与大科学装置一同成长(院士讲科普)
从研究生阶段开始,我的整个学术生涯便与中国散裂中子源的预研、建设和运行紧密相连。时间越久,对这个“国之重器”的理解就越深刻。它本质上是一台“超级显微镜”,利用中子作为探针,能够清晰地揭示材料内部的微观结构和动态过程,为我国在物质科学、生命科学、新能源等基础前沿和高新技术领域的研究,提供了不可替代的平

从研究生阶段开始,我的整个学术生涯便与中国散裂中子源的预研、建设和运行紧密相连。时间越久,对这个“国之重器”的理解就越深刻。它本质上是一台“超级显微镜”,利用中子作为探针,能够清晰地揭示材料内部的微观结构和动态过程,为我国在物质科学、生命科学、新能源等基础前沿和高新技术领域的研究,提供了不可替代的平台,助力解决了一系列关键技术难题。
伴随这个大装置成长的,还有我们团队的核心攻关。从最基础的材料和工艺起步,历经十余年不懈努力,我们成功自主研制了国产高功率高梯度磁合金加载腔。其关键指标——加速梯度,已经大幅超越了国际最高水平。不妨做个比喻:如果把中国散裂中子源看作科研界的“F1方程式赛场”,那么磁合金加载腔就是那台赛车的“心脏”——引擎。这项突破,不仅扫清了散裂中子源二期工程将功率提升至500千瓦的核心障碍,也为粒子治疗装置等民用领域打开了新的技术路径。
基础研究往往需要一份“坐冷板凳”的定力。如今的科技探索,好比挖土豆,地表容易发现的早已被收获,想要深挖宝藏,就必须有“十年磨一剑”的专注和韧性。而综合性大科学装置,正是这种深度探索所依赖的先进实验平台,其战略价值日益凸显。
数据显示,中国散裂中子源已顺利完成15轮开放运行,吸引了全球超过1万名注册用户,累计开展课题超过2500项。这些研究广泛覆盖能源、物理、材料、工程等前沿交叉领域,具体包括锂离子电池、太阳能电池、稀土磁性材料、新型高温超导体、功能薄膜、高强度合金乃至芯片的单粒子效应等关键方向。
大科学装置不仅是科研的利器,也是人才的熔炉。正因为其在众多实验中能发挥关键作用,散裂中子源自然形成了一个强大的“磁力场”,持续吸引着国内外不同领域的科学家前来合作。同时,它也是一个“蓄水池”。散裂中子源科学中心注重以重大任务驱动人才培养,敢于给年轻人压担子。目前,系统负责人中40岁以下的青年骨干占比已超过七成。这种实践锤炼,也让科研人员自身的统筹、协调与管理能力得到了全方位提升。
推动科技创新与产业创新深度融合,是大科学装置未来的重要使命。当前一个明显的趋势是,与人工智能(AI)的深度结合正成为研究的新范式。利用AI驱动科学研究、提升实验装置效率,是一个前景广阔的课题。例如,散裂中子源产生的大量实验数据,传统处理方式依赖人力,未来借助AI技术有望实现效率的飞跃;再比如,通过智能体的模拟与推理,能够对许多实验的结果进行精准预测,从而大幅优化实验流程,节省宝贵的研究时间。
面向未来,我们同样期待,人才评价与考核体系能进一步优化,以更好地适应现代有组织科研的需求。唯有不断破除制约新质生产力发展的体制机制障碍,才能让大科学装置及其培养的人才,释放出更大的创新潜能。
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