中国科学家又一次向“极限”发起挑战:在国际上也是首创!

2017-09-28来源:中青在线 作者:来点科学·邱晨辉

  备受瞩目的北京怀柔科学城终于迎来大动作。

  今天,一个名为“综合极端条件实验装置”的大科学工程在这里启动建设,这是北京怀柔科学城第一个正式开工的国家重大科技基础设施,也是北京综合性国家科学中心的核心组成部分之一。

  该项目的法人建设单位是中科院物理所,该所所长方忠今天透露,拟通过5年左右时间,将该项目建成国际上第一个集成“极低温”“超高压”“强磁场”和“超快光场”等极端条件为一体的用户装置

  这可了不得!

  在今天的项目启动暨管理座谈会上,中国科学院副院长王恩哥对此评价:这在国际上也是首创,将极大 提升我国在物质科学及相关领域的基础研究与应用基础研究综合实力。

  ▲综合极端条件实验装置示意图。中国科学院物理研究所供图。▲

  探索“极限”、挑战“极限”的梦想

  其实,科学家,尤其是物理领域的科学家,一直有一个探索“极限”、挑战“极限”的梦想。而这在方忠看来,不仅仅是中国科学家的梦想,也是全世界科学家孜孜以求的核心科学目标。

  按照“综合极端条件实验装置”首席科学家、中科院物理所研究员吕力的说法:

  任何物质都是在一定的物理条件下形成的,通过使物理实验条件到达极端状态,可以形成许多在常规物理条件下不能得到的新物质和新物态,发现科学新现象。

  也因此,人为地创造一些“极端条件”,甚至为此耗资建造大科学工程,在科技界并不新鲜——工欲善其事必先利其器。

  放眼全球,包括美国佛罗里达强磁场实验室、德国马普量子光学研究所、法国格勒诺布尔的尼尔研究所和欧洲强磁场中心、日本东京大学固体所极端条件实验室等在内的不少知名研究机构,都拥有先进的“极端条件”实验设施。

  可以说,“极端条件”实验手段的整体水平直接影响着一个国家在相关基础研究领域,乃至与国民经济、国防工业息息相关的核心领域竞争力。

  备受诺奖青睐的“极端”大户

  值得一提的是,近年来,利用极端实验条件取得的创新突破中,更是不少工作获得了诺贝尔奖。

  今天开工建设的“综合极端条件实验装置”,其亮点则在于“综合”二字,将几个不同领域的“极限”结合在一起,一旦建成就是国际上第一个综合集成“低温”“高压”“强磁场”“超快光场”等一系列配套的集群设备所构成的大型科学实验设施。

  形象一点说,人们可以创造一个环境,这个环境既有“超低温”,也有“超高压”,也有“超强磁场”“超快光场”。

  这种“极限*4”是很多科学家梦寐以求的实验场所!

  ▲届时可以寻找室温超导体,《阿凡达》中的悬浮场景也可能不再是“神话”

  吕力还给出这一装置的多个应用前景,例如——

  该装置将为非常规超导、拓扑物态、量子材料与器件等方面的研究提供最尖端实验手段的支撑,进而为相关材料的人工设计与制备以及诸多科学难题的破解提供前所未有的机遇。

  该装置将极大带动应用研究和前沿技术的发展,对推动我国高精尖科学仪器、装备的研制能力,促进具有重要科学研究价值甚至重大应用价值的材料,特别是 新型量子材料体系的发现

  有望在2022年验收,届时向用户开放

  吕力当天还透露,该项目的主体建筑有望在2019年完工,最终验收则要等到2022年。

  一旦项目建成,将遵循以“开放、共享、流动、合作”的运行管理机制,向国内外用户开放。

  中科院物理所党委书记文亚今天也提到,该所希望建设好综合极端条件这个用户设施,并且让相关实验条件保持独特优势,让国内外顶尖科学家到这个平台上开展研究。他说: 这就好比筑科技巢,希望引来更多科学家金凤凰,这样聚集才能出好成果。

  最后再来回顾一下这个大科学装置的基本情况。

    当然,这只是开始。

  未来还将有更多的大科学工程“入驻”怀柔科学城。

  今天,王恩哥给出了一个颇为诗意的展望:

  未来,怀柔科学城的建设将会日新月异,一栋栋现代科研大楼会拔地而起,一座座世界最先进的科研装置会在此安家,一批批世界级顶尖科学家也会在这里聚集,数代中国人科技强国的梦想即将在怀柔这块土地上变成现实。

  文字记者&微信编辑:邱晨辉。图片来源于中国科学院物理研究所。转载请联系后台。

【责任编辑:于璧嘉】

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