创新密码 | 用“大装置”聚集天下英才

从正式获批建设至今，6年时间，怀柔科学城成为生机勃勃的科学研究热土。

(资料图片)

布局

29座科学设施平台汇聚

这里是全国重大科技基础设施集聚度最高的区域之一，已布局29座科学设施平台——

多模态跨尺度生物医学成像设施工程竣工，将实现高端生物医学影像仪器装备的“中国创造”；

我国首个具有自主知识产权的地球系统数值模拟装置——“寰”通过国家验收，成为怀柔科学城第一个正式运行的国家重大科技基础设施；

综合极端条件实验装置进入科研状态……

成果

迈向世界级原始创新策源地

怀柔科学城正向着世界级原始创新策源地发起冲击。

伴随着大科学设施的亮相，科研成果也加速涌现——

引力波暴高能电磁对应体全天监测器，是北京怀柔综合性国家科学中心空间科学实验室挂牌后发射的首个科学卫星，得名“怀柔一号”，将持续探索深邃太空的奥秘；

“怀柔一号”GECAM在轨运行艺术图

中科院大气物理所依托地球系统数值模拟装置在国内首次实现大气二氧化碳浓度的全耦合模拟，可为2060年碳中和的路径优化提供科学支撑；

中科院力学所研制了国际领先水平的复现高超声速飞行条件激波风洞和爆轰驱动超高速高焓激波风洞，大幅提升我国在空天宇航方面的地位；

……

点评

用“花园家园”聚集全球人才

在清华大学公共管理学院教授、中国科技政策研究中心副主任梁正看来，重大科学基础设施是“大科学时代”科技发展的产物，其有助于提升国家创新体系整体效能，提高我国原始创新能力，实现关键核心技术突破。

“依托大科学设施来吸引和凝聚全球科学家和人才，是国际上比较通行的做法。”梁正说，北京历来重视重大科学基础设施建设，如北京正负电子对撞机建设至今已有30余年，较早实现了高能物理领域多位实验物理学家与理论物理学家的“引进来”和“走出去”。怀柔科学城依托大科学设施集群，也提出了针对外籍人才的开放共享战略，推出相关城市服务供给与配套措施。

当然，在依托“硬”设施吸引和凝聚国际尖端科技人才的同时，也需要系统谋划完善发现、引进、用好、留住高水平国际科技人才的“软”制度体系。

完善“城”的功能，正成为今年怀柔科学城的重点任务。人才社区陆续竣工、基础教育资源不断增强、着力打造生态宜居创新示范区……“远看是花园、近看是家园”的宜业宜居环境正在这里形成。

怀柔科学城城市客厅B地块项目工地

亲历

“这是物理学家梦寐以求的研究平台”

受访者：中科院物理所怀柔研究部主任吕力

小于1毫开尔文的极低温、超过300吉帕斯卡的超高压、至少26特斯拉的全超导磁体强磁场以及约100阿秒的超快光场……这是中国科学院物理研究所在怀柔科学城落地建设的综合极端条件实验装置所能提供的实验条件。

所谓极端条件是指在实验室中人为创造出来达到或接近目前技术极限的条件。上述这组条件，意味着该装置能够提供比宇宙的背景辐射温度还低几千倍的极低温，接近地心压力的超高压，比地球磁场高出几十万倍的强磁场，以及能捕捉到千万亿分之一秒画面的“高速摄影机”。

“这是全世界物理学家梦寐以求的研究平台。”吕力说，“如果把综合极端条件下的科学探索过程比喻成探矿寻宝，有了这个综合极端条件实验装置，我们就可以看得比别人更远、挖得比别人更深，收获也比别人更多。”

除了担任中科院物理所怀柔研究部主任，吕力的另一个身份是综合极端条件实验装置首席科学家。近年来，利用极端实验条件取得创新突破，已成为科学研究发展的一种重要范式。

工欲善其事，必先利其器。2003年，中科院物理所成立工作小组，开始筹划综合极端条件实验装置的建设。四年后，吕力第一次来到怀柔，参与装置的选址工作，“当时，装置所在的这片区域还都是农田、林地，后来，怀柔科学城慢慢建起来了，雁栖湖已经成为‘国际会都’，周围的环境真是大变样。”

2017年，综合极端条件实验装置正式启动建设。这是怀柔科学城内第一个开工的国家重大科技基础设施，也是第一个进入科研状态的大科学设施。它与其他大科学设施相比，最大的特点在于综合化、集群化，每个极端条件都不是独立的，是“强强联合”，帮助科研人员进行全面、系统的研究。

建设大科学设施的过程，也是攻关克难的过程。吕力提到，有些仪器购买困难，研究人员就从零开始、自主研发。2022年12月20日，综合极端条件实验装置全面进入试运行阶段，20个平台均面向中外用户开放预约。科学家们第一次可以在家门口做实验，自是难掩激动。首批通过性能工艺测试的5个实验站开放普通课题预约申请时，就收到57份申请，申请者中包括36家国内外科研院所、高等院校和高新企业的一线科研团队。

“多年来，我一步步看着怀柔科学城建设得越来越好，园区越来越热闹。”吕力期待着，有了大科学设施，能帮助科研人员做出更多优秀的成果。