”,第一批項目力爭9月底開工,中科院在穗研究機構和創新資源將在此集聚發展,這里也將成為世界級原始創新和戰略產業策源地。

  廣州正謀劃和推動一批重大科技基礎設施和創新平臺建設,推進高端科研資源集聚發展,明珠科學園是醞釀已久的大招之一。作為我國的中心城市,廣州需承擔更重要的國家使命,需要在中國產業邁向全球價值鏈中高端的過程中發揮重要作用。但“引進來、消化吸收”的老路已經行不通,提升原創能力和科研能力迫在眉睫。科技創新資源豐富、產業體系健全的廣州,正在以行動回應國家對加強基礎研究和應用基礎研究的戰略需求。

  新目標

  全球有重要影響力的原始創新高地

  基礎研究是創新鏈條的起點,是技術創新的源頭支撐。2019年3月14日,廣州市政府印發了《廣州市加強基礎與應用基礎研究實施方案》(簡稱:實施方案),提出要將廣州市建設成為居全國前列的基礎科學研究中心和全球有重要影響力的原始創新高地,全面支撐粵港澳大灣區國際科技創新中心和綜合性國家科學中心建設。

  實施方案提出到2022年力爭籌建國家實驗室1家、組建廣東省實驗室3家、建成國家重點實驗室(國家臨床醫學研究中心)25家以上。積極爭取國家、省在廣州市布局更多國家、省級重大科技基礎設施、重大科學裝置、高水平研究平臺,并且推進一批國家重大科技基礎設施落戶。

  同時,廣州也提出采取長周期持續穩定滾動支持方式,培養一批在國際科學前沿和重大應用基礎研究領域占有一席之地的高精尖科學家和創新團隊。

  要實現這些既定目標,則需要一系列的政策保障。廣州將制定出臺省實驗室創新發展政策,充分授予省實驗室在研究方向選擇、經費使用、人才引進培養、職稱評定聘用、科研成果處置等方面的自主權。

  同時廣州也將建立健全基礎科學研究經費資助體系,深化與國家自然科學基金委員會、省科技廳合作,拓寬聯合資助領域,爭取國家自然科學基金委員會——廣東省人民政府聯合基金更多地支持廣州市關鍵領域重大基礎研究。

  廣州正在積極參與設立廣東省基礎與應用基礎研究基金,與省科技廳共同設立粵港澳大灣區(粵穗)開放基金,每年投入8000萬元,吸引和凝聚粵港澳地區乃至全國優勢研究力量。

  新使命

  聚合高科研資源攻克共性技術難題

  廣州國家級大院大所、高水平院校眾多,其中六成以上是規模較大的中央和省屬機構,他們在基礎研究領域一直發揮著重要作用。

  可燃冰,因其潛在資源量最樂觀的估計是目前石油、煤等化石資源量的兩倍,引起了世界各國高度重視。廣州海洋地質調查局是屬自然資源部的多學科、多功能海洋地質調查研究機構。1999年,該局率先在南海北部開展中國海域可燃冰調查工作,并先后在中國南海北部發現兩個超千億方(立方米)級可燃冰大型礦藏。此后中國地質調查局明確由廣州海洋地質調查局作為可燃冰試采工程項目承擔單位,并在該局成立試開采現場指揮部和可燃冰工程技術中心,創新研發了試采關鍵技術和裝備體系,完成了試采工程實施方案和長線物質相關服務準備。

  中科院廣州能源所從上世紀90年代初即開始可燃冰的基礎研究,并于2003年組建中科院廣州天然氣水合物研究中心,聯合中科院南海海洋所、廣州地化所等單位,主要開展可燃冰的勘探、開采基礎理論和關鍵技術研究,他們通過開展南海神狐海域可燃冰的富集規律和成藏機制的研究,指出了開采的有利靶區,并建立了國際領先的中試規模的可燃冰開采綜合模擬技術系統,確立了基于模擬的水合物開采和安全控制方案。

  “可燃冰和廣州有關系,這點并不是所有人都知道。”廣州市科學技術局局長王桂林做客羊城學堂時表示,“基礎研究”和“原始創新”是廣州在粵港澳大灣區內的優勢,實現“科學發現”,非常有賴于大學大院大所的力量。

  廣州是華南地區科研教育資源最集中的城市,這里聚集了全省80%的高校、97%的國家級重點學科、69%的國家重點實驗室以及58%的獨立研究機構。

  新作為

  推動世界一流

  頂尖研究機構與平臺建設

  廣州整合高端科研資源的具體成果之一就是南沙科學城,這里將聚焦海洋、空天、能源、環境、信息等科學領域,打造成為粵港澳大灣區科學中心主要承載區。

  在定位為南沙科學城核心區的明珠科學園,首批5個中科院項目力爭9月底正式動工,這里將聚合、提升中科院在穗研究力量,推動中科院各類創新機構、高端創新平臺集聚。中科院力學所空天科研中心南方中心便是首批5個項目之一,中國科學院力學研究所所長秦偉說:“很多餐館聚集在一起,雖然有競爭但往往都活得很好。科創也是一樣,要形成聚集效應,這是非常必要的。”

  8月29日上午,廣東省實驗室(第三批)建設啟動。以培育創建國家實驗室、打造國家實驗室“預備隊”為目標的省實驗室目前已達到10家。其中,廣州牽頭或參與建設的有再生醫學與健康、南方海洋科學與工程、嶺南現代農業科學與技術、人工智能與數字經濟共4家省實驗室。同時廣州市還在積極推動“雙一流”大學、香港科技大學(廣州)、華南理工大學國際校區、中科院大學廣州學院的建設。這些創新型大學、頂尖研究機構與平臺,都將成為人才和科研資源的集聚地和原始創新重要的策源地。

  新布局

  打造大科學裝置“指揮中心”

  實現科研成果的產出、人才資源的匯聚,功能強大的科研儀器也同樣重要。廣州目前也在加速布局建設大科學裝置。

  2018年11月,中國科學院及其下屬院所與廣州市簽訂了《冷泉生態系統觀測與模擬重大科技基礎設施建設預研合作協議》《人類細胞譜系大科學研究設施建設預研合作協議》等10個院地合作協議,其中涉及多個重大科技基礎設施的建設。

  如今可燃冰的開采仍存可能導致海底地質災害、海底大量溫室氣體涌入大氣等風險。而冷泉生態系統大科學裝置將在南沙區建設,將有效解決我國天然氣水合物商業開采中生態環境保護的“卡脖子”難題,可實現全球范圍內首次對可燃冰成藏、發育、開采、氣體采收和輸運的全過程進行長周期、原位、實時觀測、實驗與模擬仿真,并且探索極端環境生命過程,為安全、綠色開發可燃冰資源提供科技支撐。目前該裝置申報國家重大科技基礎設施,通過多輪遴選,已經被中科院列入“十四五”計劃。在廣州市的支持下,2019年將啟動預研項目。

  同時廣州海洋地質調查局的天然氣水合物鉆采船(大洋鉆探船)已獲得國家發改委正式批復。以中國科學院南海海洋研究所為法人單位的“實驗6”新型地球物理綜合科學考察船也已經正式開工,該科考船既能開展近海淺水區、南海島礁區的科學考察,又具有在大洋中脊、深海溝和深海海底熱液口等極端環境下探測和取樣能力。

  而人類細胞譜系大科學研究設施則將用于開展多層次、多維度的人類細胞譜系的研究,并在此基礎上,探索體外功能細胞,組織及類器官再造的技術體系,推動移植及再生醫學的發展,使我國的人類細胞譜系研究整體達到世界先進水平。目前該項目已納入廣東省推進粵港澳大灣區建設重點項目庫、廣州市推進粵港澳大灣區建設2019年重點項目。

  此外,廣州也在積極爭取水下智能無人系統、動態寬域飛行器實驗裝置落地建設。“大院大所大裝置大平臺是基礎研究取得突破的保證。”廣州市科技局局長王桂林表示,廣州還正在謀劃中科院珠三角大科學研究中心建設,打造珠三角大科學裝置指揮中心。

  可以預見的是,這些大院大所大裝置主導的科學力量,將讓廣州未來在引領科技創新中大有可為。

  大科學裝置

  正加速集聚灣區

  今年初,中科院、廣東省宣布將共同爭取建設珠三角綜合性國家科學中心。科學中心無疑是重基礎、重研究的。因此不僅是廣州,從東莞到江門、惠州,大灣區內眾多大科學裝置相繼落子,有的已經建成投入使用,大科學裝置正加速集群,成為大灣區發展的發動機,提供著源源不斷的澎湃動力。

  江門——中微子實驗站

  可測定中微子質量順序

  粒子物理是最重要的科學前沿,也是各學科研究的重要基礎并為其他研究提供手段,是基礎中的基礎。中微子研究是國際粒子物理研究的熱點,而中微子質量順序是國際中微子研究中熱點和重大問題,質量順序是測量CP相位角的必要條件,也是中微子的內稟屬性之一,決定了中微子的味結構,是所有粒子物理模型都必須面對的問題。

  中科院高能所目前正開展江門中微子實驗站的建設,可以用來測定中微子質量順序、精確測量中微子振蕩,同時開展對超新星中微子、大氣中微子、太陽中微子、地球中微子、惰性中微子、核子衰變、暗物質間接探測等前沿方向的研究。

  據了解,江門中微子實驗站地面配套安裝大廳等建筑已完成,目前進入地下實驗大廳施工的關鍵階段,明年年中完成基建配套工程。探測器的研發進展順利,各部件已進入生產或準備生產階段,計劃2020年5月開始安裝,2021年11月開始試運行取數。

  東莞——散裂中子源洞悉微觀世界的利器

  東莞大朗象山坐落著我國迄今為止單項投資規模最大的已建成大科學裝置——中國散裂中子源。散裂中子源裝置不僅造價高,而且技術復雜,是各種高精尖設備組成的渾然整體。歷經10余年的籌備和6年半的建設,中國散裂中子源成功在東莞揭開神秘面紗并投入運營,首期建成1臺8千萬電子伏特的直線加速器、1臺16億電子伏特快循環同步加速器、1個靶站,以及3臺供科學實驗用的中子散射譜儀。

  在科學界,中子散射是探索物質微觀結構的理想“探針”和重要“利器”,但科學家們如何獲得實驗用的中子?實際上中子在正常狀態下,被原子核緊緊束縛著,并不能輕易地離開原子核;盡管自然界中存在自由中子,但這些中子的壽命很短,最多只能存在15分鐘,且不易收集。于是科學家們需要建設一個類似于“中子工廠”的大科學裝置——散裂中子源,從而源源不斷地產生中子。

  中國散裂中子源整體瞄準基礎研究和國際科技的前沿領域,如今通過中國散裂中子源已取得多項成果,包括新型鋰離子電池材料結構、斯格明子的拓撲磁性、自旋霍爾磁性薄膜以及太陽能電池結構、芯片中子單粒子效應等,同時也開展了航空材料、可燃冰、頁巖氣和催化劑等初步研究,目前已有9篇用戶實驗成果論文發表,當中三四篇刊發于該領域國際頂尖期刊。

  惠州——兩大科學裝置土石方工程已完成54%

  2014年6月,中國科學院與廣東省政府成立共建國家重大科技基礎設施領導小組并簽署院省共建兩裝置合作協議,明確“加速器驅動嬗變研究裝置”(簡稱CiADS)和“強流重離子加速器裝置”(簡稱HIAF)兩裝置落戶惠州。

  據悉,建設加速器驅動嬗變研究裝置,旨在建成全球首個兆瓦級加速器驅動次臨界系統研究裝置,通過關鍵技術實驗驗證與性能評估,探索安全妥善處理、處置核廢料的技術路線和工藝,建成后將使我國長壽命高放核反應堆廢料安全妥善處理處置的研究引領國際發展,為核能可持續發展提供重大技術支撐。

  強流重離子加速器裝置是一臺多學科用途的重離子科學研究裝置。建成后,能夠提供國際上最強的低能重離子束流,將是合成新元素、探索“超重核穩定島”最理想的實驗場所,代表著國際上利用儲存環精確測量短壽命原子核質量的最高水平。

  截至2019年8月底,兩大科學裝置項目的土石方工程已完成54%共計約430萬方;配套工程中裝置區配套建筑和園區建設進展到方案設計階段;配套工程中總部區的建設已經獲得初步設計批復,正在進行概算審查;其余配套水電路等工程正按照計劃有序推進中。其中,HIAF工程概算于2018年12月獲國家發改委批復,國家投資(含中科院投入)為16.7億元,當月項目正式動工建設;CiADS工程預計投資為28億元,預計2019年10月開工建設。


熱門推薦
返回頂部