信息详情
当前位置 >  主页 >  信息详情
大湾区将崛起世界级大科学装置群

点击数:20 发布时间:2020/7/27 0:00:00 发布者:大湾区创新产业联盟


  在粤港澳大湾区,国家重大科技基础设施与广东省实验室的协同集聚效应正在显现。东莞的“中国散裂中子源+松山湖材料实验室”,惠州的“强流重离子加速器装置(HIAF)及加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)+先进能源科学与技术广东省实验室”,类似的“CP组合”正在为广东科技成果转化打开大门。

  近日,惠州市政府与中科院近代物理研究所签署建设先进能源科学与技术广东省实验室委托协议。作为广东启动的第三批省实验室,先进能源科学与技术广东省实验室依托HIAF、CiADS等大科学装置和惠州石化能源优势产业,将对标能源领域国家实验室,力争打造具有全球影响力的战略科技力量。

  广州、深圳、东莞、惠州、江门、中山……受访专家表示,随着“国之重器”加快布局建设,大湾区未来将崛起世界一流的重大科技基础设施集群,并集聚一批实验室、研发机构、科研院所等,有望打造重大原始创新的重要策源地,并加快科技成果转化。

  大科学装置+省实验室

  为万亿级石化能源新材料产业提供支撑

  HIAF、CiADS和先进能源科学与技术广东省实验室,将发挥协同集聚效应,并引导相关企业积极开展重离子相关的生命科学、生物科学、新型材料研制以及核反应堆和燃料循环技术、反应堆物理、材料和燃料科学等领域产业化应用。

  走进惠州市惠城区河南岸街道河桥片区的一处山坳,中科院两大科学装置项目总部区的施工现场,多栋大型建筑已现雏形。这个投资约4.5亿元的工程计划2021年中建成,投用后,这里除了为CiADS、HIAF提供科研配套外,还将是先进能源科学与技术广东省实验室总部的核心承载区,有望崛起成为大湾区的一个科创新中枢。

  作为广东10家省实验室之一,先进能源科学与技术广东省实验室采用“一核心+四分中心”联动模式,在惠州设立实验室核心总部,在佛山、云浮设立氢能分中心,在阳江、汕尾设立海上风电分中心。该实验室总部一期占地约58亩,与两大科学装置总部区毗邻,三年建设期总投入经费约18亿元,依托CiADS、HIAF等国家重大科技基础设施,将建设全国性能源领域重大科技创新平台,力争建成国际一流的实验室。

  惠州市科技局局长黄育勋介绍,两大科学装置主要从事基础科学研究,而先进能源科学与技术省实验室更多是把两大科学装置的先进技术应用到生产中,聚焦先进核能、多能互补、化石能源高效利用,二者密切相关,但又各有分工。

  而就在两大科学装置所处的惠东稔平半岛,总投资约1200亿元的广东太平岭核电项目、一二期计划总投资近190亿元的惠州港口海上风电项目、计划总投资约80亿元的惠州LNG接收站项目等一批大项目集聚,大湾区能源科技创新中心呼之欲出。

  中山大学粤港澳发展研究院教授毛艳华表示,依托两大科学装置等项目,惠州将集聚众多一流科学家,推动相关科技产业发展,助力大湾区建设国际科技创新中心。

  根据规划,惠州将发挥中科院两大科学装置、先进能源科学与技术广东省实验室、广东太平岭核电等项目的协同集聚效应,汇聚全球创新资源,引导相关能源龙头企业在惠州设立技术研究中心,并积极开展重离子相关的生命科学、生物科学、新型材料研制以及核反应堆和燃料循环技术、反应堆物理、材料和燃料科学、中子物理、生命科学、材料科学等领域产业化应用,打造世界一流的先进能源科学与技术国际研究中心和全球著名的能源科学实验基地。

  “国之重器”走进日常生活

  采用重离子微孔膜的口罩可循环使用

  依托重离子微孔膜技术而快速研制出的可清洗高效防护离子膜口罩,其过滤层采用重离子微孔膜代替常见的熔喷布,颗粒过滤效率约75%,细菌过滤效率约90%,用沸水或酒精处理后可使用20次以上。

  在惠州市惠东县黄埠镇,中科院两大科学装置项目正紧锣密鼓推进工程设计和施工建设,多个关键部位的样机研制已基本完成。HIAF将成为世界上首个超导直线加速器、同步加速器和储存环组合的先进重离子研究装置,CiADS将成为世界上首个兆瓦级加速器驱动次临界系统研究装置。

  尽管这两个“国之重器”还在建设,但一批科研机构、高科技企业已集聚落地,相关技术正逐步应用推广,并“飞入寻常百姓家”。

  新冠肺炎疫情让口罩一度供不应求,有一款惠州制造的可重复使用的新型口罩受到市民关注。这正是依托中科院近代物理研究所的重离子微孔膜技术而快速研制出的可清洗高效防护离子膜口罩,其过滤层采用重离子微孔膜代替常见的熔喷布。经第三方检测,这款口罩的颗粒过滤效率约75%,细菌过滤效率约90%,用沸水或酒精处理后可使用20次以上。

  这只是两大科学装置众多相关技术的副产品之一,未来还可催生更多新兴产业。

  中科院近代物理研究所副所长胡正国介绍,依托两大科学装置等,惠州正在部署开展产业化工作,包括谋划建设离子加速器高端制造产业链、医用短寿命同位素生产南方基地、核孔膜研发基地、重离子辐照技术产业等。具体来说,就是推动重离子在核微孔膜以及发光材料、纳米特殊功能材料、超硬材料等新型材料相关技术应用和产品制造,培育发展重离子治癌装备制造、辐照加速器制造、先进加速器设备配套等。同时,将着力引进国际生物医药、高端医疗等研发中心和服务机构落户,积极开展生命科学、生物医药、中子物理、辐照诱变育种等领域科技研发和产业化应用,并加大重离子在癌症治疗、肿瘤治疗等方面的应用推广。

  “国之重器”既服务经济又造福社会,类似案例还有不少。在东莞,借助中国散裂中子源开展的部分实验研究成果,最终都与生产生活紧密相关。例如,在手机研究方面,利用中子研究锂离子电池的正极、负极材料,电解质以及锂离子的输运通道,可提高锂电池的容量,提高安全性;利用中子研发的自旋电子学器件,可提升存储速度、降低能耗……

  立足粤港澳面向全球

  大湾区将加快建设综合性国家科学中心

  目前,大湾区已集聚了中国散裂中子源、大亚湾中微子实验、江门中微子实验、惠州加速器驱动嬗变系统研究装置、惠州强流重离子加速装置等一批大科学装置,未来还有更多“国之重器”陆续落户。

  从国际湾区来看,大科学装置是各个湾区站上科研浪潮之巅的重要密码,美国旧金山湾区的伯克利国家实验室、纽约湾区的布鲁克海汶国家实验室无不如此。今天的粤港澳大湾区也正在抢占新风口,未来将面向全球集聚高端人才等创新资源。

  在广州,高超声速风洞、冷泉系统、人类细胞谱系、极端海洋科考设施等多个大科学装置加快布局建设。

  在深圳,未来网络试验设施(CENI)将建设成为一个先进、开放、可持续发展的大规模通用未来网络试验设施,构建世界首个以链路层虚拟化为基础的深度虚拟网络,将为空间网络、光网络和量子网络研究提供必要的实验验证条件。

  在东莞,南方先进光源(SAPS)计划布局建设一台衍射极限第四代同步辐射光源,与中国散裂中子源一样,主要用于研究物质结构。

  在中山,光子科学中心计划落户中山科技创新园,将实现中山乃至珠江西岸大科学装置“零的突破”。

  在惠州,两大科学装置加快建设的同时,正积极争取第三个甚至第四个装置落户,将以打造全球著名能源科学实验基地为目标,谋划建设国家大科学装置集群,支持以深圳为主阵地建设综合性国家科学中心。

  胡正国表示,北京怀柔、上海张江、安徽合肥都是以国家重大科技基础设施为载体来建设综合性国家科学中心。大湾区构建重大科技基础设施集群,将为建设综合性国家科学中心提供重要支撑。

  林江认为,不同于北京、上海、合肥的发展路径,大湾区打造综合性国家科学中心不能只靠单一城市,而是既要发挥深圳、广州、香港等中心城市的功能,加快科技资源的国际化配置,又要联动东莞、惠州等拥有大科学装置的城市,进行分工协作、优势互补,从而更好地建设世界一流的重大科技基础设施集群。

  专家观点

  依托大装置汇聚全球科创资源

  放眼大湾区,依托“国之重器”,一座座科学城正在崛起,将加快科学研究和成果转化。不少专家学者在接受南方日报记者采访时纷纷表示,世界一流的大科学装置集群,将在粤港澳大湾区内崛起。

  立足惠州但不限于惠州

  粒子物理、理论物理学家,中国科学院院士何祚庥在接受南方日报记者专访时认为,中科院与惠州市在惠东县建设HIAF和CiADS两大“重器”,将为惠州提升自主创新能力、加快产业转型升级注入原动力,推动我国核物理科研整体水平迈向更高水平。两大科学装置论证、建设及启用等不同阶段在壮大主业、引进要素以及链接产业方面产生的集聚效应,对粤港澳大湾区乃至全国都有极其重要的战略和发展意义。

  惠州建设HIAF、CiADS,并配套成立省实验室,另一层重要意义在于通过粤港澳大湾区这一国际化交流与合作平台,推动我国与其他国家和地区的科技、产业合作。在何祚庥看来,两大科学装置虽立足惠州,但应用范围并不局限于惠州,“以大科学装置为媒,惠州将打造连通全球顶尖应用资源的科创高地。”

  将深刻改变区域创新格局

  在国家发改委学术委员会原秘书长、中国国际经济交流中心首席研究员张燕生看来,大湾区多个城市的短板在于创新链中薄弱环节占比较高,通过引进国字号的大科学装置,是一笔以资源换时间的经济账。

  张燕生表示,随着广州、深圳、东莞和惠州等大湾区城市纷纷加码重大科技基础设施布局,珠江口的资源和要素构成已经通过不同业态、装置、人才和语言之间的碰撞交流而发生深刻变革。大科学装置落户大湾区城市,一方面强化了广东迈向高质量发展的弱项,另一方面也弥补了国家创新体系建设中的短板。

  助力大湾区科创扬长补短

  国家层面推动重大科技基础设施联手惠州、东莞等珠三角城市,旨在扬大湾区成果转化之长,补大湾区科技研发之短。科技部社会发展科技司二级巡视员、中央政府驻澳门联络办公室经济部原副部长徐俊在接受南方日报记者采访时表示,中央科研单位在东莞、惠州等珠三角制造业重镇以及能源大市布局大装置,看中的就是大湾区城市在能源禀赋、产业优势和转型方向上与国之重器“磁极效应”的高度契合。

  徐俊认为,大科学装置的引入将显著增强以惠州为代表的珠三角城市自身科技研发能力,同时补齐过去发展中的短板。“对比粤港澳大湾区我们发现,美国的海湾之州——马萨诸塞州正是得益于拥有占据举足轻重地位的众多基础性大科学装置,技术、知识密集型产业才领跑聚集,高端制造业才享誉美国。”

  打造国际核物理研究中心

  中科院近代物理研究所副所长胡正国在接受南方日报记者专访时标示,HIAF、CiADS基本建成并投入运行后,将成为一个开放的大型实验平台,为国内外科学家以及科研院所、高校、企业等提供研究服务。

  胡正国期待,充分利用惠州在建重大科技基础设施及其升级计划,确立我国在核物理前沿及交叉领域研究的优势,加速取得重大原创性成果。以粤港澳大湾区国际科技创新中心建设为契机,将集中力量进行联合攻关,并逐步培养集聚一批国际顶尖核物理科研团队及人才,最终形成在国际上具有重大影响力的核物理研究中心。

  “惠州市以及广东省对两大科学装置建设的经费支持力度很大,为项目提供配套的工程概算23.54亿元。”胡正国说,这为大科学装置建设提供了强大支撑。“大科学装置会加快惠州市以及广东省集聚人才。这种效应已开始显现,很多科研人员都对这块非常感兴趣。”

  链接

  两大科学装置成果转化方向

  ●离子加速器高端制造产业链

  离子加速器在前沿科学和空间探索、国民健康、工农业生产等应用领域前景巨大,是具有科技含量与技术门槛的高附加值产业。围绕大科学装置建设和发展,成立广东近超导研究院有限公司和惠州科近泰基新技术有限责任公司,在惠州建设应用加速器的研发、制造及推广基地,打造基于高端离子加速器的产业链,带动超导技术及高端制造产业的发展。

  ●医用短寿命同位素生产南方基地

  建立基于强流加速器的短寿命同位素生产基地,针对放射性同位素生物靶向治疗,生产寿命在小时至天量级的同位素,满足我国东南部市场需求。

  ●核孔膜研发基地

  核孔膜被誉为21世纪最先进的精密筛分材料,是所有膜材中唯一具备筛分机理的滤膜,可广泛应用于电池隔膜、医疗、食品饮料、工业分离过滤、安全识别、防伪等行业领域。核孔膜只能通过重离子加速器辐照产生,成立惠州市科近离子膜材料研究院,在惠州大力发展核孔膜的应用研发。

  ●重离子辐照技术产业

  利用重离子诱变育种技术选育出的各种突变种质、新品种和新菌种,可解决人类在粮食安全、环境保护以及微生物发酵生产等方面的问题,同时可带来很好的经济效益和社会效益。针对华南地区农业创新发展的问题和需求,培育一批特色农作物以及中药材、名贵花卉等高附加值经济作物新品(种)系,打造华南现代农业循环经济产业链,促进农业生产创新发展,带动区域经济持续高质量发展。

  记者 周欢 刘光明宝 赵雨笙 策划统筹 柯鸿海 张志超