“十一五”科技新亮點
近日,中國科學(xué)家在對鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物PbCrO3的高壓行為研究中,發(fā)現(xiàn)了一個奇特的高壓導(dǎo)致等結(jié)構(gòu)相變的現(xiàn)象:從立方到立方的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變導(dǎo)致了近10%的體積變化。據(jù)中科院高能所研究員劉景介紹,這個最新發(fā)現(xiàn)是在北京同步輻射裝置高壓實驗站完成的,開啟了鈣鈦礦結(jié)構(gòu)高壓行為研究的大門,對傳統(tǒng)的鈣鈦礦相變理論研究提出了新的挑戰(zhàn),將對固體物理、化學(xué)、材料科學(xué)和地球科學(xué)產(chǎn)生重要的影響。
產(chǎn)生這一最新發(fā)現(xiàn)的“北京同步輻射裝置”,就是北京正負(fù)電子對撞機(jī)的一部分。
記者從有關(guān)部門了解到,“十一五”期間,我國高質(zhì)量地建成一批大科學(xué)裝置。全超導(dǎo)托卡馬克核聚變研究裝置、蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)、大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡、北京正負(fù)電子對撞機(jī)重大升級改造工程、上海光源均順利通過國家驗收,全面優(yōu)質(zhì)地完成工程建設(shè)任務(wù),顯著提高了自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力,得到國際科技界的高度認(rèn)可和廣泛贊譽(yù)。
依托這些大科學(xué)裝置,我國科學(xué)家在基礎(chǔ)研究與應(yīng)用方面取得一系列的重要成果。
中科院基礎(chǔ)科學(xué)局大科學(xué)工程與核科學(xué)處處長喬潤龍介紹說,在多學(xué)科交叉研究領(lǐng)域,同步輻射裝置展現(xiàn)出對多學(xué)科交叉綜合研究的強(qiáng)大支撐能力。中科院生物物理所、南京古生物所、大連化物所、中國科技大學(xué)以及清華大學(xué)、北京生命科學(xué)研究所、上海瑞金醫(yī)院等單位的相關(guān)課題組依托同步輻射裝置,在結(jié)構(gòu)生物學(xué)、分子反應(yīng)動力學(xué)、古生物學(xué)、燃燒等領(lǐng)域的研究成果發(fā)表在《科學(xué)》《自然》等雜志上。
在基礎(chǔ)前沿研究領(lǐng)域,大科學(xué)裝置也取得了一系列高水平成果。如北京正負(fù)電子對撞機(jī)的τ子輕子質(zhì)量精確測量、R值精確測量、在實驗中觀測到一個新粒子X(1835)等;蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)合成了11種近滴線稀土新核素,核素質(zhì)量測量精度達(dá)到10-6量級,進(jìn)入國際先進(jìn)行列。
在技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,大科學(xué)裝置建設(shè)、運(yùn)行中發(fā)展出來的高技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)和國家安全等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。中科院近代物理所與醫(yī)療單位合作,利用中能碳離子束試驗治療了8批103例淺層腫瘤患者和1批8例深層腫瘤患者,目前正在步入產(chǎn)業(yè)化;一些裝置在航天、材料、農(nóng)業(yè)、國家安全等領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的支撐。
尤其讓人自豪的是,我國依靠自主創(chuàng)新精神建造出了全超導(dǎo)托卡馬克核聚變研究裝置。據(jù)中科院等離子體研究所所長李建剛介紹,這是“世界上成功運(yùn)行的第一個全超導(dǎo)非圓截面托卡馬克核聚變實驗裝置,它把上億度等離子體、零下269攝氏度超導(dǎo)磁體、超導(dǎo)磁體中每秒數(shù)萬安培等多項極端條件同時高度集成,其技術(shù)難度和工程復(fù)雜程度極大,在國際上尚無成功建造的先例,是國際聚變界公認(rèn)的難題和最前沿研究領(lǐng)域”。全超導(dǎo)托卡馬克核聚變研究裝置的建設(shè)和投入運(yùn)行為世界穩(wěn)態(tài)近堆芯聚變物理和工程研究提供了一個重要實驗平臺,從而使我國成為世界上第一個掌握建造新一代先進(jìn)全超導(dǎo)托卡馬克技術(shù)的國家,為我國磁約束核聚變研究的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ),也為我國全面參與國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃創(chuàng)造了條件。