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瞭望丨中国科学院院士赵红卫:重大科技基础设施(2)
赵红卫:重大科技基础设施在探索自然规律和物质基本结构、催生技术变革、发现新知识、发明新技术方面具有不可替代的作用,是提供极限研究手段的大型、复杂的科学研究系统。它可以让前沿的科学理论转化为现实的科技成果,解决事关国家安全和社会发展全局的重大问题。因此,也是世界科技强国必争的战略高地。几乎所有的世界强国如美国、德国、日本都已布局建成了一大批重大科技基础设施,至今还在不断建设,涉及从物质结构、能源、信息、材料、天文与航天、地球与环境到海洋、生命与健康、农业和国家安全等多个领域。
依托兰州重离子加速器大科学装置,近代物理所在世界上首次合成了30多种新核素,首次精确测量了26种短寿命原子核的质量
【来源:中国甘肃网】
同时,该系统的产业化和临床应用还将带动集癌症精准治疗、高端装备制造和运行维护服务为一体的离子医疗产业,推动上下游企业技术水平提升,实现低端制造向中高端制造转型,使“国之重器”造福社会。可以说,重大科技基础设施在基础研究、产业化应用等方面,有力地服务了社会,并推动了经济社会发展。
《瞭望》:为什么要建设重大科技基础设施?
《瞭望》:重大科技基础设施是如何推动科技创新的?
超导质子直线加速器装置 近代物理所供图
在科技高速发展的今天,类似重离子加速器的重大科技基础设施已成为世界科技强国必争的战略高地。我国依托重大科技基础设施推动了基础研究和应用研究的进步,成为解决重大战略科技问题的主平台。如正负电子对撞机、上海光源、全超导托卡马克核聚变实验装置、散裂中子源、“中国天眼”射电望远镜等已产出了多项重大成果,破解了多个“卡脖子”的科技难题,在我国建设科技强国的征途中扮演着重要角色。
赵红卫:世界科技强国竞争,比拼的是国家战略科技力量。打造科技强国和全球创新高地,是我们一直努力的方向和目标。在关乎国家战略需求、基础科学研究和技术创新的重大科技基础设施建设方面,我们必须要以“十年磨一剑”的韧性,坚持发展。
“国之重器”回报社会
近代物理所从1993年开始重离子治癌技术基础研究,已经实现了离子束辐照细胞、动物实验、核心技术攻关、病例临床前期试验、治疗专用装置的集成、示范及产业化推广。2018年,近代物理所自主研发并投入生产、安装了国内第一台重离子治疗肿瘤专用装置,使我国成为继日本、德国、美国之后全球第四个实现重离子治疗肿瘤的国家。
赵红卫:这类案例很多。比如1975年,美国劳伦斯伯克利国家实验室利用其已有的科研加速器装置率先开展重离子治疗肿瘤研究。20世纪90年代,德国和日本相继开展重离子治疗肿瘤技术和临床研究,并逐步推广应用。目前,重离子治疗已成为全球放疗领域的前沿和热点。国际上共有10余台医用重离子加速器在运营,主要分布在亚洲和欧洲。全球已累计治疗肿瘤患者约3万人。
“国之重器”引领科技变革
《瞭望》:重大科技基础设施在造福人类方面有哪些代表案例?
近代物理所是一个依托重大科技基础设施,开展重离子科学与技术、加速器驱动的先进核能系统研究的基地型研究所。60多年来,研究所在原子核物理、原子物理、放射生物学、重离子驱动的高能量密度物理、材料辐照与技术、加速器驱动的先进核能裂变能源、基于离子束的核技术相关应用和粒子加速器大科学装置等研究方面,引领着我国重离子科学与技术、加速器驱动核能技术的发展,取得了以新核素合成、原子核质量精确测量为代表的一批重大基础研究成果;在超导离子源、连续波强流质子超导直线加速器等方面获得了一系列关键技术突破;转化了重离子治癌、辐照诱变育种等多项重离子辐照技术,实现了大型医疗设备重离子肿瘤治疗专用装置的国产化。截至2022年7月,作为第一单位和参与单位,近代物理所共有186项成果获得省、部级以上奖励,其中国家级奖励20项。
《瞭望》:打造全球创新高地,我们面临哪些新挑战?
建设和运行大型科学装置,根本目的在于发现自然规律、产生新知识,这些新知识看起来似乎暂时没什么用,但在未来都会被使用,而且会产出一大批新技术等“副产品”。历史已经证明,很多大型加速器衍生的成果和国家各行各业的核心技术密切联系在一起。重大科技基础设施还可以帮助我们解决经济社会发展中遇到的许多具体难题。比如地球系统数值模拟装置,不仅能对天气形势做出精准预测,还可以为我们处理节能减排这一重大全球问题提供数据支撑。
文章来源:《科学咨询》 网址: http://www.kxzxzz.cn/zonghexinwen/2022/0914/2422.html