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前沿攻關(guān)裝備現(xiàn)代中國
中國科學(xué)院十年科技成就系列報道之二
從“兩彈一星”到載人航天、探月工程,中國正一步步地進入航天大國的行列;從北京正負電子對撞機、蘭州重離子加速器、超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置到上海大光源,中國一批大科學(xué)工程及裝置的建成令世界側(cè)目。
作為中國科技領(lǐng)域的“國家隊”,中科院承擔了多項國家重大工程任務(wù),通過建設(shè)大科學(xué)工程及裝置來“武裝”現(xiàn)代中國,為我國實現(xiàn)“向科學(xué)進軍”的目標,為國家科技進步、經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全作出了重要貢獻。
大科學(xué)工程建設(shè)的中堅力量
2012年10月23日,國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“東半球空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測子午鏈”(即“子午工程”)通過國家驗收;10月28日,亞洲最大的上海65米射電望遠鏡正式落成……一個個重大科學(xué)裝置的建成,都有著中科院的身影。
長期以來,中科院一直在我國重大工程中擔當著“領(lǐng)頭羊”的作用。例如,在“兩彈一星”、載人航天、探月工程等重大航天工程任務(wù)中,中科院的專家不僅承擔了關(guān)鍵核心科技問題的攻關(guān),還積極開展相應(yīng)的科學(xué)應(yīng)用研究;在“蛟龍”深潛、青藏鐵路、極地探測等國家重大工程中,中科院也發(fā)揮了重要的作用。
在重大科學(xué)裝置的建設(shè)和發(fā)展上,中科院不遺余力。
2003年,中科院專門組織專家進行“大科學(xué)裝置戰(zhàn)略發(fā)展的研究”,2007年后又相繼進行了“未來十年大科學(xué)裝置發(fā)展前瞻”研究和“國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展規(guī)劃”研究。2008年至2009年,中科院組織專家對中國至2050年大科學(xué)裝置的發(fā)展路線圖進行了研究,為我國大科學(xué)裝置未來幾十年的發(fā)展描繪了藍圖。
迄今為止,中科院仍是承擔我國重大科學(xué)工程及大科學(xué)裝置建設(shè)和運行的主要力量。
三類大科學(xué)裝置助推科技創(chuàng)新
大科學(xué)工程及裝置是支撐多學(xué)科與交叉學(xué)科發(fā)展的先進的大型公共技術(shù)平臺,也是國家創(chuàng)新體系中具有強大研發(fā)能力和國際競爭能力的大型科研基地。
目前,中科院運行的大科學(xué)裝置有十多個,在建裝置近十個。按不同的應(yīng)用目的分為三類:專用研究裝置、公共實驗平臺、公益基礎(chǔ)設(shè)施。
專用研究裝置極大地提升了我國基礎(chǔ)前沿研究水平和自主創(chuàng)新能力。例如,北京正負電子對撞機機器改造工程的完成,不僅增強了中國的高能加速器技術(shù),也使中國在τ-粲物理研究方面取得重大成果;蘭州重離子加速器使中國核物理研究在國際前沿占有一席之地;20世紀90年代建成的神光裝置,使我國大型強激光和激光核聚變研究躋身世界前列。
大型公共實驗平臺對廣泛的科學(xué)研究起到了巨大的推動作用。1989年4月建成的合肥同步輻射裝置,經(jīng)升級改造后運行穩(wěn)定可靠,擁有14條光束線、14個實驗站,已成為在真空紫外和軟X射線波段向國內(nèi)外用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的國家級科研平臺。
公益基礎(chǔ)設(shè)施則為社會發(fā)展提供了必不可少的保障。以中科院遙感衛(wèi)星地面站為例,1986年中國建成遙感衛(wèi)星地面站并投入運行,改變了我國遙感應(yīng)用項目只能從國外購買衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的歷史。更重要的是,從1987年大興安嶺森林火災(zāi)到1998年長江、嫩江特大洪水,再到2008年的雨雪冰凍災(zāi)害和汶川地震災(zāi)害,遙感衛(wèi)星地面站都為我國社會發(fā)展提供了重要保障。
此外,大科學(xué)裝置在建造和利用的過程中,帶動了國家高新技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2008年,中科院高能物理所運用建造大科學(xué)裝置“北京譜儀”所掌握的超導(dǎo)技術(shù),與山東華特磁電科技公司聯(lián)合研制出我國第一臺工業(yè)實用型超導(dǎo)裝置——超導(dǎo)除鐵器,徹底打破了我國超導(dǎo)磁體長期依賴進口的局面。
國際合作提升中國影響力
2012年3月8日,大亞灣中微子實驗發(fā)現(xiàn)了一種新的中微子振蕩,并測量到其振蕩幾率。這引起了國際社會的高度關(guān)注。
大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗是由科技部、國家自然科學(xué)基金委員會、中國科學(xué)院、廣東省、深圳市共同支持的大型基礎(chǔ)科學(xué)研究項目,并有來自美國、俄羅斯等五個國家和地區(qū)的經(jīng)費支持和科學(xué)家參與,是一個以我為主、多國參與的重大國際合作項目。
大科學(xué)工程及科學(xué)裝置的蓬勃發(fā)展及其產(chǎn)出的科技成果,大大提升了我國在國際科技合作項目中的地位,促進了相關(guān)領(lǐng)域國際合作的開展。
與此同時,以我為主的國際合作正逐步增多。
北京正負電子對撞機完成重大改造后,在BESⅢ探測器上開展粲物理研究的國際合作組成員單位已增加到包括來自美國、德國、俄羅斯等國家和地區(qū)的近40個研究所、大學(xué)、實驗組。
在天文方面,從上世紀90年代開始,我國天文界以上海和烏魯木齊兩個25米望遠鏡參加了國際甚長基線,在測地應(yīng)用基礎(chǔ)研究和天體物理前沿研究方面作出了重要貢獻。
目前,我國不但積極參與天文領(lǐng)域的大型國際合作項目,還積極倡導(dǎo)以我為主的國際合作項目。例如,我國郭守敬望遠鏡等重大天文基礎(chǔ)設(shè)施的建成,正吸引著眾多國際天文學(xué)家的目光。
與此同時,通過大科學(xué)裝置進行的頻繁的國際交流和合作,使我國一批中青年科學(xué)家在國際學(xué)術(shù)組織中嶄露頭角,幾十位科學(xué)家分別在相關(guān)的國際組織中任職或擔任國際期刊編委等。
通過執(zhí)行國家間科技合作計劃、簽訂新的國際交流協(xié)議等方式,我國科學(xué)研究在國際上的影響正在日益擴大。
原載于《中國科學(xué)報》 (2012-11-13 第1版 要聞)