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东莞,何以成为全球科研高地

时间:2017-09-13作者:晓晓阅读:15分类:莞聚头条

  

  在粤港澳大湾区的核心地带,东莞松山湖科学城正悄然完成一场从“世界工厂”到“基础科研高地”的蜕变。随着中国散裂中子源(CSNS)二期工程关键技术陆续通过验收并投入运行,这座全球第四台、我国首台脉冲式散裂中子源装置,不仅成为大湾区首个国家重大科技基础设施的标杆,更推动东莞跻身全球顶尖基础科研枢纽城市行列。这一里程碑事件,标志着中国在基础科研领域的重大突破,其国际影响力正通过一个个微观世界的“超级显微镜”被具象化。

  高能“探针”解密物质微观密码

  散裂中子源被科学家比喻为“物质显微镜”,其原理是通过加速质子轰击重金属靶产生中子束流,利用中子不带电、穿透力强的特性,解析材料原子尺度的动态结构。二期工程的核心突破——国内首台高功率高梯度磁合金加载腔和P波段大功率速调管的成功运行,相当于将这台“显微镜”的镜头分辨率提升了一个数量级。例如,新型磁合金腔能将中子束流强度提高5倍以上,这意味着科学家可以更快捕捉到纳米材料中氢原子的运动轨迹,为新能源电池、高温超导材料的研发按下加速键。

  技术团队透露,二期工程已攻克中子探测器、极化器等关键部件“卡脖子”难题。其中,中子导管技术突破使束流传输效率提升至90%以上,相当于为微观观测铺设了一条“光纤高速公路”。这些进展不仅支撑了装置性能的跨越式升级,更实现了关键设备的国产化替代,使我国在大科学装置领域从“跟跑者”转变为“并行者”。

  5000小时稳定运行的“科研航母”

  过去一年,CSNS交出了一份远超国际同类装置的成绩单:高效运行超过5000小时,完成近500项用户课题,服务全球6000余名科研人员。这台“科研航母”的战斗力,体现在其解决重大技术难题的精准度上。例如,在航空航天领域,通过中子衍射技术解析了某型发动机涡轮叶片残余应力的分布规律,帮助厂商将部件寿命延长30%;在量子材料研究中,首次观测到磁性斯格明子(一种具有拓扑保护特性的磁结构)的动态行为,为下一代存储器件设计提供了关键数据。

  值得关注的是,装置的用户结构正从高校院所向产业端延伸。某头部车企利用CSNS分析车用铝合金的疲劳机理,仅用三个月就解决了困扰多年的材料脆性问题。这种“基础研究-产业痛点”的直接对话,印证了东莞布局大科学装置的深意——让“国之重器”成为撬动产业升级的支点。

  从“单点突破”到“集群效应”

  松山湖科学城的规划图上,CSNS二期只是起点。随着南方光源、松山湖实验室等设施陆续落地,这里正形成全球罕见的“大科学装置集群”。这种布局类似于在科研领域构建“联合舰队”,不同装置各司其职:散裂中子源擅长解析轻元素和动态过程,同步辐射光源则长于捕捉电子结构信息,二者互补可实现对物质的全维度解码。

  东莞市最新发布的《基础研究行动计划(2024-2026)》进一步明确了这种战略思维:通过重大设施集群吸引顶尖人才,构建从源头创新到企业培育的全链条生态。政策制定者显然意识到,真正的科研枢纽不仅需要硬件设施,更需要像CSNS这样能持续产出“诺奖级”成果的创新引擎。

  改写全球科研版图的“中国力量”

  在国际散裂中子源用户年会上,CSNS的运行数据令欧美同行惊讶——其成果产出效率已达到日本J-PARC装置的1.5倍。这种高效背后是独特的“中国模式”:政府主导投入保障设施建设,市场化机制优化运行管理,用户委员会制度确保资源向重大课题倾斜。二期工程投用后,预计年用户课题容量将突破800项,中国在全球中子科学领域的话语权将进一步增强。

  站在2025年的节点回望,CSNS的成长轨迹恰似中国基础科研的缩影:从引进消化到自主创新,从单点突破到系统领先。当东莞的流水线工人与散裂中子源的科学家在同一个咖啡厅讨论技术细节时,这座城市向世界证明——科技创新没有既定路径,关键是要有仰望星空的勇气和十年磨一剑的定力。