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（截至發稿，用戶課題數量超350項）
南方網訊 12月18日，《中共廣東省委關於制定廣東省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》（下稱「《建議》」）全文出爐。《建議》明確提出，要加快建設粵港澳大灣區綜合性國家科學中心，打造世界級重大科技基礎設施集群。而在東莞松山湖科學城裡，一臺國家科學裝置、世界第四大脈衝中子源裝置早已在三年前投入試運行。這臺「國之重器」的誕生，不僅填補了我國脈衝中子源及應用領域的空白，也為粵港澳大灣區帶來了明顯的科技創新協同效應。
以上4個數字，皆指向坐落在東莞的中國散裂中子源裝置。它是幹什麼用的？為什麼選址於粵港澳大灣區？普通民眾可以申請使用嗎？帶著這樣的好奇，南方網採訪組走進中國散裂中子源（CSNS）一探究竟。
《粵港澳大灣區發展規劃綱要》（以下簡稱《規劃綱要》）明確提出，加強創新基礎能力建設。支持重大科技基礎設施、重要科研機構和重大創新平臺在大灣區布局建設，向港澳有序開放國家在廣東建設布局的重大科研基礎設施和大型科研儀器。
廣東省委、省政府隨後印發的《關於貫徹落實<粵港澳大灣區發展規劃綱要>的實施意見》（以下簡稱《實施意見》）也明確提出，推進散裂中子源、江門中微子實驗站、強流重離子加速器裝置、加速器驅動嬗變研究裝置等國家重大科技基礎設施建設。
揭面紗 「國之重器」蘊藏大能量
中國散裂中子源由中國科學院和廣東省人民政府共同建設。整個園區一期佔地400畝，總投資約23億元，其中國家出資18.6億建設主裝置區。整個裝置建在13米至18米的地下，包括直線加速器、快循環同步加速器、靶站譜儀三個主要部分。
2017年9月1日，中國科學院院士、國家大科學工程中國散裂中子源（CSNS）工程總指揮陳和生宣布，中國散裂中子源8月28日首次打靶成功，獲得中子束流，標誌著散裂中子源主體工程完工，並投入試運行，為眾多領域的基礎研究和高新技術開發提供了研究平臺。
中子源到底是幹什麼用的呢？中科院高能物理研究所東莞分部副主任金大鵬給出了答案：散裂中子源是用中子了解微觀世界的工具，如一臺「超級顯微鏡」，可以研究DNA、結晶材料、聚合物等物質的微觀結構，是國際前沿的高科技、多學科應用的大型研究平臺。比如，中子散射是研究鋰電池的利器，大幅度地提高鋰電池的性能是電動汽車推廣的關鍵，可以將汽車鋰電池連同模擬充放電過程的設備放入中子散射譜儀，實時原位測量在幾百次充放電的過程中，鋰電池各個部分性能的變化，為改進和優化鋰電池的設計提供關鍵數據。此外，可燃冰、磁性材料的研究，以及化學反應催化劑的原位研究等，都必須使用散裂中子源。
金大鵬接受南方網採訪。記者李勝美 攝
那麼，科學家們如何獲得實驗用的中子？中子在正常狀態下，被原子核緊緊束縛著，不能輕易地離開原子核；儘管自然界中存在自由中子，但這些中子的壽命很短，最多只能存在15分鐘，而且不易收集。所以科學家們要建設一個類似於「中子工廠」的大科學裝置，源源不斷地產生中子。產生中子主要有兩種方式：一種是利用鈾235的核裂變反應，但這種方式對於安全性是很大的威脅。科學家設計了第二種產生中子的裝置——散裂中子源。散裂中子源不使用核燃料，熱功率低，環境友好，成為了國際上先進中子散射源的發展趨勢。
優布局 助推科技創新走廊建設
為什麼中子源裝置會選址東莞？作為大灣區大力建設的重點創新平臺之一，東莞松山湖科學城被列入《實施意見》，是推動「廣州—深圳—香港—澳門」科技創新走廊建設的重要節點。金大鵬表示，除了因大朗鎮地質結構穩定適合建設，主要是為了優化我國大科學裝置的布局，將中科院的科研實力與珠三角地區的經濟實力相結合，發揮東莞在珠三角中幾何中心的區位優勢。
靶站（中科院高能物理研究所東莞研究部供圖）
此外，選址東莞後，要提高地區的整體科技創新水平，面向公眾的科技素質教育工作也尤為重要。記者了解到，起初在與高校、研究機構交流的過程中，許多用戶對「散裂中子源能做什麼」並不清楚。打靶成功後，中國散裂中子源每年都會定期免費向公眾開放，並舉辦科普教育講座。去年5月，直線加速器、快循環同步加速器、加速器中央控制室、靶站譜儀等重要設施免費向公眾開放，吸引了各行各業近6000人前往參觀，遠遠高於預期的1500人，而在參觀人群中，學生就佔了一半；今年5月，受新冠肺炎疫情影響，中國散裂中子源首次採用在線開放參觀的形式，在全網各大平臺累積獲得超過40萬人次在線觀看。
負氫離子直線加速器（中科院高能物理研究所東莞研究部供圖）
重實效 好鋼要用在刀刃上
「現在利用中國散裂中子源完成的用戶實驗成果大約350多項，我們的申請通過率基本不到40%，供不應求，因此實際申請數量是更多的。」金大鵬說。據了解，中子源項目在2018年8月23日投入正式運行後的次月，就已對用戶開放，且用戶數逐漸增多。
「只需要動動滑鼠、在線提交，很方便就能完成課題申請流程。」來自中國科學院大學材料科學與光電技術學院的李博士告訴記者。在收到課題申請後，專家會對實驗的可行性和先進性進行評審，評審通過後用戶即可使用中子源設備。隨著申報課題數量呈上升趨勢，大科學裝置的輻射影響力正加速顯現。
在走訪中，記者還得到了一組數據：散裂中子源目前已完成的四輪開放運行中，完成課題350多個，其中來自粵港澳大灣區的課題數約佔40%。圍繞國際科技前沿和國家重大需求，取得了多項成果，包括新型鋰離子電池材料結構、斯格明子的拓撲磁性、自旋霍爾磁性薄膜、高強合金的納米相、太陽能電池結構、晶片中子單粒子效應等，同時也開展了航空材料、可燃冰、頁巖、催化劑等的初步研究。截至目前，已有50多篇用戶實驗成果論文發表或接收。
快循環同步加速器（中科院高能物理研究所東莞研究部供圖）
聚人才 創新發展不止步
科研成果不斷湧現的背後，是廣東著力推動科技創新體制機制改革，吸引了大批世界級尖端人才匯聚的結果。大量的科技人才為探索前沿科學問題、攻克產業關鍵核心技術，推進粵港澳大灣區科技創新中心建設做出了巨大的努力。
談到中子源建設時，金大鵬表示：「為什麼中子源建得這麼少？首先它的建設比較複雜，難度除了在加速器之外，還有靶站，其防護和將來的維護都存在很高的難度，所以這裡需要大量人才。」據悉，依託散裂中子源等大科學裝置，東莞已經吸引了多名人才前往創新創業，培養了約400名科研工程隊伍，以及在加速器、靶站和中子散射研究等方面的頂尖人才。
放棄了國外高薪，來到東莞工作的中科院高能物理研究所研究員鮑煜這樣說：「這些年來，我明顯感受到中國發生了翻天覆地的變化，這裡有著廣闊的發展空間，對個人職業發展來說是非常有利的。放棄國外的工作回到國內發展，我覺得非常值得。」這些年來，東莞中子科學城的優質科研隊伍一直在不斷壯大，人才集聚要素更加明顯，為松山湖區域創新驅動發展提供了更有力的智力支撐。
廣拓展 大灣區建設新引擎
中國散裂中子源落戶東莞後，憑藉地理位置優勢，港澳地區的大學「近水樓臺先得月」。「香港是受益者之一，現在很多香港的大學教授已經開始利用中子源開展研究工作，比如港大、城大、科大等等。」曾參與美國散裂中子源建設的香港城市大學物理科學與材料系主任王循理說。他建議，中國散裂中子源可聯合香港高校的潛在用戶建設「香港譜儀」。
一期三臺譜儀之一的小角散射儀（中科院高能物理研究所東莞研究部供圖）
據了解，香港城市大學和香港科技大學的主要領導先後造訪中國散裂中子源，討論合作事宜：香港城市大學與散裂中子源和東莞理工學院正在合作建設多物理譜儀；中國科學院高能物理研究所與香港城市大學共同成立了「中子散射科學技術聯合實驗室」，實驗室將推動中國散裂中子源與香港科學家的合作，促進新增譜儀和其他應用裝置的建設，培育更多中子散射研究人才。
在中國散裂中子源正式投入使用的兩年間，前往參觀、實驗的用戶不斷增多。科學研究的推進、高端人才的聚集、多地合作的深化……「國之重器」的輪廓逐漸變得清晰，其研究成果也越來越滲入到更多的生活場景中，不再讓公眾覺得「遙不可及」。作為國家科技產業創新中心的重大科學裝置，中國散裂中子源正在有力推動粵港澳大灣區的建設，作為國家創新發展的新引擎而持續發力！
策劃：唐莉娜
統籌：江海燕 何靜文
編導：李勝美
主持：陳司悅
攝製：錢樹友 趙照
設計：張桂青
支持：門麗麗 黎妙娟 婁曉希