被譽為“超級顯微鏡”的散裂中子源(CSNS)是了解微觀世界的利器,原本僅英國、美國和日本三國擁有此設備。9月初,中國科學家宣布,已攻克“超級顯微鏡”的關鍵技術——中國散裂中子源首次“打靶”成功,標志著“超級顯微鏡”的主體工程順利完工,進入試運行階段。
中國散裂中子源裝置內的快循環(huán)質子同步加速器
“超級顯微鏡” 并非“面子工程”
所謂散裂中子源,通俗地說就是一個用“中子”來了解微觀世界的工具。世界上的物質由分子和原子組成,而原子內部有原子核,原子核則包含了中子。中子不帶電且對某些原子核非常敏感的特性,讓它能夠“拍攝”到材料的微觀結構和內部運動規(guī)律,因此成了科學家探測各種物質分子內部結構的“探針”。
也因此,散裂中子源被科學家形象地稱作“超級顯微鏡”。正如X射線能夠“拍攝”人體的醫(yī)學影像,科學家希望找到一種工具,能夠“拍攝”物質材料的微觀結構。散裂中子源是最佳選擇之一。
“超級顯微鏡”不僅可以在材料科學、生命科學、物理等基礎研究領域提供“有力支撐”,還有“接地氣”的一面,相關領域可借此平臺攻克國家可持續(xù)性發(fā)展和國家安全戰(zhàn)略需求的一些瓶頸問題。
比如1998年6月,德國一輛城際快車意外出軌,事故元兇竟然是老化的車輪。在英國散裂中子源上檢測車輪,發(fā)現其中的內部裂痕。
事實上,無論是高鐵的輪軌,還是飛機的渦輪、機翼里面都有應力,它決定了高鐵和飛機使用壽命和安全性。但是,這個應力看不到、摸不著,對它的研究成了避免類似災難發(fā)生的關鍵。如今,科學家已經可以在散裂中子源上,測量研究輪軌和機翼的剩余應力,優(yōu)化機械加工工藝,使高鐵和飛機變得更安全舒適。
按照這思路,散裂中子源的質子和中子還可用于腫瘤的放射性治療研究,在新型清潔能源可燃冰的開發(fā)利用中,散裂中子源高壓下的中子衍射技術,也能用來研究可燃氣體甲烷水合物的形成機制和穩(wěn)定條件,其研究成果將為安全、高效地開采和利用可燃冰提供科學依據。
CSNS是重振東莞的關鍵因素
中國散裂中子源,有著世界其他3大散裂中子源所不具備的優(yōu)勢:與制造業(yè)緊密結合?!俺夛@微鏡”所在地廣東東莞——地處珠三角核心區(qū)域,擁有中國政府認證的“國家高新技術企業(yè)”2,028家,以科技創(chuàng)新引領產業(yè)轉型升級態(tài)勢明顯。如何將制造業(yè)優(yōu)勢與散裂中子源的科技成果轉換相結合,形成相關產業(yè)的集聚發(fā)展,是東莞目前探索的方向。
東莞市副市長黃慶輝透露,依托散裂中子源,東莞市正規(guī)劃建設總面積約45.7平方公里的中子科學城。
中子科學城所在區(qū)域是廣深科技創(chuàng)新走廊的重要戰(zhàn)略節(jié)點。目前,該區(qū)域已集聚了一批具有國際影響力和國際化視野的高端創(chuàng)新要素,包括CSNS、華為終端總部等科研創(chuàng)新機構和國際化企業(yè)。
而這片區(qū)域有了新的頭銜:粵港澳大灣區(qū)。據資料介紹,粵港澳大灣區(qū)指的是由廣州、佛山、肇慶、深圳、東莞、惠州、珠海、中山、江門9市和香港、澳門兩個特別行政區(qū)形成的城市群。是繼美國紐約灣區(qū)、美國舊金山灣區(qū)、日本東京灣區(qū)之后,世界第四大灣區(qū)。
“粵港澳大灣區(qū)”的提出,不只是區(qū)域經濟整合將進入新階段,更標志著這一區(qū)域將可能迎來新一輪的改革開放。
在改革開放初期,由于經濟差距過大,珠三角的經濟主要是被海外資本,特別是港臺的制造業(yè)資本所整合。香港掌控著資金,而內地珠三角城市則是工廠。本世紀初,中國加入WTO以來,內地城市的經濟開始逐漸脫離“低端加工”的初級階段,誕生了一大批有品牌的自主企業(yè)。之前那種單向的整合,開始變?yōu)殡p向的融合。一部分港臺資本,比如富士康依然是珠三角產業(yè)鏈的重要掌控者。但同時,一大批港臺資本所掌控的低端制造業(yè)不斷被擠出市場。
得益于改革開放,東莞最初也是成為了“世界工廠”,然后隨著轉型升級的推動,這一地區(qū)正發(fā)生一場翻天覆地的巨變,“中國制造”開始向著“中國創(chuàng)造”邁進。
“超級顯微鏡”就是“中國創(chuàng)造”的成果之一。東莞能否抓住這個機遇實現“重振”還有待觀察,但不可否認的是,借助“粵港澳大灣區(qū)”的東風,這個曾經被抹黑為“性都”的城市,最終能否擺脫污名,還是值得期待。