中国科学院重大科技基础设施发展概述

发布时间:2020-09-21 15:34:25 | 来源:中国网·中国发展门户网 | 作者: | 责任编辑:孔令瑶

关键词:设施,科技,发展,建设,我国

 重大科技基础设施建设成就

重大科技基础设施的建设水平位居国际前列

近些年来中国科学院建成的多个重大科技基础设施性能水平不断提升,在国际上获得了很高的评价。上海光源的建设标志着我国进入国际同步辐射光源俱乐部,其建成后的运行状态和研究工作也是位居国际前列。郭守敬望远镜成为国际上光谱获取效率最高的望远镜,现已与开普勒空间望远镜结成伙伴关系,资源共享。500 米口径球面射电望远镜工程建设实现了多项自主创新,主要性能指标达到了国际领先水平。稳态强磁场装置建成了40 特斯拉、位居世界第二的稳态混合磁体。

一些早期建设的设施,经过持续改造,性能不断提高,也陆续进入国际同类装置的性能水平前列。北京正负电子对撞机成功实现亮度提高100 倍,为取得国际领先的成果奠定了基础。长短波授时系统经过不断改进,授时精度长期稳居世界前三位置,为我国的重大活动提供了保障。

重大设施建设水平在国际上产生的重大影响,使得一些设施有机会、有能力参与本领域大科学计划的国际合作。例如,2007 年建成的全超导托卡马克实验装置——EAST,被国际同行誉为“世界聚变能开发的重要里程碑”,发展成为国际重大合作计划“国际热核聚变实验堆计划”(ITER)的重要实验平台,为ITER 的建设提供了关键的核心部件;由于子午工程的建设,我国科学家率先提出了“国际空间天气子午圈计划”,子午圈上的各国合作开展全球空间天气联测及科学研究,奠定了我国在空间领域大科学国际合作中的重要地位。

在重大科技基础设施建设过程中发展一批自主创新的关键技术

郭守敬望远镜应用主动光学技术控制反射施密特改正板,成功解决大视场望远镜不能同时具有大口径的难题。FAST 望远镜采用光机电一体化技术,自主提出轻型索拖动馈源支撑系统和并联机器人,实现了望远镜接收机的高精度指向跟踪。海洋科学综合考察船拥有我国第一台具有 4 500 米深海综合原位探测能力的作业级科研型水下缆控潜器,具备国际先进的海底环境探测能力、水下作业取样能力,经过上百次下潜作业,已获得了大量宝贵的深海数据影像及生物岩石样品。 

设施运行成就

中国科学院重大科技基础设施建设取得了巨大成就,产生了重要的国际影响。设施投入运行后,取得令人瞩目的进步,为我国科技发展、诸多重大成果的突破提供了重要支撑。

依托重大科技基础设施产出一批原创性前沿突破成果

设施高水平的建设和运行,为科学前沿探索提供了重要支撑,推动我国粒子物理、凝聚态物理、生物大分子和蛋白质科学等领域部分前沿方向的科研水平进入国际先进行列。北京正负电子对撞机发现四夸克粒子 Zc(3900),引领国际高能物理研究的发展方向。大亚湾中微子实验发现了第 3 种中微子振荡,对中微子物理未来发展具有重要作用,有助于破解宇宙中“反物质消失之谜”。依托上海光源等设施,发现了凝聚态物理中新型准粒子——外尔费米子,对拓扑电子学和量子计算机等颠覆性技术的突破具有重要意义。依托上海光源、蛋白质研究设施等,发现了埃博拉病毒的病毒膜融合激发新机制,为埃博拉病毒防控提供了重要的理论基础。基于子午工程,系统揭示了大气层-电离层耦合、磁层-电离层耦合及太阳辐射光化学3类过程对电离层变化性的驱动机理,对揭示日地系统能量传输与耦合具有重大科学意义,对提升空间环境预报能力具有重要价值。

解决了若干影响产业发展瓶颈的科学问题

兰州重离子加速器在长期的运行过程中发展出一整套完备的重离子治癌技术,目前已经在几个医院开始了临床治疗试验,为今后在全国的推广应用奠定了坚实基础。EAST 及我国后来参加 ITER 建设的过程,带动了超导线材和超导磁体的规模化制备技术,推动了我国稀土产业在国际产业分工价值链中的攀升。利用合肥光源,实现了煤基合成气一步法高效生产烯烃的原理研究,为煤化工发展提供了全新解决方案。北京正负电子对撞机改造工程推动了我国精密加工能力的进步,对于我国飞机关键部件加工水平的提高具有显著作用。

为解决关系国计民生和国家安全的重大科技问题提供支持

中国遥感卫星地面站成功实现了“悟空”“墨子”“慧眼”等卫星的数据接收,保证了空间科学卫星高水平成果的产出。中国遥感卫星地面站和遥感飞机还为完成国产陆地卫星定量遥感关键技术及应用项目提供了数据和试验支持,有力支撑了国产陆地卫星定量化应用水平的提高。长短波授时系统在保证“北斗”系统时间的可靠性、准确性和稳定性的同时,还在“北斗”精密授时等方面作出了重要贡献。

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