懷柔科學城這16個科學裝置對人類有多大影響?

新京報快訊（記者 吳為）12月28日，北京懷柔綜合性國家科學中心重點項目集中啟動會上發布了懷柔科學城16個科學設施平臺項目。懷柔科學城布局啟動的這些科學設施平臺都有哪些，涉及哪些科學研究領域，對人類社會會有什麼意義？

形成天地一體化協同研究平臺

此次集中啟動的11個中科院「十三五」科教基礎設施項目包括：分子材料與器件研究測試平臺、泛第三極環境綜合探測平臺、物質轉化過程虛擬研究開發平臺、太空實驗室地面實驗基地項目等。

北京市和中科院、北京大學共建的5個第二批交叉研究平臺項目包括：國際子午圈大科學計劃總部、分子科學交叉研究平臺、介科學與過程仿真交叉研究平臺和雷射加速創新中心、高能同步輻射光源配套綜合實驗樓和用戶服務樓。

其中，太空實驗室地面實驗基地項目將與載人空間站、空間站科學實驗鏡像平臺一起，形成天地一體化的協同研究平臺，成為空間科學與應用領域的關鍵地面研究基礎設施。支持空間生命生態、生物技術、空間材料、空間燃燒等多領域的科學實驗、項目培育和論證。

質子放療造福人類腫瘤治療

北京大學重離子物理研究所所長顏學慶介紹了雷射加速創新中心項目。「超強雷射具有非常大的加速電場，2018年諾貝爾獎就頒發給了這項領域。」顏學慶介紹，北京大學在過去10年提出了新的方法，首次實現從雷射加速到雷射質子加速器的跨越。

在推動基礎科學研究之外，質子加速也將造福人類。顏學慶介紹「質子/離子放療」是最先進的腫瘤放療技術，可以最大程度保護正常組織。雷射質子刀在體積、佔地面積、運行費用、系統複雜度、輻射防護等方面具有巨大的優勢，預期市一級三甲醫院均有條件配置。

「我們國家腫瘤病人非常多，迫切需要用質子這樣最先進的放療技術。我們夢想能讓小型的質子刀進入普通醫院。」顏學慶說。

揭示泛第三極環境變化過程

此外，此次啟動的以泛第三極環境綜合探測平臺，能夠探測泛第三極地區冰凍圈、水圈、生物圈、巖石圈等地球圈層的相互作用機理，揭示西風和季風影響下的泛第三極環境變化過程，發展基於大數據的泛第三極綠色發展途徑決策支持系統。

中科院青藏高原研究所副所長丁林介紹，青藏高原是地球第三極，泛第三極地區以第三極為中心向四周輻射，涵蓋青藏高原、帕米爾、興都庫什、伊朗高原、高加索、喀爾巴阡等山脈，面積約2000萬平方公裡。

丁林表示，泛第三極地區的環境變化，深刻影響著生物與人類演化的歷史進程。泛第三極環境綜合探測平臺，將通過建設5個子平臺，實現泛第三極地區資源環境數據集成、環境過程及機理的系統探知，「這將為實現地球系統研究科學理論的創新，推動共建『一帶一路』、構建人類命運共同體，提供支撐和服務。」

【連結】懷柔科學城啟動的16個建設項目

11個「十三五」科教基礎設施項目

1.分子材料與器件研究測試平臺

分子材料與器件研究測試平臺項目，將針對分子材料與器件領域的重大科學問題，圍繞共軛分子體系的聚集態結構表徵、表界面化學成像、分子器件構築與功能測試，建立國際一流的分子材料與器件研究測試平臺。

平臺建成後將促進化學與材料、能源、信息、生命等學科領域的交叉融合，培育戰略新興產業，服務國家重大戰略需求。

主要建設分子材料與器件研究測試平臺（包括儀器室、潔淨室、化學實驗室以及相應配套用房）。

2.泛第三極環境綜合探測平臺

青藏高原是世界屋脊、亞洲水塔，是地球第三極，是我國生態安全屏障和中華民族特色文化保護區。泛第三極地區以第三極為中心向四周輻射，涵蓋青藏高原、帕米爾、興都庫什、伊朗高原、高加索、喀爾巴阡等山脈，面積約2000萬平方公裡，它的環境變化深刻影響了生物與人類演化的歷史進程。

泛第三極環境綜合探測平臺旨在探測泛第三極地區冰凍圈、水圈、生物圈、巖石圈等地球圈層的相互作用機理，揭示西風和季風影響下的泛第三極環境變化過程，發展基於大數據的泛第三極綠色發展途徑決策支持系統，從而實現泛第三極地區資源環境數據集成、環境過程及機理的系統探知，實現地球系統研究科學理論的創新，為推動共建「一帶一路」、構建人類命運共同體提供支撐和服務。

建設內容包括5個子平臺：泛第三極年代學平臺、低溫實驗分析平臺、泛第三極戰略資源儲備基地探測研究平臺、人類與生態環境研究平臺、泛第三極大數據智能監測與預測平臺。

3.大科學裝置用高功率高可靠速調管研製平臺

大科學裝置用高功率高可靠速調管研製平臺項目，針對研發原創性高性能速調管對設計仿真條件、實驗研究條件、測試診斷條件等方面的需要，建成高性能速調管研製中心、系統物理參量監測診斷中心和高性能陰極研發條件，探索高能微波產生、傳輸及控制的新機理、新技術、新方法，實現高功率高可靠速調管的原理性創新、工藝技術方法的全面提升和材料性能質的飛躍，研製出多頻段系列化高性能速調管，滿足大科學裝置的建設需求和協同服務，為大科學裝置向更高水平發展提供有力支撐。

4.物質轉化過程虛擬研究開發平臺

物質轉化過程虛擬研究開發平臺將建設成為世界領先的開放共享的過程技術研發平臺，為解決過程工業技術研發從實驗室成果到產業化周期長、費用高、風險大的瓶頸問題提供全新的解決方案。

項目建設內容包括6個系統：多尺度實時模擬系統、虛擬實境交互系統、過程智能柔性建模系統、異構實驗數據融合系統、材料高精度定向製備與表徵系統、納微過程虛擬研究系統，以及物質轉化過程虛擬研發樓。

5.太空實驗室地面實驗基地

太空實驗室地面實驗基地項目，將與載人空間站、空間站科學實驗鏡像平臺一起，形成天地一體化的協同研究平臺，成為空間科學與應用領域的關鍵地面研究基礎設施。

支持空間生命生態、生物技術、空間材料、空間燃燒等多領域的科學實驗、項目培育和論證，預期將服務近千個科學家團隊，吸引和凝聚全球有志於空間科學研究的科學家和青年人才，持續產出有國際影響的重大成果，取得顯著的科學和應用效益。

建設內容包括4個中心：科學項目培育中心、科學項目論證中心、科學數據中心、國際聯合研究中心。

6.深部資源探測技術裝備研發平臺

深部資源探測技術裝備研發平臺項目，聚焦我國深部資源開發重大戰略需求，研發高端深地探測與能源開發裝備，孵化高新資源能源企業，培養造就國際一流技術人才，成為國內外資源能源科技交流基地，支撐國家深地重大研發計劃實施。

建設內容包括深地裝備研發樓1棟，智能導鑽與環境可靠性測試實驗平臺、深地環境與地層條件模擬實驗室平臺、無磁無感環境測試實驗室、循環系統動力室等特殊建築4棟。

7.腦認知功能圖譜與類腦智能交叉研究平臺

腦認知功能圖譜與類腦智能交叉研究平臺項目，擬建設受腦研究啟發的面向通用智能的下一代人工智慧基礎設施。本項目將為腦科學與類腦智能交叉提供覆蓋研究、技術、模擬、驗證等環節的一站式研究支撐平臺。

建設內容包括4個平臺:類腦認知功能模擬平臺、腦連接圖譜技術平臺、腦智調控研究平臺、類腦智能體驗證平臺。

8.空間天文與應用研發實驗平臺

空間天文與應用研發實驗平臺項目，在懷柔科學城打造集空間天文終端前沿技術研發，空間天文科學應用系統的研製與長期運行，高精度時空測量與導航通信終端研發及其成果轉化，以及科學產出服務為一體的國際先進的空間天文與應用研發實驗平臺。

建設內容包括3個系統：空間天文終端技術系統、空間天文科學應用系統、空間天文測量與導航應用研發系統，以及新建空間天文研發樓、空間天文應用實驗樓。

9.京津冀大氣環境與物理化學前沿交叉研究平臺

京津冀大氣環境與物理化學前沿交叉研究平臺項目建成後將成為大氣環境科學中心最重要的前沿交叉平臺之一。

平臺預期在大氣科學基礎研究領域獲得重大科學發現並產出一批重要原創性成果，為我國大氣汙染的科學防治和重汙染天氣的科學應對提供重要的科學支撐。

建設內容包括大氣邊界層理化結構立體探測系統、大氣邊界層環境容量與能量交換觀測系統、大氣環境實驗分析和研究系統及土建設施。

10.環境汙染物識別與控制協同創新平臺

環境汙染物識別與控制協同創新平臺項目，是集水體、土壤、大氣、生態系統等多環境介質中汙染物的識別和控制為一體的創新平臺。

針對我國區域汙染現狀，特別是面向京津冀複合汙染綜合治理的迫切需求，攻關環境多介質中環境汙染物的控制技術，推進環境工程和生態工程治理示範，實現區域複合汙染的綜合整治和控制。

建設內容包括4個子平臺：環境汙染物識別子平臺、環境過程綜合模擬子平臺、汙染物控制子平臺、支撐子平臺。

11.懷柔綜合性國家科學中心支撐保障條件平臺

懷柔綜合性國家科學中心支撐保障條件平臺項目，主要承擔綜合性國家科學中心的科研支撐保障及實驗技術培訓、公共學術保障、科技服務保障、運行維護保障等功能，將成為國際同類科學園區支撐服務內容最為齊全的區域之一。

建設內容包括綜合樓和科研樓。

5個第二批交叉研究平臺項目

1.國際子午圈大科學計劃總部

國際子午圈大科學計劃總部項目，是以我國為主發起的一項多邊重大國際科技合作計劃，旨在認知地球空間環境變化規律。

國際子午圈大科學計劃總部項目是國際子午圈大科學計劃的物理載體，是集中管理和運行國際子午圈大科學計劃４大平臺的綜合實驗基地，將為有關國家和地區的代表、科學家以及相關國際科技組織在懷柔科學城開展工作提供現代化便捷的國際合作和交流條件。

建設內容包括國際子午圈總部機構、數據中心、運控中心、培訓教室等所需科研試驗用房及配套用房。

2.介科學與過程仿真交叉研究平臺

項目圍繞北京市總體規劃中對懷柔科學城的定位，建設國際領先的新一代介科學與過程仿真通用研發平臺，鞏固和擴大我國在該新興交叉領域的國際領先地位，成為其國際研究中心與學術制高點。

本項目的研究內容首先集中於過程工程中的典型介尺度現象，擬通過對多相反應系統等重要典型實例的多學科交叉研究，取得一大批國際領先的基礎研究成果。

在基礎研究的同時，還將建立通用的模擬研究方法、軟體和技術手段，服務於廣泛的過程工業，推動其可持續發展和產業升級。

3.北京分子科學交叉研究平臺

該平臺項目將圍繞分子的精準合成、可控組裝、功能體系的構築與應用等領域的重大科學問題，結合懷柔高能同步輻射光源等大科學設施，建立國際一流的分子科學交叉研究平臺。

平臺建成後將吸引並匯聚分子科學領域的一流人才，在相關重要領域取得一批原創性成果和若干重大突破，引領分子科學的發展，促進化學與材料、生命、能源和環境等學科領域的交叉融合，服務國家重大戰略需求。

4.北京雷射加速創新中心

項目將依託懷柔科學城，打造國際一流水平的雷射加速器研究及應用平臺，帶動北京市乃至京津冀地區的傳統工業升級換代，為北京市帶來新的經濟增長點。

項目未來將進一步推動加速器廣泛應用於核醫學、生物醫學、放射治療、半導體微電子工業、輻照加工、無損探傷以及核分析技術等領域，未來有望培育出產值達上千億元的新型加速器產業。

5.高能同步輻射光源配套綜合實驗樓和用戶服務樓

高能同步輻射光源配套綜合實驗樓和用戶服務樓項目，主要建設內容包括綜合實驗樓、用戶服務樓、配套室外工程和公共設施，將為不同類型用戶提供實驗辦公、學術交流、實驗培訓、安全教育環境等服務，促進國際合作交流，滿足高能同步輻射光源建設和運行管理需求。

項目建築採用環形設計，與高能同步輻射光源項目主體建築相輔相成，共同構成「顯微世界」的主題方案。

新京報記者 吳為

編輯 陳思