近日,北京懷柔科學(xué)城又傳來(lái)好消息,“十三五”時(shí)期國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——空間環(huán)境地基監(jiān)測(cè)網(wǎng)(子午工程二期)正式開工建設(shè)。這意味著國(guó)家在北京懷柔科學(xué)城布局的五個(gè)大科學(xué)裝置全部實(shí)現(xiàn)開工建設(shè),北京懷柔綜合性國(guó)家科學(xué)中心基本框架正在形成。
那么,為何眾多大科學(xué)裝置集中落戶懷柔?其中最新“子午工程”二期、地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置進(jìn)展如何,會(huì)為人類解決什么難題?
構(gòu)造過(guò)程本身即是科研項(xiàng)目
截至7月底,由國(guó)家在“十二五”期間和“十三五”期間布局的綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置、地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置、高能同步輻射光源、多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施和“子午工程”二期5個(gè)大科學(xué)裝置全部在懷柔科學(xué)城啟動(dòng)建設(shè)。
記者在施工現(xiàn)場(chǎng),看到有的大科學(xué)裝置已經(jīng)破土動(dòng)工,主體建筑結(jié)構(gòu)馬上封頂。“這本身就是個(gè)科研項(xiàng)目,建筑不是重要的,而里面裝置才是最重要的。我們?cè)谶呇芯恐羞吤?,不斷攻克難題,才能真正建好科學(xué)裝置,推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)展。”高能同步輻射光源項(xiàng)目經(jīng)理、中科院高能物理研究所副所長(zhǎng)秦慶表示。
據(jù)說(shuō),這些大科學(xué)裝置中的地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置對(duì)地球的“脾氣秉性”了如指掌。中科院大氣物理研究所大裝置副主任李壘解釋說(shuō),該裝置主要用于研究地球系統(tǒng)的大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈、生物圈等各圈層之間的相互聯(lián)系、相互作用。比如,碳就是在大氣、海洋、生物圈、陸地之間循環(huán)的。而數(shù)值模擬是研究地球系統(tǒng)科學(xué)必不可少的研究方法,它的出現(xiàn)使得地球科學(xué)的研究成為一門“可實(shí)驗(yàn)”的科學(xué)。
據(jù)介紹,這個(gè)大裝置包括地球系統(tǒng)模式數(shù)值模擬系統(tǒng)、區(qū)域高精度環(huán)境數(shù)值模擬系統(tǒng)、超級(jí)模擬支撐與管理系統(tǒng)、支撐數(shù)據(jù)庫(kù)和資料同化及可視化系統(tǒng)、面向地球科學(xué)的高性能計(jì)算系統(tǒng)等。
隨著“子午工程”一期的竣工,其二期建設(shè)令人期待。“子午工程”運(yùn)行中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō):“這相當(dāng)于在中國(guó)境內(nèi)搭起一座長(zhǎng)約3000公里,高達(dá)幾百公里的空間‘長(zhǎng)城’,科學(xué)家可將地球表面、中高層大氣、電離層、磁層,乃至十幾個(gè)地球半徑以外的行星際空間環(huán)境‘盡收眼底’。假設(shè)明天要發(fā)射衛(wèi)星,相關(guān)部門可以提前一二天調(diào)取‘子午工程’觀測(cè)數(shù)據(jù)作為預(yù)測(cè)依據(jù),如果發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)有劇烈活動(dòng)跡象,即會(huì)延后發(fā)射。”
據(jù)介紹,“子午工程”二期將在北緯40°、東經(jīng)100°地區(qū)建立監(jiān)測(cè)站,同一期共同形成全國(guó)地基“井”字觀測(cè)網(wǎng)。與其他國(guó)家相關(guān)工程相比,其不僅有地磁檢測(cè)網(wǎng),還有無(wú)線電、太空火箭,并具有綜合性,成網(wǎng)成鏈,將創(chuàng)造多項(xiàng)世界監(jiān)測(cè)之最。
自主研發(fā)提升科技綜合實(shí)力
工欲善其事,必先利其器。“要在基礎(chǔ)研究中不斷有原始創(chuàng)新,我們不僅亟待攻克核心技術(shù),更迫切需要自主研發(fā)并制備精密的儀器裝置。”國(guó)家納米科學(xué)中心研究員裘曉輝深有感慨地向科技日?qǐng)?bào)記者坦言。
北京懷柔區(qū)委書記、懷柔科學(xué)城黨工委書記戴彬彬表示:“懷柔科學(xué)城的戰(zhàn)略定位,是面向世界科技前沿和國(guó)家重大需求,建設(shè)世界級(jí)原始創(chuàng)新承載區(qū)和開放科研平臺(tái),引導(dǎo)和推動(dòng)高端創(chuàng)新資源要素加快集聚。”
2016年9月,國(guó)務(wù)院印發(fā)《北京加強(qiáng)全國(guó)科技創(chuàng)新中心建設(shè)總體方案》,提出“統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)中關(guān)村科學(xué)城、懷柔科學(xué)城和未來(lái)科技城”。同年11月,北京市人民政府辦公廳印發(fā)《懷柔科學(xué)城建設(shè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》。
“憑借這些大科學(xué)裝置,懷柔科學(xué)城將形成定位清晰、高度密集、先進(jìn)高端的設(shè)施平臺(tái)集群,為原始創(chuàng)新提供堅(jiān)實(shí)支撐??蒲腥藛T依托這些大科學(xué)裝置,將不斷取得一批世界領(lǐng)先的原創(chuàng)科研成果,提高我國(guó)在基礎(chǔ)研究和前沿交叉領(lǐng)域的源頭創(chuàng)新能力和科技綜合實(shí)力。”懷柔科學(xué)城黨工委委員、管委會(huì)副主任伍建民表示。
據(jù)介紹,懷柔科學(xué)城規(guī)劃面積達(dá)到100.9平方公里。今年下半年,懷柔科學(xué)城將密集開工40個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目,包括科學(xué)設(shè)施和研發(fā)平臺(tái)、城市基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)配套設(shè)施等三大類,總投資預(yù)計(jì)198億元。教育、醫(yī)療、住房等配套服務(wù)設(shè)施正在全面跟進(jìn),與中科院、北大、清華等創(chuàng)新主體以及海淀區(qū)的合作持續(xù)深化,一批高精尖產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目成功落戶。