一年之計(jì)在于春，走進(jìn)初春的懷柔科學(xué)城，一批科研工作者已開始在“夢想實(shí)驗(yàn)室”里大展拳腳。五個大科學(xué)裝置之一的綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置，材料基因組研究平臺、清潔能源材料測試診斷與研發(fā)平臺，位于中科院物理所懷柔園區(qū)內(nèi)的“一裝置兩平臺”已率先啟用，10個課題組“搶跑”開始了科研攻關(guān)。由此，2021年走入第五個年頭的懷柔科學(xué)城，正式邁入了建設(shè)與運(yùn)行并重的新階段。

　　大科學(xué)裝置迎首批科研人員

　　五個大科學(xué)裝置是落子懷柔科學(xué)城的“國之重器”。如今，建設(shè)進(jìn)度最快的綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置已迎來首批科研人員。

　　盡管按照進(jìn)度時間表，綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置要到2022年才能全面投用，但中科院物理所的科研人員卻已經(jīng)有些迫不及待了。“科研探索要越快越好！”物理所研究員孫培杰難掩急切的心情。

　　孫培杰的研究方向是量子材料熱物性。他這樣解釋自己的研究領(lǐng)域：“在微觀的量子世界里，一切違反宏觀世界物理規(guī)律的情況在極低溫、超高壓、強(qiáng)磁場等極端條件下都可能會出現(xiàn)。我們要做的就是發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象，找到形成這種量子物態(tài)的原因，進(jìn)而再考慮如何加以利用它。”

　　從2020年10月份物理所懷柔園區(qū)投入使用，孫培杰就帶著團(tuán)隊(duì)將重心轉(zhuǎn)向了懷柔。“以往受實(shí)驗(yàn)條件所限，我們更多是在或低溫或高壓等單一的極端條件下觀察量子世界，但綜合極端裝置給我們提供了低溫疊加高壓、強(qiáng)磁場等綜合極端條件的可能，這是我們夢寐以求的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。”孫培杰說。

　　目前，裝置還在調(diào)試中，部分極端實(shí)驗(yàn)條件還不能實(shí)現(xiàn)，但孫培杰已經(jīng)打算讓實(shí)驗(yàn)先跑起來。走進(jìn)層高6米多的實(shí)驗(yàn)室，兩層的實(shí)驗(yàn)空間已搭建完畢：一層的實(shí)驗(yàn)區(qū)矗立著一人多高的液氦氣罐，里面將形成極低溫、強(qiáng)磁場等極端實(shí)驗(yàn)環(huán)境；科研人員則身在二層，將量子材料樣本連接到測量儀器上，做好將樣本送入極端環(huán)境的準(zhǔn)備工作。孫培杰說，營造出極端環(huán)境后，實(shí)驗(yàn)可能會長達(dá)幾個月，屆時科研人員將在神秘的量子世界展開探索。

　　兩平臺試運(yùn)行加速成果誕生

　　工作人員在操作面板上輸入數(shù)據(jù)，2米多高的機(jī)器開始工作，新材料就從一個四四方方、類似保險柜一樣的高溫爐具中燒制誕生……這是物理所趙懷周團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出的國內(nèi)首臺熱擠壓碲化鉍材料的試驗(yàn)樣機(jī)。“過去我們一直在研究這種被國外卡脖子的新材料，但受限于以前的場地條件，一直沒制作出樣機(jī)。”趙懷周坦言。但2020年搬到懷柔科學(xué)城的材料基因組平臺后，團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)空間擴(kuò)大了好幾倍，設(shè)備也是量質(zhì)齊飛，加速了科研成果產(chǎn)出。趙懷周笑說，懷柔科學(xué)城滿足了他“夢想中實(shí)驗(yàn)室的樣子”。

　　熱擠壓碲化鉍這種材料有什么用途？趙懷周介紹說，碲化鉍可以被切分得非常微小，是制作熱電微型芯片的重要材料。過去這種材料一直被國外壟斷，自從團(tuán)隊(duì)“解鎖”了制作這種材料的新技術(shù)后，已經(jīng)有多家熱電芯片制作企業(yè)有意合作。

　　與材料基因組平臺相隔不遠(yuǎn)的，就是清潔能源材料測試診斷與研發(fā)平臺，這里同樣已經(jīng)忙碌地運(yùn)轉(zhuǎn)起來。其中，一套針對電池失效分析研究、全國最大的“互聯(lián)互通惰性氣氛綜合分析測試平臺”正在試運(yùn)行。平臺如同一個為電池進(jìn)行體檢的“醫(yī)院”，電池進(jìn)入“醫(yī)院”后，可以按順序進(jìn)行形貌、結(jié)構(gòu)等全方位檢測。目前，平臺不僅面向物理所的研究團(tuán)隊(duì)，也向其他科研院所和企業(yè)開放。

　　科學(xué)城創(chuàng)新生態(tài)加快構(gòu)建

　　“一裝置兩平臺”搶先開跑，成為懷柔科學(xué)城提速建設(shè)的縮影。據(jù)悉，位于懷柔科學(xué)城東區(qū)的另一大科學(xué)裝置——地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置，目前也已開展設(shè)備安裝調(diào)試，預(yù)計(jì)將早于預(yù)期在2021年6月進(jìn)入科研試運(yùn)行階段。

　　其他布局在懷柔科學(xué)城的大科學(xué)裝置和研發(fā)平臺也在加快建設(shè)。大科學(xué)裝置中的高能同步輻射光源主體結(jié)構(gòu)基本完成；多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施完成主體結(jié)構(gòu)封頂；子午工程二期懷柔部分土建工程基本完工。

　　與此同時，懷柔科學(xué)城還在加快構(gòu)建科技創(chuàng)新生態(tài)，加快完善新型城市形態(tài)。

　　在懷柔科學(xué)城科學(xué)聚核區(qū)，目前已有北京大學(xué)、中科院8家科研院所、海創(chuàng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、創(chuàng)業(yè)黑馬科創(chuàng)加速總部基地、雨林空間國際孵化器等研發(fā)機(jī)構(gòu)與科研產(chǎn)業(yè)，以及城市客廳、創(chuàng)新小鎮(zhèn)、凱利特、棲美園等多個配套項(xiàng)目相繼落戶。在懷柔科學(xué)城北區(qū)，懷柔區(qū)和金隅集團(tuán)正在將興發(fā)公司地塊改造為高等研究機(jī)構(gòu)集聚區(qū)，引入了“菲爾茲獎”首位華人得主、世界著名數(shù)學(xué)家丘成桐領(lǐng)銜建立的北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院。不久前簽約落戶的德勤(中國)大學(xué)項(xiàng)目也將入駐這一區(qū)域。

　　手記

　　爭分奪秒接力筑夢

　　從“懷柔科學(xué)城”這一概念正式提出至今，已是第五個年頭。五年來，科學(xué)城從無到有，打造世界級原始創(chuàng)新承載區(qū)的藍(lán)圖徐徐展開。記者無數(shù)次踏訪，感受到這里只爭朝夕的激情和速度。

　　面積擴(kuò)容至百平方公里、“國之重器”落戶開建、新型研發(fā)機(jī)構(gòu)引入、配套設(shè)施逐步豐富……面對高難度的工程設(shè)計(jì)、疫情突發(fā)沖擊等復(fù)雜因素，懷柔科學(xué)城的設(shè)計(jì)者、建設(shè)者、管理者不畏艱險，排除萬難，為科研工作者筑造著夢想中的實(shí)驗(yàn)室、夢想中的科學(xué)城。當(dāng)建設(shè)者跑完一程，科研工作者隨之“接棒”，向突破科技前沿的目標(biāo)邁進(jìn)?？茖W(xué)探索的過程無比艱辛，很難一蹴而就，但這一批一批的筑夢者接力向前，終將成就科技強(qiáng)國的中國夢。