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“电池医院”试运行 。 赵语涵摄
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物理所全景图 。
承载原始创新重任、一批“国之重器”落地 ， 作为北京惟一的综合性国家科学中心 ， 怀柔科学城正“抢跑”进入科研状态 ， 为“十四五”规划中提出的“强化国家战略科技力量”添上浓墨重彩 。
一年之计在于春 ， 走进初春的怀柔科学城 ， 一批科研工作者已开始在“梦想实验室”里大展拳脚 。 五个大科学装置之一的综合极端条件实验装置 ， 材料基因组研究平台、清洁能源材料测试诊断与研发平台 ， 位于中科院物理所怀柔园区内的“一装置两平台”已率先启用 ， 10个课题组“抢跑”开始了科研攻关 。 由此 ， 今年走入第五个年头的怀柔科学城 ， 正式迈入了建设与运行并重的新阶段 。
大科学装置迎首批科研人员
五个大科学装置是落子怀柔科学城的“国之重器” 。 如今 ， 建设进度最快的综合极端条件实验装置已迎来首批科研人员 。
尽管按照进度时间表 ， 综合极端条件实验装置要到2022年才能全面投用 ， 但中科院物理所的科研人员却已经有些迫不及待了 。 “科研探索要越快越好！”物理所研究员孙培杰难掩急切的心情 。
孙培杰的研究方向是量子材料热物性 。 他这样解释自己的研究领域：“在微观的量子世界里 ， 一切违反宏观世界物理规律的情况在极低温、超高压、强磁场等极端条件下都可能会出现 。 我们要做的就是发现特殊现象 ， 找到形成这种量子物态的原因 ， 进而再考虑如何加以利用它 。 ”
从去年10月份物理所怀柔园区投入使用 ， 孙培杰就带着团队将重心转向了怀柔 。 “以往受实验条件所限 ， 我们更多是在或低温或高压等单一的极端条件下观察量子世界 ， 但综合极端装置给我们提供了低温叠加高压、强磁场等综合极端条件的可能 ， 这是我们梦寐以求的实验环境 。 ”孙培杰说 。
目前 ， 装置还在调试中 ， 部分极端实验条件还不能实现 ， 但孙培杰已经打算让实验先跑起来 。 走进层高6米多的实验室 ， 两层的实验空间已搭建完毕：一层的实验区矗立着一人多高的液氦气罐 ， 里面将形成极低温、强磁场等极端实验环境；科研人员则身在二层 ， 将量子材料样本连接到测量仪器上 ， 做好将样本送入极端环境的准备工作 。 孙培杰说 ， 营造出极端环境后 ， 实验可能会长达几个月 ， 届时科研人员将在神秘的量子世界展开探索 。
两平台试运行加速成果诞生
工作人员在操作面板上输入数据 ， 2米多高的机器开始工作 ， 新材料就从一个四四方方、类似保险柜一样的高温炉具中烧制诞生……这是物理所赵怀周团队设计出的国内首台热挤压碲化铋材料的试验样机 。 “过去我们一直在研究这种被国外卡脖子的新材料 ， 但受限于以前的场地条件 ， 一直没制作出样机 。 ”赵怀周坦言 。 但去年搬到怀柔科学城的材料基因组平台后 ， 团队实验空间扩大了好几倍 ， 设备也是量质齐飞 ， 加速了科研成果产出 。 赵怀周笑说 ， 怀柔科学城满足了他“梦想中实验室的样子” 。
热挤压碲化铋这种材料有什么用途？赵怀周告诉采访人员 ， 碲化铋可以被切分得非常微小 ， 是制作热电微型芯片的重要材料 。 过去这种材料一直被国外垄断 ， 自从团队“解锁”了制作这种材料的新技术后 ， 已经有多家热电芯片制作企业有意合作 。
与材料基因组平台相隔不远的 ， 就是清洁能源材料测试诊断与研发平台 ， 这里同样已经忙碌地运转起来 。 其中 ， 一套针对电池失效分析研究、全国最大的“互联互通惰性气氛综合分析测试平台”正在试运行 。 平台如同一个为电池进行体检的“医院” ， 电池进入“医院”后 ， 可以按顺序进行形貌、结构等全方位检测 。 目前 ， 平台不仅面向物理所的研究团队 ， 也向其他科研院所和企业开放 。
科学城创新生态加快构建
“一装置两平台”抢先开跑 ， 成为怀柔科学城提速建设的缩影 。 据悉 ， 位于怀柔科学城东区的另一大科学装置——地球系统数值模拟装置 ， 目前也已开展设备安装调试 ， 预计将早于预期在今年6月进入科研试运行阶段 。
其他布局在怀柔科学城的大科学装置和研发平台也在加快建设 。 大科学装置中的高能同步辐射光源主体结构基本完成；多模态跨尺度生物医学成像设施完成主体结构封顶；子午工程二期怀柔部分土建工程基本完工 。
与此同时 ， 怀柔科学城还在加快构建科技创新生态 ， 加快完善新型城市形态 。
在怀柔科学城科学聚核区 ， 目前已有北京大学、中科院8家科研院所、海创产业技术研究院、创业黑马科创加速总部基地、雨林空间国际孵化器等研发机构与科研产业 ， 以及城市客厅、创新小镇、凯利特、栖美园等多个配套项目相继落户 。 在怀柔科学城北区 ， 怀柔区和金隅集团正在将兴发公司地块改造为高等研究机构集聚区 ， 引入了“菲尔兹奖”首位华人得主、世界著名数学家丘成桐领衔建立的北京雁栖湖应用数学研究院 。 不久前签约落户的德勤（中国）大学项目也将入驻这一区域 。
采访人员手记
争分夺秒接力筑梦
【怀柔|“梦想实验室”积蓄原始创新动能】从“怀柔科学城”这一概念正式提出至今 ， 已是第五个年头 。 五年来 ， 科学城从无到有 ， 打造世界级原始创新承载区的蓝图徐徐展开 。 采访人员无数次踏访 ， 感受到这里只争朝夕的激情和速度 。
面积扩容至百平方公里、“国之重器”落户开建、新型研发机构引入、配套设施逐步丰富……面对高难度的工程设计、疫情突发冲击等复杂因素 ， 怀柔科学城的设计者、建设者、管理者不畏艰险 ， 排除万难 ， 为科研工作者筑造着梦想中的实验室、梦想中的科学城 。 当建设者跑完一程 ， 科研工作者随之“接棒” ， 向突破科技前沿的目标迈进 。 科学探索的过程无比艰辛 ， 很难一蹴而就 ， 但这一批一批的筑梦者接力向前 ， 终将成就科技强国的中国梦 。
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