他山之石|安徽合肥科学岛:科学利器抢占创新至高点

看看新闻Knews记者 杨臻 陈瑞

2017-12-16 20:15:37

在安徽省合肥市,有一座三面环水的“科学岛”,那里是中科院合肥物质科学研究院的所在地。下属的10个研究所、300多位高端科技专家,都扎根在这个远离城市喧嚣的“小岛”,踏实工作、赶超世界,长期承担多项国家重大科研任务。2015年,中科院合肥物质科学研究院获得国家自然科学基金项目169项,居全国科研机构第一位。

40万高斯的“大科学装置”


混合磁体

在中国科学院强磁场科学中心,一个像锅炉一样的巨大装置十分醒目,它其实是很多科学家梦寐以求的稳态强磁场实验装置。这是一个混合磁体,中心磁场强度高达40万高斯。

40万高斯有多强?打个比方,合肥地区的地球磁场在0.5高斯左右,所以,40万高斯,相当于地球磁场的80万倍。

当位于科学岛的稳态强磁场实验装置正式运转起来的时候,其产生的巨大磁场,足以让随身携带的任何带有磁性的物品“功能丧失”,“所有人进入磁体站工作或参观都必须将身上银行卡、身份证、手机等物品取下放在外面,否则就会被消磁。” 中国科学院强磁场科学中心首席专家高秉钧说。


钥匙反应明显


我们通过一个小实验,可以非常明显地看出它的威力。当磁体通电,我们手拿一把钥匙在一墙之隔的地方朝磁体靠近,钥匙会明显地被磁场吸引而翘起来。“如果离得近,那钥匙就会像子弹一样嗖的飞过去”。高秉钧今年78岁了,但说起这个强大的混合磁体,立刻神采奕奕,眉宇间都是自豪。

强磁场是现代科学实验最重要的极端条件之一。在强磁场这种极端条件下,物质的特性可以被调控,这给科学家提供了研究新现象、发现新技术的机遇。从上个世纪以来,核磁共振成像技术、整数和分数量子霍尔效应等19项基于强磁场环境诞生的科研成果获得诺贝尔奖。国际一流水平的稳态强磁场大科学装置的研制成功,对于支撑交叉前沿领域源头创新,抢占未来发展制高点具有重大意义,这将为我国科学家探索和发现新理论、新现象,提供重要的科研平台。

今年9月27日,我国自主研发的“稳态强磁场大科学装置”通过国家验收,成为继美国、法国、荷兰、日本之后,第五个拥有稳态强磁场的国家。而40万高斯的磁场强度,位居世界第二。“这个混合磁体由水冷磁体和超导磁体组成,内水冷磁体要产生30万高斯,外超导磁体要达到10万高斯,加起来才产生40万高斯磁场。目前,只有美国达到了45万高斯,荷兰、法国强磁场实验室也正在为40万高斯磁场努力”,高秉钧介绍,“难点在于,从超导股线到各级子缆到绕制成线圈、对线圈进行热处理、使导体变成超导态,这一系列的工作都要做好,一步出问题,那都做不成”。


高秉钧

强磁场引来“哈佛八剑客”

刘青松,山东青岛人。南开大学本科毕业后,留美深造。2010年,正在美国哈佛大学医学院做博士后的刘青松来合肥看望朋友,没想到一下子被稳态强磁场实验装置所吸引。

“我们现在看到的是利用20万高斯磁场做出来的波普信号,它反映的是一个蛋白质的结构信息,磁场越强,我们看到的分辨率越高。就像一个手套一样,在磁场比较低的时候,我们知道这有一只手,具体怎么放的不知道,但如果磁场强度很高,我不仅看到它有五个手指头,还知道它每个手指头具体往哪个方向指的,这样就更清晰。”


左一刘青松

刘青松的研究方向是抗肿瘤药物研发,依托稳态强磁场实验装置,他可以进行靶向抗肿瘤药物学和临床药物基因组学研究。这样的科研条件,正是他梦寐以求的。2012年,刘青松通过“国家青年千人计划”回国,加盟中科院合肥物质科学研究院,创建磁共振生命科学部。而生命科学研究要想成气候,势必还需要更多的人才,刘青松没想到院里竟然给了他自主招聘权。

“大的方向领导把握,具体招谁来、怎么招,是由我们决定,这给了我们非常大的用人自主权”。刘青松首先动员了同在哈佛大学医学院做研究的4位中国同学,“我心中有个梦想,希望有机会能建立属于自己的独立实验室,在美国是给别人打工的,基本没有可能。” 2013年来到科学岛的湖北人林文楚表示。目前由刘青松带队的磁共振生命科学部已经有将近70位科研人才,其中海归有25人。

从2009年开始,和刘青松一样,陆续有8位美国哈佛大学医学院的海归博士后来到中科院合肥物质科学院,开展多学科交叉研究,他们被称为“哈佛八剑客”。而国家“万人计划”领军人才、中科院“千人计划”、安徽省“百人计划”等一系列国家和地方的人才政策,给予科研人员资金和项目支持。目前,中科院合肥物质科学研究院共有高端科技专家300多人,“海归”科技专家180多人。

“很多人会问我高端人才怎么吸引来的,我觉得第一是要提供先进的科研平台”,中科院合肥物质科学研究院院长匡光力说,“我们建设的稳态强磁场大装置本身是先进的,这些科学家是识货的,他知道利用这些好条件能做出好的科研成果来,这是最大的吸引点。其次在人才待遇方面,我们也考虑到他们的实际需要,帮他们解决实际的困难”。


细胞筛选库

依托科研平台吸引人才,人才的到来刺激科研;相互作用之下,中科院合肥物质科学研究院硕果累累。2013年首台水冷磁体WM4调试成功,刷新同类磁体场强世界纪录;世界上最大的基于癌症激酶靶点的高通量细胞筛选库在这里建成,囊括了近70种癌症激酶靶点,细胞种类达150余种;今年12月,首个针对急性白血病的国家1类创新靶向药物申报国家临床试验……而像稳态强磁场大科学装置目前也面向全国开放,已为清华、北大、复旦、中科大等106家用户单位的1500余项课题提供了实验条件,产出了一大批具有国际影响力的科研成果。


科学岛

去年4月24日至27日,习近平总书记视察安徽,深入分析了安徽发展的优势条件,指出安徽这些年抓科技创新“动作快、力度大、成效明显,值得肯定”。目前安徽是拥有创新型省份建设、合芜蚌自主创新示范区、全面创新综合改革试验和合肥综合性科学中心,四大国家战略平台的唯一省份。

“安徽的省情是人口数量靠前,经济总量居中,人均水平靠后,我们要想发展必须以科技创新增强发展的后劲”,安徽省科技厅副厅长罗平指出,“安徽省委省政府高度重视科技创新发展,积极参与融入到国家的科技创新战略平台建设,并出台一系列人才政策,切实落实人才引进的现实问题,解决他们的后顾之忧虑”。


(看看新闻Knews记者:杨臻 陈瑞 编辑:范饱饱)

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