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"焦點訪談"11月6日報道:鑄科學利器 啟創新之道

時間:2017-11-08 04:20:00

  前不久,國家重大科技基礎設施『穩態強磁場實驗裝置』在合肥通過了驗收,使我國成為繼美國、法國、荷蘭、日本之後第五個擁有穩態強磁場的國家。

  眼前這個裝置看起來像鍋爐,但它卻讓很多科學家夢寐以求。它是一個混合磁體,中心磁場強度能夠達到40萬高斯。

  『穩態強磁場實驗裝置』負責人、中國科學院合肥物質科學研究院院長匡光力介紹:『像合肥地區的地球磁場在0.5高斯左右,所以40萬高斯,相當於地球磁場的80萬倍。 』

  強磁場是現代科學實驗最重要的極端條件之一。在這種極端條件下,物質的特性可以被調控,這就給科學家提供了研究新現象、發現新技術的機遇。匡光力說,幾十年來,在磁場下的科學研究取得了大量的創新成果,先後有19項成果獲得了諾貝爾獎。從生命科學到醫療技術,從化學合成到功能材料……在各個科學領域,強磁場都是科學家們渴求的研究環境。

  長期以來,我國科學家並沒有在強磁場下進行實驗的條件。沒有自己的儀器,我們的科學研究只能受制於人。

  要建設科技強國,科學研究從跟蹤到並行再到領跑,中國科學家要做出原創性成果,走上國際科學前沿,必須發展自己的大科學裝置。

  我國成為繼美國之後,世界上第二個擁有40萬高斯強磁場裝置的國家,磁體技術達到世界一流水平。不僅如此,在建造強磁場裝置的過程中,也有很多突破。

  中科院合肥研究院強磁場中心磁體科學與技術部副主任陳文革介紹:『我們混合磁體當中的外超導磁體,將提供800毫米的室溫孔徑,如此大的孔徑,提供如此高的場強,在世界上應該是獨一無二的。 』在這個穩態強磁場上面,凝結著過去數十年中國磁場設計、施工、材料加工、工程裝備等各項成果,也得益於中國工業和制造業的迅速發展。

  『我們考慮到不僅在磁場強度方面要達到國際最高水平,甚至領先水平,還希望有一些具有特色的、針對我們科學家研究實際需要的、自主創新的測量系統。』匡光力告訴記者,『我們把掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡和磁力顯微鏡三種顯微鏡,放到磁場環境下去測量,這種圖像分辨率是原子尺度的分辨率,非常非常精密的一種測量,要求很高,國際上在我們之前,沒有哪家做成功。 』

  強磁場提供了科學研究的環境,但是要更好地利用它開展科研,還需要強大的觀測工具。強磁場環境非常惡劣,磁場內部口徑只有3.2厘米。進行原子級別的測量,就相當於在滂沱大雨中去辨別一滴雨落地的聲音,難度相當大。怎麼解決,唯有創新。中科院合肥研究院強磁場中心陸輕鈾團隊自主研發的掃描隧道顯微鏡,大小如同一支鋼筆,它在世界上首次實現了在強磁場水冷震動環境下拍攝到原子級別的圖像。這套顯微鏡系統也成為吸引科研人員的一項利器。中國科技大學物理學院的曾長淦教授,就是被這套系統吸引的科學家之一。

  2017年,借助強磁場中心的觀測裝置,曾長淦與陸輕鈾課題組在研究領域取得突破,並在權威期刊《納米快報》上發表論文。

  受到『強磁場』的吸引,很多在國外工作的人纔回到國內。田明亮之前在國外從事材料科學研究,2011年,他回國加入中科院合肥研究院強磁場中心,擔任材料科學研究部副主任。『穩態強磁場實驗裝置』運行期間,為清華、北大、復旦、中科大等106家用戶單位的1500餘項課題提供了實驗條件,產出了一大批具有國際影響力的科研成果。

  十九大報告指出,建設創新型國家,必須瞄准世界科技前沿,強化基礎研究,實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破;必須加強應用基礎研究,拓展實施國家重大科技項目。像天眼、穩態強磁場實驗裝置、綜合極端條件實驗裝置等都屬於國家重大科技基礎設施,是科學家們進行科學研究的重要平臺,也是提昇科研水平的利器。它們的建成,既是我國科研人員創新進取的成果,也將以巨大的磁力,吸引更多優秀人纔從事相關領域的研究,推動我國基礎領域的科學研究進一步走向世界前沿。

原標題:鑄科學利器 啟創新之道
來源:央視新聞  作者:  編輯:楊楊
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