科學重器匯聚中國速度與能量

　　再去“天眼”，是在今年5月中旬。

圖片來源于網絡

　　路上，輕晃的大巴車像一個安逸的嬰兒床，搖得人昏昏欲睡。當車停下來時，我發現，車已經行駛到一個擺脫了山村氣息的地方。

　　“到了？”我心里不禁疑惑，這不是我印象中的路。

　　大門旁邊由首席科學家南仁東先生親手設計的“FAST”徽標告訴我，我的確到了“天眼”的大門口。夏季溫濕的山區，在這個紅底藍字的徽標前面催生出一叢玫紅色的野花，由綠葉襯托著，顯得格外艷麗。

　　“第4次來這兒了，怎么感覺跟從沒來過一樣？”車上的我心里納悶。

　　回想起來，初次來“天眼”是在2015年的夏天。那時，要想來這個大窩凼，屁股先要經得起考驗。山路上隨處可見的大泥坑，會把人顛到幾乎要擺脫地心引力。之后，路越來越好走，幾乎每隔半年，“天眼”都要讓我驚嘆一次：“進度真快呀！”

　　進了大門后，在我面前的，是一群別致的黃色木質建筑。和“天眼”一樣，它們的設計精美而實用。未來，在這些建筑里，不知會有多少科研成果從大窩凼走上世界科學的舞臺。

　　從主樓順著地勢從高往低走，很容易就能找到那口世界著名的“大鍋”。

　　沿途，我憑著記憶找到了那間簡易工棚會議室。那是“天眼”工程建設期間，我最熟悉的地方。在那里，科學家曾跟我詳細介紹“天眼”饋源艙起吊、主體工程完工等工程細節。也是從那里，我把“天眼”的最新消息發回報社編輯部。如今，科學家終于不用窩在工棚里搞科研了。

　　再往下，就看見“大鍋”了。它還是老樣子，靜靜地躺在窩凼里，默默地守望著外太空。

　　“早出成果，多出成果，出好成果，出大成果。”我們對“天眼”寄予的希望，已經成了每位“天眼人”的目標。我也期待著，“天眼”工程能夠不負所托，繼續為我們帶來更大的驚艷。

　　隱藏在地下的“超級顯微鏡”

　　●講述人：記者 沈春蕾

　　深圳，一座往返無數次的城市；東莞，初次踏入卻因為它——中國散裂中子源工程。從深圳寶安機場前往東莞市大朗鎮的路上，我一次次在腦子里構想著這個巨大工程的模樣。不知不覺，進入散裂中子源工程園區大門，幾棟銀灰色的建筑物率先映入眼簾。殊不知，這個工程的真正核心卻在地下，它神秘的面紗即將被揭開。

　　沿著樓梯下到有6層樓深處，是一條筆直的隧道。中科院高能物理研究所東莞分部副主任、加速器調試負責人王生介紹說，這里是我國自主研發的國內最高能量的負氫直線加速器。直線加速器由4臺漂移管加速器構成，今年4月24日，它完成了前三臺漂移管加速器的調束工作，束流能量達到60MeV。

　　此前，由于國外進口的速調管出現質量問題，導致直線加速器調束計劃一再延期。為保證工程進度，在缺少一臺速調管的情況下，項目經理部決定采用60MeV注入的替代方案。“雖然60MeV束流給同步加速器調束增加了不少困難，但通過克服困難，為同步加速器調束贏得了寶貴的調束時間，也為整個工程如期驗收提供了保證。”王生說。最終，整個工程的設備國產化已經達到96%以上，并且在調束過程中運行穩定可靠。

　　直線隧道的盡頭有一座小小的天橋跨過同步加速器束線。在天橋上能看到一座環形隧道消失在視野中。在這里，從直線加速器出來的負氫離子通過剝離，變成質子注入到快循環同步加速器。7月7日，快循環同步加速器成功將質子束流加速到設計能量1.6GeV。中科院高能物理研究所副所長、東莞分部主任陳延偉說：“這是工程建設的又一個重要里程碑。”

　　重回地面，我見到的是一棟獨立的建筑物——靶站設備樓，其中有工程一期建成的3臺中子譜儀。11月1日，加速器首次以1赫茲的重復頻率打靶運行，并與靶站和譜儀開展了聯合調試。11月9日，加速器實現了25赫茲打靶運行，平均束流功率超過10千瓦，達到國家驗收指標要求。

　　中子科學部探測器組負責人孫志嘉主要從事探測器系統的研制。他說：“如果將散裂中子源工程比做一臺超級顯微鏡，譜儀是顯微鏡的核心部分，探測器則是中子譜儀的‘眼睛’，用以發現樣品的微觀結構。”

　　明年，散裂中子源工程將接受國家驗收，之后將向世界開放，幫助科學家們用中子散射來研究DNA、結晶材料、聚合物等物質的微觀結構。

　　和強磁場“8年同行”

　　●講述人：中科院強磁場科學中心助理研究員 唐佳麗

　　我來自磁體科學與技術部水冷系統，主要跟水冷磁體打交道。水冷磁體當然離不開水的冷卻。相對于超導磁體而言，水冷磁體可以提供更高的場強，為多學科領域的科學家提供夢寐以求的高場實驗條件。

　　由于水冷磁體對水質、水壓等的要求極高，我們系統的很多設備運行工況也比較特殊，會不斷出現新的難題。如何解決、如何優化一直是我們的工作主題，所以這幾年的運行是一個很好的學習和積累的過程。

　　經常在一天實驗結束后，其他同事已經下班，我們的蓄冷工作才剛剛開始。我們有一個3000立方米的蓄水罐，為水冷磁體實驗提供冷源。循環冷卻水用的是水質要求極高的去離子水，而為了維持水質，提純系統必須全天候運行。系統有一套短信提醒的工作模式。一旦制冷水溫異常，提純系統報警，相關人員就必須第一時間回到水冷廠房進行故障排查和恢復。

　　今年夏天的一個晚上，吃完晚飯準備陪孩子的我，就接到了顯示制冷出水溫度異常的報警短信。我匆匆趕往單位，迅速展開排查和檢修工作：打開冷卻泵排氣閥排掉空氣，對冷卻塔進行補水，重新進入運行流程……這些步驟于我而言已經習以為常。只是夏天的水冷廠房，蚊子來得特別猛烈。

　　穩態強磁場實驗裝置包括系列磁體、技術裝備系統、實驗測試系統。它使我國穩態強磁場技術躍升至國際一流水平。很幸運自己畢業后的第一份工作就是參與強磁場的建設，并且一堅持就是8年。

　　年終手記

　　鑄牢重器 邁向領跑

　　曾幾何時，我國科學家需要借助國外的儀器設備進行科學研究。隨著我國自主研制的大科學裝置紛紛建成，這樣的尷尬已漸成歷史。中國制造的科學重器，不僅極大支撐了國內基礎研究和高新技術研發，更讓我們的科技成果在國際上備受矚目。

　　這一年，我國大科學裝置頻傳科研碩果：EAST團隊科研成果連續六年入選Nuclear Fusion亮點，中國西南野生生物種質資源庫研究團隊在國際上首次成功破譯茶樹基因組，上海光源“夢之線”用戶國際上首次實驗證實非點群拓撲絕緣體中沙漏費米子，LAMOST DR3數據集正式向全世界公開發布，科學家成功破解深海潛標數據實時傳輸世界難題，中國遙感衛星地面站第一時間共享四川九寨溝震前衛星遙感數據…… 這些成果的取得，凝聚了科研人員的心血和智慧，更彰顯了我國大科學裝置在支撐科學探索、技術創新方面的強大作用。

　　這一年，同樣有一批大科學裝置在緊鑼密鼓地推進建設：近物所HIRFL首次實現離子源脈沖束注入運行，武漢國家生物安全實驗室獲CNAS認可認證，陸地觀測衛星數據全國接收站網建設項目通過國家驗收，ITER首個超導磁體系統部件成功研制并順利交付，“神光”驅動器升級裝置圓滿通過綜合驗收……大科學裝置工程規模龐大，從立項設計、開工建設到驗收交付，每一步、每一環都體現著自主研發能力的積淀和技術制造能力的突破。

　　據統計，到2030年，我國將在能源、生命、地球系統與環境、材料、粒子物理和核物理、空間和天文、工程技術等7個科學領域部署一批重大科技設施。屆時，我國基礎科研能力將再次獲得顯著提升，并將不斷推進科學研究從“跟蹤”“并行”向“領跑”轉變，以更多更好的科研產出為國家社會發展提供源源不斷的基礎支撐。