原標(biāo)題：合肥正集結(jié)上游科技攻關(guān)、中游裝備制造、下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

　　點(diǎn)燃創(chuàng)新“太陽”聚變產(chǎn)業(yè)鏈

　　在安徽省合肥市西郊的董鋪水庫上，有一座被稱為“科學(xué)島”的內(nèi)陸小島。它是中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院所在地，不足3平方公里的面積，已涌現(xiàn)出一批世界級重大科技成果，先后建設(shè)、運(yùn)行包括全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST，中文名“東方超環(huán)”)在內(nèi)的多個大科學(xué)裝置。10年間，這座島牽頭承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目45項、國家自然科學(xué)基金項目1257項，累計授權(quán)發(fā)明專利2300余件。

　　新老“島民”的傳承

　　EAST是科學(xué)島上當(dāng)之無愧的“明星”，托卡馬克是一種利用磁約束實現(xiàn)可控核聚變的裝置，因為原理類似太陽燃燒的機(jī)制，因此被稱為“人造太陽”。

　　20世紀(jì)中葉，人類開始核聚變能源研究。1973年，中國科學(xué)院在科學(xué)島上開啟了關(guān)于托卡馬克的實驗。作為較早的一批“島民”，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋云濤記得，當(dāng)年小島還很荒涼，核聚變研究落后其他國家至少10年。老一輩科學(xué)家?guī)е麄儚囊慌_進(jìn)口實驗裝置起步，投身建設(shè)“中國造”的“人造太陽”。

　　“對聚變研究來說，我們是有‘傳幫帶’的。當(dāng)實驗失敗時，導(dǎo)師會幫助我們修改實驗方案，也會有老一輩的科學(xué)家指導(dǎo)我們再去做實驗，再不斷去總結(jié)經(jīng)驗?！蓖蹙S俊告訴記者。“95后”的他是科學(xué)島最新一批“島民”。去年，王維俊博士研究生畢業(yè)，正式入職等離子體物理研究所，負(fù)責(zé)的是超導(dǎo)線圈的熱處理工藝。王維俊說，他從小在科學(xué)島長大，很小的時候就接觸到了“人造太陽”的概念，島上濃厚的科研氛圍埋下了“追逐太陽”的種子。

　　“每一代人都有每一代人心中的太陽，是需要不斷去追尋的?！蓖蹙S俊說。2006年，EAST建成運(yùn)行。十多年來，合計超過萬人次的科研工作者，在這個大科學(xué)裝置上合力沖擊“人造太陽”的夢想。2021年，EAST先后成功實現(xiàn)可重復(fù)的1.2億度101秒、1.6億度20秒、1056秒長脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行，刷新了多項世界紀(jì)錄。此外，從2006年起，科學(xué)島代表中國躋身國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER計劃)，在這個由國際七方、30多個國家合作的國際大科學(xué)工程計劃中，中國負(fù)責(zé)近10%的科研任務(wù)，其中科學(xué)島承擔(dān)了中方任務(wù)的73%。

　　今年4月12日21時，EAST成功實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行，再次創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄，引發(fā)全球關(guān)注。“這次突破的主要意義在于‘高約束模式’。”王維俊解釋，高約束模式下粒子的溫度、密度都大幅度提升，這為提升未來聚變電站的發(fā)電效率，降低成本奠定了堅實的物理基礎(chǔ)?！昂唵蝸碚f，我們探索了一種新模式下聚變反應(yīng)的可行性，沿著這條路繼續(xù)探索下去，未來聚變裝置的建造成本能大幅降低，聚變電站在商業(yè)化方面就可能更具可行性?！蓖蹙S俊說。

　　“沿途下蛋”，共建共享

　　除了EAST以外，科學(xué)島上的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實驗裝置同樣矚目。2017年9月，穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實驗裝置通過驗收并投入使用，到目前已運(yùn)行超過50萬個機(jī)時，為國內(nèi)外170多家科教機(jī)構(gòu)提供了實驗條件，支持科研人員在物理、化學(xué)、材料、生命、工程技術(shù)等領(lǐng)域開展3000多項前沿研究，取得了一系列重要科研突破。

　　去年，該裝置創(chuàng)造場強(qiáng)45.22萬高斯的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場，超越已保持了23年之久的45萬高斯穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場世界紀(jì)錄?！?5.22萬高斯有多強(qiáng)?地球磁場約等于0.5高斯，新紀(jì)錄相當(dāng)于地球磁場的90多萬倍?！敝锌圃汉戏饰镔|(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場科學(xué)中心相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，就像顯微鏡放大100倍比放大10倍能看得更清楚，磁場越強(qiáng)，越有助于探明物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這為發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、研發(fā)新型技術(shù)提供了更好的條件。

　　從已建成的EAST、穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場到建設(shè)中的“聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)”，再到謀劃中的“強(qiáng)光磁”“大氣立體觀測塔”，科學(xué)島藍(lán)圖中的大科學(xué)裝置將達(dá)到5座。對科學(xué)島來說，下一步，實現(xiàn)大科學(xué)裝置的共建共享是關(guān)鍵。

　　雖然不同的大科學(xué)裝置工藝流程不同，但其間存在一些共性的關(guān)鍵技術(shù)和核心工藝。通過建立共性技術(shù)研發(fā)平臺，可以促進(jìn)資源的集約和技術(shù)的發(fā)展，不同裝置的聯(lián)用，也有助于促進(jìn)重大成果的產(chǎn)出。2020年，科學(xué)島成立了健康與醫(yī)學(xué)技術(shù)研究所，正是多學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物。中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院院長劉建國表示，“科學(xué)島”正以大科學(xué)裝置建設(shè)和運(yùn)行為抓手，推動多學(xué)科交叉融合，力爭讓每個科研單元的科研成果實現(xiàn)自我超越。

　　大科學(xué)裝置的共建共享，還推動了產(chǎn)業(yè)的孵化。在科學(xué)島，這樣的轉(zhuǎn)化被稱作“沿途下蛋”。此前，為了促進(jìn)EAST“沿途下蛋”，圍繞EAST和聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施，科學(xué)島在大科學(xué)裝置集中區(qū)建立一個全鏈條聚變產(chǎn)業(yè)基地，打造集上游科技攻關(guān)、中游裝備制造、下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)用于一體的聚變產(chǎn)業(yè)鏈。

　　反過來，“沿途下蛋”反哺當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)發(fā)展。2021年，安徽中科太赫茲科技有限公司簽約落地科學(xué)島所在的合肥市廬陽區(qū)。該項目最初是應(yīng)用于EAST中的主動源太赫茲技術(shù)，后被孵化打造成太赫茲激光主動成像安檢設(shè)備，“精準(zhǔn)”成像的精度能達(dá)1毫米。此外，在廬陽區(qū)大楊鎮(zhèn)，中試研發(fā)平臺“科創(chuàng)加工廠”，正重點(diǎn)圍繞動力電池新材料、超導(dǎo)技術(shù)及中子技術(shù)應(yīng)用三大領(lǐng)域，承接大科學(xué)裝置核心技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化；中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能所與廬陽區(qū)聯(lián)合成立中科合肥智能育種加速器創(chuàng)新研究院，將探索突破性種質(zhì)資源培育和智能育種。(朱凌君)