◇我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施從過去跟跑到現(xiàn)在總體水平處于國際先進(jìn)行列，成績明顯
　　
　　◇依托蘭州重離子加速器大科學(xué)裝置，近代物理所在世界上首次合成了30多種新核素，首次精確測量了26種短壽命原子核的質(zhì)量
　　
　　◇重大科技基礎(chǔ)設(shè)施已成了培養(yǎng)和吸納優(yōu)秀科技人才的“蓄水池”
　　

超導(dǎo)質(zhì)子直線加速器裝置（近代物理所供圖）

　　由中國科學(xué)院近代物理研究所（下稱近代物理所）自主研制的國內(nèi)第一臺(tái)重離子治療腫瘤專用裝置，自2018年在甘肅省武威市安裝運(yùn)行以來，目前已有2萬余名腫瘤患者進(jìn)行了咨詢，有570多名患者完成了重離子治療，療效顯著，耐受性良好。
　　
　　在科技高速發(fā)展的今天，類似重離子加速器的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施已成為世界科技強(qiáng)國必爭的戰(zhàn)略高地。我國依托重大科技基礎(chǔ)設(shè)施推動(dòng)了基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的進(jìn)步，成為解決重大戰(zhàn)略科技問題的主平臺(tái)。如正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)、上海光源、全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置、散裂中子源、“中國天眼”射電望遠(yuǎn)鏡等已產(chǎn)出了多項(xiàng)重大成果，破解了多個(gè)“卡脖子”的科技難題，在我國建設(shè)科技強(qiáng)國的征途中扮演著重要角色。
　　
　　在接受《瞭望》新聞周刊專訪時(shí)，中國科學(xué)院院士，近代物理所黨委書記、副所長，蘭州重離子加速器國家實(shí)驗(yàn)室副主任趙紅衛(wèi)表示，科學(xué)技術(shù)的初心是造福人類。60多年來，近代物理所始終依托重大科技基礎(chǔ)設(shè)施不斷探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、引領(lǐng)科技變革、造福人類健康。
　　
　　“重視‘國之重器’的引擎作用，持續(xù)推動(dòng)、提升重大科技基礎(chǔ)設(shè)施這一科技利器在科技創(chuàng)新上的重要作用，讓科技創(chuàng)新更好地造福人類是近代物理所不斷努力的方向?！壁w紅衛(wèi)告訴《瞭望》新聞周刊記者。
　　
　　“國之重器”引領(lǐng)科技變革
　　
　　《瞭望》：為什么要建設(shè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施？
　　
　　趙紅衛(wèi)：重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在探索自然規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、催生技術(shù)變革、發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、發(fā)明新技術(shù)方面具有不可替代的作用，是提供極限研究手段的大型、復(fù)雜的科學(xué)研究系統(tǒng)。它可以讓前沿的科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的科技成果，解決事關(guān)國家安全和社會(huì)發(fā)展全局的重大問題。因此，也是世界科技強(qiáng)國必爭的戰(zhàn)略高地。幾乎所有的世界強(qiáng)國如美國、德國、日本都已布局建成了一大批重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，至今還在不斷建設(shè)，涉及從物質(zhì)結(jié)構(gòu)、能源、信息、材料、天文與航天、地球與環(huán)境到海洋、生命與健康、農(nóng)業(yè)和國家安全等多個(gè)領(lǐng)域。
　　
　　建設(shè)和運(yùn)行大型科學(xué)裝置，根本目的在于發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、產(chǎn)生新知識(shí)，這些新知識(shí)看起來似乎暫時(shí)沒什么用，但在未來都會(huì)被使用，而且會(huì)產(chǎn)出一大批新技術(shù)等“副產(chǎn)品”。歷史已經(jīng)證明，很多大型加速器衍生的成果和國家各行各業(yè)的核心技術(shù)密切聯(lián)系在一起。重大科技基礎(chǔ)設(shè)施還可以幫助我們解決經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中遇到的許多具體難題。比如地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置，不僅能對(duì)天氣形勢做出精準(zhǔn)預(yù)測，還可以為我們處理節(jié)能減排這一重大全球問題提供數(shù)據(jù)支撐。
　　
　　《瞭望》：我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施呈現(xiàn)哪些特點(diǎn)？
　　
　　趙紅衛(wèi)：我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)從中科院起步?！熬盼濉敝痢笆濉睍r(shí)期重點(diǎn)布局，這一時(shí)期也是我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的“井噴期”。截至目前，我國已有約40個(gè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施投入運(yùn)行。
　　
　　重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的提出、建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)需要龐大的團(tuán)隊(duì)給予保障，而且涉及的專業(yè)方向非常廣泛。以蘭州重離子加速器國家實(shí)驗(yàn)室為例，這是以重離子物理和相關(guān)技術(shù)應(yīng)用為主的實(shí)驗(yàn)室，涉及領(lǐng)域包括核物理、原子物理、材料科學(xué)、生命科學(xué)、先進(jìn)核能、離子加速器、自動(dòng)控制、微電子、探測器、磁鐵、真空、電源、機(jī)械、射頻與微波、液氦低溫等，綜合性非常強(qiáng)，運(yùn)行效率也高。蘭州重離子加速器除每年7月底至8月停機(jī)維護(hù)以外，每天24小時(shí)、每年11個(gè)月運(yùn)行約7500小時(shí)?？傮w來看，我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施大部分運(yùn)行時(shí)間為每年5000小時(shí)至7000小時(shí)，效率比較高。
　　
　　我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施從過去跟跑到現(xiàn)在總體水平處于國際先進(jìn)行列，成績明顯。比如蘭州重離子加速器國家實(shí)驗(yàn)室，其在短壽命原子核質(zhì)量精確測量、強(qiáng)流高電荷態(tài)離子束產(chǎn)生和強(qiáng)流質(zhì)子超導(dǎo)直線加速器等方面在國際上處于領(lǐng)先水平。應(yīng)國家需求，我們實(shí)驗(yàn)室還承擔(dān)了大量單粒子效應(yīng)抗輻照器件加固方面的檢測實(shí)驗(yàn)。國內(nèi)重要的航天器件“上天”之前，均要在該實(shí)驗(yàn)室完成地面上的檢測。
　　
　　“國之重器”回報(bào)社會(huì)
　　
　　《瞭望》：重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是如何推動(dòng)科技創(chuàng)新的？
　　
　　趙紅衛(wèi)：我國已取得的科技成就多數(shù)與重大科技基礎(chǔ)設(shè)施有關(guān)，世界范圍內(nèi)亦是如此。我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在突破科學(xué)前沿與學(xué)科發(fā)展、突破和培育關(guān)鍵核心技術(shù)、催生高新技術(shù)、開拓新興交叉領(lǐng)域、解決國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等方面取得了一大批成果，成就顯著。世界范圍內(nèi)來說，40%左右的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者依托重大科技基礎(chǔ)設(shè)施獲得成果。因此，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在科技創(chuàng)新方面發(fā)揮了非常重要的作用。
　　
　　例如，在前沿基礎(chǔ)研究方面，依托蘭州重離子加速器大科學(xué)裝置，近代物理所在世界上首次合成了30多種新核素，首次精確測量了26種短壽命原子核的質(zhì)量；在國家重大需求方面，基于離子加速器大科學(xué)裝置和核物理研究，提出了解決核燃料長期可持續(xù)供給、實(shí)現(xiàn)鈾資源充分利用和乏燃料安全無害處置的加速器驅(qū)動(dòng)的先進(jìn)核裂變能源系統(tǒng)；在人民健康方面，依托這一大科學(xué)裝置，經(jīng)過20多年持續(xù)努力，我們發(fā)展了先進(jìn)的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重離子治療腫瘤技術(shù)，研發(fā)了治療實(shí)體腫瘤的專用重離子加速器裝置，已得到產(chǎn)業(yè)化推廣。
　　
　　重大科技基礎(chǔ)設(shè)施還是聚集高端人才、培養(yǎng)人才、展示大國形象、推動(dòng)國際合作交流、開展科學(xué)和核心技術(shù)交流極其重要的平臺(tái)。比如，近代物理所曾與美國、歐洲等的50多個(gè)研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)建立了密切的合作關(guān)系，產(chǎn)出了非常重要的科技成果，培養(yǎng)了一批為我所用的科研人才。蘭州重離子冷卻儲(chǔ)存環(huán)工程在建設(shè)期間，充分發(fā)揮了國際合作的作用，多名外國專家參與建設(shè)。這些難得的經(jīng)歷培養(yǎng)和造就了一批具有國際水平和視野的高端科技人才、青年科技人才和高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。可以說，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施已成了培養(yǎng)和吸納優(yōu)秀科技人才的“蓄水池”。
　　
　　近代物理所是一個(gè)依托重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，開展重離子科學(xué)與技術(shù)、加速器驅(qū)動(dòng)的先進(jìn)核能系統(tǒng)研究的基地型研究所。60多年來，研究所在原子核物理、原子物理、放射生物學(xué)、重離子驅(qū)動(dòng)的高能量密度物理、材料輻照與技術(shù)、加速器驅(qū)動(dòng)的先進(jìn)核能裂變能源、基于離子束的核技術(shù)相關(guān)應(yīng)用和粒子加速器大科學(xué)裝置等研究方面，引領(lǐng)著我國重離子科學(xué)與技術(shù)、加速器驅(qū)動(dòng)核能技術(shù)的發(fā)展，取得了以新核素合成、原子核質(zhì)量精確測量為代表的一批重大基礎(chǔ)研究成果；在超導(dǎo)離子源、連續(xù)波強(qiáng)流質(zhì)子超導(dǎo)直線加速器等方面獲得了一系列關(guān)鍵技術(shù)突破；轉(zhuǎn)化了重離子治癌、輻照誘變育種等多項(xiàng)重離子輻照技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大型醫(yī)療設(shè)備重離子腫瘤治療專用裝置的國產(chǎn)化。截至2022年7月，作為第一單位和參與單位，近代物理所共有186項(xiàng)成果獲得省、部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)，其中國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)20項(xiàng)。
　　
　　《瞭望》：重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在造福人類方面有哪些代表案例？
　　
　　趙紅衛(wèi)：這類案例很多。比如1975年，美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室利用其已有的科研加速器裝置率先開展重離子治療腫瘤研究。20世紀(jì)90年代，德國和日本相繼開展重離子治療腫瘤技術(shù)和臨床研究，并逐步推廣應(yīng)用。目前，重離子治療已成為全球放療領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)。國際上共有10余臺(tái)醫(yī)用重離子加速器在運(yùn)營，主要分布在亞洲和歐洲。全球已累計(jì)治療腫瘤患者約3萬人。
　　
　　近代物理所從1993年開始重離子治癌技術(shù)基礎(chǔ)研究，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了離子束輻照細(xì)胞、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、核心技術(shù)攻關(guān)、病例臨床前期試驗(yàn)、治療專用裝置的集成、示范及產(chǎn)業(yè)化推廣。2018年，近代物理所自主研發(fā)并投入生產(chǎn)、安裝了國內(nèi)第一臺(tái)重離子治療腫瘤專用裝置，使我國成為繼日本、德國、美國之后全球第四個(gè)實(shí)現(xiàn)重離子治療腫瘤的國家。
　　
　　2019年10月，由近代物理所及其參股公司蘭州科近泰基新技術(shù)有限責(zé)任公司研制的我國首臺(tái)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)碳離子治療系統(tǒng)獲準(zhǔn)上市。這臺(tái)由國家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)注冊(cè)的國產(chǎn)碳離子治療系統(tǒng)，突破了國外產(chǎn)品的專利壁壘，提高了性價(jià)比、降低了運(yùn)行維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)重離子治療設(shè)備零的突破，使我國高端醫(yī)療器械裝備國產(chǎn)化邁出了新的步伐。
　　
　　同時(shí)，該系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化和臨床應(yīng)用還將帶動(dòng)集癌癥精準(zhǔn)治療、高端裝備制造和運(yùn)行維護(hù)服務(wù)為一體的離子醫(yī)療產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)上下游企業(yè)技術(shù)水平提升，實(shí)現(xiàn)低端制造向中高端制造轉(zhuǎn)型，使“國之重器”造福社會(huì)?？梢哉f，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用等方面，有力地服務(wù)了社會(huì)，并推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。
　　
　　打造全球創(chuàng)新高地仍需努力
　　
　　《瞭望》：如何更好地推動(dòng)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)？
　　
　　趙紅衛(wèi)：可以吸引企業(yè)參與國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。比如，有發(fā)達(dá)國家企業(yè)與國家實(shí)驗(yàn)室合作，大型設(shè)備的所有權(quán)由實(shí)驗(yàn)室掌握，企業(yè)有使用權(quán)。我國也可以借鑒此類做法，吸引民營企業(yè)參與。相關(guān)部門可以設(shè)置一部分基金用于支持企業(yè)圍繞重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)采購專門的儀器設(shè)備，參與設(shè)施建造。
　　
　　同時(shí)，國家亦可鼓勵(lì)地方政府投入重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。在立項(xiàng)建設(shè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，充分論證，目標(biāo)清晰，從國家需求出發(fā)。充分考慮團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)先進(jìn)性和必要性。
　　
　　《瞭望》：打造全球創(chuàng)新高地，我們面臨哪些新挑戰(zhàn)？
　　
　　趙紅衛(wèi)：世界科技強(qiáng)國競爭，比拼的是國家戰(zhàn)略科技力量。打造科技強(qiáng)國和全球創(chuàng)新高地，是我們一直努力的方向和目標(biāo)。在關(guān)乎國家戰(zhàn)略需求、基礎(chǔ)科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，我們必須要以“十年磨一劍”的韌性，堅(jiān)持發(fā)展。
　　
　　目前，我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施有部分技術(shù)指標(biāo)處于國際領(lǐng)先，部分分系統(tǒng)、某個(gè)方向或設(shè)備性能等領(lǐng)先的較多，全面領(lǐng)先、領(lǐng)跑的相對(duì)較少。比如在核能可持續(xù)發(fā)展和醫(yī)用同位素量產(chǎn)方面仍需要持續(xù)推動(dòng)。核廢料嬗變、鈾資源利用率的提高是先進(jìn)核裂變能源可持續(xù)發(fā)展的重要研究方向，這兩個(gè)問題目前也是世界難題，需要建設(shè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施開展探索研究；在用于腫瘤診療的醫(yī)用同位素量產(chǎn)技術(shù)方面，離子加速器裝置也可發(fā)揮關(guān)鍵作用，規(guī)避“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)，我國可統(tǒng)籌謀劃布局。