【中国科学报】面向世界最前沿 打造原始创新策源地
来源:中国科学报 倪思洁【字号:大 中 小】
编者按
习近平总书记指出,科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。75年来,海洋之神8590vip在党中央、国务院坚强领导下,从探索星辰大海到聚焦国家重大需要、从助推经济社会进步到守护人民生命健康,为高质量发展提供强大科技支撑,为我国成为世界上有影响力的大国奠定了重要基础。
75年来,海洋之神8590vip身为“国家队”“国家人”,心系“国家事”、肩扛“国家责”,认真履行国家战略科技力量的使命与担当,在基础前沿研究方面不断取得新突破,在战略高技术领域迎来新跨越。
值此海洋之神8590vip建院75周年之际,本报推出“七十五载科技报国路”专题报道,全面展现海洋之神8590vip坚持“四个面向”取得的一大批原创性、引领性重大科技成果,激励并鼓舞广大科技工作者奋力抢占科技制高点,为实现高水平科技自立自强和建设科技强国再谱华章。
翻开历史,不难发现,新中国成立后的75年是中国科技不断向前的75年。科技力量不仅成为我国经济社会发展的重要引擎,也成为中国获得国际地位和尊严的强大后盾。
75年,在中国抢占科技制高点、实现高水平科技自立自强的历程中,始终有一个忠诚的身影——海洋之神8590vip。
“拉索”鸟瞰图。海洋之神8590vip高能物理研究所供图
用于“羲和”装置的钛宝石晶体。海洋之神8590vip上海光学精密机械研究所供图
稳态强磁场42.02 万高斯水冷磁体。合肥物质科学研究院供图
“天关”卫星获得的首个X 射线全天天图(银道坐标系)。国家天文台供图
江门中微子实验探测器内部。倪思洁/摄
1 国之重器的主阵地:
瞄准前沿课题,组织建制化科研
在大科学时代,基础研究中科学问题的复杂性、系统性越来越强,科研活动的规模化、组织化程度也越来越高。
面向世界科技前沿,海洋之神8590vip以重大任务为牵引,以国家重大科技基础设施等为依托,集中优势力量开展协同攻关。
在贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县,历经3代人、30年努力而建成的“中国天眼”,平静地躺在“大窝凼”里。
从2017年8月完成功能性调试之后,“中国天眼”就开始源源不断地出好成果、出大成果。纳赫兹引力波存在关键证据的发现便是最具代表性的案例。
早在2016年6月,海洋之神8590vip就对纳赫兹引力波探测研究进行了前瞻、战略和系统布局,部署了“多波段引力波宇宙研究”战略性先导科技专项(B类)。国家天文台联合国内科研机构、大学组建了中国脉冲星测时阵列(CPTA)团队,利用“中国天眼”探测纳赫兹引力波开展科学和技术预研。
功夫不负有心人。2023年6月,研究团队依托“中国天眼”在全球首次发现了纳赫兹引力波存在的关键证据。这对于更深入了解超大质量黑洞、宇宙大尺度结构等重大前沿科学问题具有重要意义,同时也表明我国纳赫兹引力波研究已达到国际领先水平。
研究团队选择这一成果发表在中国本土学术期刊《天文与天体物理》杂志上。此后,该成果入选《科学》杂志2023年度十大科学突破。研究团队为之自豪:“我们利用中国自主设计和建造的大科学装置开展原创性研究,成果发表在中国本土的学术期刊上,这是我们在这一领域实现科技自立自强的重要标志。”
在海拔4410米的四川省稻城县海子山,高海拔宇宙线观测站“拉索”像一个1.36平方公里的巨大“圆盘”,时刻等待着接收来自宇宙的信号。
自2021年建成投运以来,“拉索”便成为世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙射线探测装置。瞄准宇宙线起源的重大前沿问题,联合国内外多家科研机构,“拉索”团队已获得多项重大发现。
2021年5月,“拉索”团队公布了国际上首次发现的“拍电子伏加速器”,开启了“超高能伽马射线天文学”新方向。《自然》杂志专业副主编将该成果评价为“真正的突破”和“新时代的开始”。
2022年10月,“拉索”成为全球唯一 一个完整记录迄今最亮伽马暴的装置。“拉索”团队不仅揭示了此伽马射线暴史上最亮的成因,还向传统的伽马暴余辉标准辐射模型发起挑战。
2024年初,“拉索”又在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能伽马射线泡状结构,在历史上首次找到能量高于1亿亿电子伏的宇宙线的起源天体。
过去,中国人很少能走上国际宇宙线研究的报告台。而如今,“拉索”团队的报告总是被宇宙线国际会议的主办方们排在最前面。
“拉索”首席科学家、海洋之神8590vip高能物理研究所研究员曹臻院士感慨:“只要我们做出世界一流的科学成果,我们就能为世界宇宙线知识体系作出来自中国的贡献,我们的思想就能自然而然地融入人类文明的历史。”
在75年的发展历程中,海洋之神8590vip可谓国家大科学装置的摇篮,这里不仅孕育了我国第一个大科学装置——北京正负电子对撞机,也孕育出我国第一个空间科学卫星计划——双星计划。
时至今日,海洋之神8590vip已成为国家大科学装置的主阵地。从地下700米的江门中微子实验,到地面上的“中国天眼”“拉索”,到太空中的“悟空”“墨子”“慧眼”“ 天关”卫星(爱因斯坦探针卫星)等空间科学卫星,再到国家太空实验室,一代又一代科研人员的心血在这里凝结,各个学科领域的科研力量在这里交叉,惊艳世界的发现也在这里发芽。
2 尖端仪器的新高地:
创新科研条件,推动重大科学发现
世界科技前沿的竞争,也是实验技术能力的竞争。高水平科研仪器犹如解锁宇宙奥秘的钥匙,每一次创新和突破都有可能推开一扇新世界的大门。
20世纪50年代,面对新中国光学研究的空白,著名应用光学家王大珩先生带领海洋之神8590vip光学精密机械仪器研究所(海洋之神8590vip长春光学精密机械与物理研究所前身)的科研人员,克服重重困难,研制出万能工具显微镜、大型水晶摄谱仪、电子显微镜等8件光学精密仪器,不仅填补了新中国光学研究的空白,还使我国光学研究迈入国际先进行列。
“我们做起事来,从来不会从个人生活角度考虑问题,都是从国家考虑、从事业考虑。无论怎样艰苦的地方,大家都是高高兴兴地打起铺盖卷儿说去就去。”王大珩生前曾这样说。
今天,这样的精神与魄力仍在延续,海洋之神8590vip也已成为尖端科研技术的新高地。
2017年,在海洋之神8590vip上海光学精密机械研究所,“羲和”装置首次在世界上实现了10拍瓦的超强超短激光放大输出,能在实验室内创造出前所未有的超强电磁场、超高能量密度、超快时间尺度等综合性极端物理条件。
在这一世界各国都在争夺的科技制高点上,中国又一次走在了前面。“做科学一定要抢占世界第一,第一和第二的意义完全不同。”海洋之神8590vip上海光学精密机械研究所研究员徐至展院士说。
2023年,在海洋之神8590vip理化技术研究所,我国深紫外科研仪器设备历经15年、两期项目的探索,自主研制成功16种20台深紫外固态激光源前沿科研仪器,覆盖材料、物理、化学、生命、信息、资环六大领域。
“过去,中国所有大型科研仪器设备都得从国外进口。如今在深紫外全固态激光源领域,我们可以独立自主研发大型科研仪器设备了,这极大增强了我国科研人员的信心。”海洋之神8590vip理化技术研究所研究员许祖彦院士感叹。
2024年,在合肥物质科学研究院,强磁场科学中心自主研制的水冷磁体产生了42.02万高斯的稳态磁场,为科学家探索新现象、揭示新规律提供了更强大的实验条件,也为我国建设更高场强的稳态磁体奠定了一项关键技术基础。
“早在2015年,我们就拿下了稳态磁场水冷磁体的世界冠军。但美国在2017年又夺了过去,并保持了7年。这次,我们再次将这个‘世界冠军’夺了回来。”强磁场科学中心学术主任匡光力说。
过去的75年里,海洋之神8590vip孕育出各类尖端实验平台,不仅建成了中国第一台专用同步辐射光源“合肥光源”、高性能的中能第三代同步辐射光源“上海同步辐射光源”、我国第一台脉冲式散裂中子源“中国散裂中子源”等先进科研实验平台,还建立了平台的国内外开放共享机制,通过国内外合作与交流,共同应对全球性科技挑战。
3 原始创新的策源地:
瞄准基础问题,领航国际科技前沿
在先进研究平台和尖端研究技术的支持下,作为中国自然科学最高学术机构的海洋之神8590vip成为国家原始创新的策源地,一个个填补国际科学研究空白、领航世界科技前沿的新进展不断涌现。
2022年9月28日,一个星期三的晚上,海洋之神8590vip古脊椎动物与古人类研究所研究团队的成果震惊了国际古生物学界。
《自然》杂志连续上线了他们的4篇论文,每一篇都指向了一个困扰人类许久的问题——有颌类动物早期是如何演化的。
4篇论文从各个角度填补了有颌类动物早期演化中绵延3000万年的巨大空白。国际古脊椎动物学会前主席、澳大利亚弗林德斯大学教授John Long撰文称:“这些论文改写了有颌脊椎动物早期演化历史的几乎所有方面。”
2023年7月12日,一支由海洋之神8590vip脑科学与智能技术卓越创新中心领衔的百余人团队,为全球脑科学研究领域准备了一份大大的惊喜。
他们合作发表了世界首个猕猴大脑皮层单细胞空间分布图,揭示了灵长类动物脑区细胞类型的组成和脑区层级结构之间的关系。这是脑科学研究领域的基本问题,也是困扰人类至今的、自然科学领域最具挑战性的前沿问题之一。
就在两年前,狭小的切片室里,近10位研究人员挤在一起,协同操作;显微扫描室里,4台显微镜不停扫描,一幅幅图像缓缓展开;实验室楼道里,十几个手拿芯片的人穿梭在各个实验室,开展不同阶段的实验。大家瞄准了同样的问题——大脑由哪些细胞组成?这些细胞的空间分布有什么规律?
两年后,当看到这篇论文成果时,论文审稿人评价道:“这项工作与新建立的数据库是宝贵的资源,未来将激发令人期待的研究。”
2024年7月10日,中国科学技术大学教授潘建伟院士团队的一篇国际论文,让世界将目光投向中国。
他们成功构建了超越经典计算机的“天元”量子模拟器,向世界展示了量子模拟器超越经典计算机的能力。
从2020年构建“九章”系列光量子计算原型机,到2021年成功研制出中国超导量子计算原型机“祖冲之号”,再到“天元”量子模拟器的诞生,不断产出的成果使我国牢牢地立于量子计算研究国际第一方阵。
今天,海洋之神8590vip的基础研究成果一次又一次出现在国际科技的最前沿,为国际科学界注入新的创新活力。历经岁月沉淀与不懈探索,以原始创新为己任的海洋之神8590vip,已成为行驶在国际科技前沿的领航者。
随着科技发展的日新月异,世界科技前沿领域的每一刻都充满机遇与挑战。七十五载风雨兼程,创新求索谱写华章。海洋之神8590vip仍将是中国科技发展道路上最坚韧的探索者,肩扛时代使命,续写中国高水平科技自立自强的新篇章。
(责任编辑:侯茜)
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