近期，粵港澳大灣區(qū)的大科學(xué)裝置群進(jìn)入集中建設(shè)、投用期：在廣州，冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“冷泉裝置”）日前啟動(dòng)建設(shè)，成為我國(guó)首個(gè)海陸結(jié)合的大科學(xué)裝置；在東莞，先進(jìn)阿秒激光設(shè)施于今年1月開工建設(shè)，旨在捕捉電子運(yùn)動(dòng)軌跡，推動(dòng)量子物理、材料科學(xué)等領(lǐng)域突破；在深圳，合成生物研究重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、腦解析與腦模擬重大科技基礎(chǔ)設(shè)施等多個(gè)大科學(xué)裝置在去年12月啟動(dòng)運(yùn)行；在江門，中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)入收官階段，預(yù)計(jì)今年8月開始運(yùn)行取數(shù)，持續(xù)捕捉中微子……
目前，廣東建有或在建的國(guó)家大科學(xué)裝置超10個(gè)，涵蓋能源、材料、生命科學(xué)等領(lǐng)域，約占全國(guó)1/3，此外還有多個(gè)項(xiàng)目正在布局，大灣區(qū)城市則是核心承載地。
聚勢(shì)成群的大科學(xué)裝置，能夠?yàn)榇鬄硡^(qū)帶來什么？
創(chuàng)新的平臺(tái)在建設(shè)
中國(guó)南海，當(dāng)氣體從海底深處噴涌而出，海面之上跳躍的藍(lán)色火焰正在“喚醒”來自深海的巨大能量。這個(gè)能量就是俗稱“可燃冰”的天然氣水合物。據(jù)測(cè)算，南海的可燃冰儲(chǔ)量達(dá)800億噸油當(dāng)量。
冷泉生態(tài)系統(tǒng)與可燃冰相伴相生，是深海生物固碳的關(guān)鍵。如何在保護(hù)好冷泉生態(tài)系統(tǒng)的同時(shí)更好地開采可燃冰？冷泉裝置應(yīng)運(yùn)而生。
近年來，以冷泉裝置為代表的國(guó)家大科學(xué)裝置頻頻登報(bào)，被大眾所熟知。大科學(xué)裝置是指通過大規(guī)模投入和工程建設(shè)，用于基礎(chǔ)科學(xué)前沿研究及多學(xué)科交叉探索的大型科研設(shè)施，是基礎(chǔ)研究實(shí)現(xiàn)從“0”到“1”突破的重要平臺(tái)，反映了一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力。
2013年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長(zhǎng)期規(guī)劃（2012—2030年）》，根據(jù)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的國(guó)際趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)，以能源、生命、地球系統(tǒng)與環(huán)境、材料、粒子物理和核物理、空間和天文、工程技術(shù)等7個(gè)科學(xué)領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)，從預(yù)研、新建、推進(jìn)和提升4個(gè)層面逐步完善重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系。
作為綜合性國(guó)家科學(xué)中心的粵港澳大灣區(qū)，自然也是大科學(xué)裝置的重要布局地。
2011年，中國(guó)散裂中子源在東莞奠基。此后，大灣區(qū)大科學(xué)裝置建設(shè)駛?cè)搿翱燔嚨馈保T中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器、深圳腦解析與腦模擬重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、東莞先進(jìn)阿秒激光設(shè)施及散裂中子源二期等大科學(xué)裝置相繼開工或建成，成為大灣區(qū)科學(xué)發(fā)展的“中堅(jiān)力量”，而此次在南沙啟建的冷泉裝置則將補(bǔ)上深海領(lǐng)域大科學(xué)裝置的空白。
這些大科學(xué)裝置將為中國(guó)乃至全人類科學(xué)發(fā)展帶來重大突破。例如，江門中微子實(shí)驗(yàn)對(duì)于幫人類認(rèn)識(shí)宇宙和現(xiàn)存的世界物質(zhì)具有重要意義，冷泉裝置將為人類認(rèn)識(shí)深海、探索生命起源提供重要的支撐。
“在世界上領(lǐng)先，打開了一扇門，做了新的科學(xué)。”2023年，談及江門中微子實(shí)驗(yàn)等大科學(xué)裝置的意義時(shí)，在南沙出席大灣區(qū)科學(xué)論壇的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、中國(guó)科學(xué)院外籍院士丁肇中如此回答。
創(chuàng)新的成果在溢出
穩(wěn)定運(yùn)行超過5000小時(shí)、完成用戶課題數(shù)量近500項(xiàng)、成果產(chǎn)出遠(yuǎn)超國(guó)際同類裝置同期水平……這是過去一年位于東莞松山湖的中國(guó)散裂中子源交出的成績(jī)單。
其中，在航空航天、高鐵船舶、新能源、磁性量子材料、高性能合金、高分子、信息材料等領(lǐng)域，中國(guó)散裂中子源更是在一些國(guó)家重大需求關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)中發(fā)揮核心支撐作用，為部分頭部企業(yè)解決了若干重要技術(shù)問題。
建成6年多來，創(chuàng)新正通過中國(guó)散裂中子源這一大科學(xué)裝置“外溢”到各行各業(yè)。
大科學(xué)裝置有著難以量化的“溢出”效應(yīng)，這得益于多學(xué)科交叉以及開放與合作。截至去年11月，中國(guó)散裂中子源注冊(cè)用戶達(dá)7117戶，除1/4來自粵港澳大灣區(qū)外，它還吸引了眾多國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合開展基礎(chǔ)研究。
江門中微子實(shí)驗(yàn)建成后也將向全球科研團(tuán)隊(duì)開放數(shù)據(jù)采集和分析，重點(diǎn)研究中微子質(zhì)量順序和宇宙演化。
冷泉裝置同樣如此，建設(shè)過程中將由“天南地北”的高校、科研院所及企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)。建成后能滿足水合物資源開發(fā)、深海生命科學(xué)、深海高端裝備制造等多個(gè)領(lǐng)域的需求，能讓更多“弄潮兒”參與科技創(chuàng)新。
那么，大科學(xué)裝置帶來的開放與合作將促成什么？
在首屆光明科學(xué)城論壇上，哈爾濱工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士韓杰才用了一組數(shù)據(jù)來證明大科學(xué)裝置已成為推動(dòng)現(xiàn)代科技發(fā)展的重器：“1970年以來利用大科學(xué)裝置獲得諾貝爾獎(jiǎng)的比例越來越高，1970到1990年是40%，1991年到2010年是48%，2010年以后高達(dá)57%?！?/p>
國(guó)之重器加速落子，為大灣區(qū)未來誕生本土諾貝爾獎(jiǎng)獲得者及更多前沿科學(xué)突破打開了更大的想象空間。
另一方面，大科學(xué)裝置的創(chuàng)新成果也將輻射日常生活，讓普通人在科技創(chuàng)新中獲益。
在腫瘤治療領(lǐng)域，利用中國(guó)散裂中子源相關(guān)技術(shù)催生的首個(gè)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目——硼中子俘獲治療BNCT裝置便是一大例證。
利用這一技術(shù)完成的新型的放射與藥物結(jié)合的二元、靶向、細(xì)胞級(jí)精準(zhǔn)放療，將為我國(guó)腫瘤治療帶來重要技術(shù)革新，成為對(duì)抗癌癥的一把“利器”。目前，粵港澳大灣區(qū)東莞市硼中子俘獲治療（BNCT）研究中心已在建設(shè)，未來將成為國(guó)際前沿抗癌技術(shù)的重要基地。
創(chuàng)新的資源在集聚
創(chuàng)新的成果在溢出，而創(chuàng)新的資源則在集聚。
大科學(xué)裝置的落子，將吸引越來越多新興要素的集聚，成為推動(dòng)區(qū)域發(fā)展的重要?jiǎng)恿υ粗弧?/p>
在2011年奠基時(shí)，散裂中子源所在地還是漫山遍野的荔枝林。在“國(guó)之重器”帶動(dòng)下，松山湖逐漸建立材料實(shí)驗(yàn)室等大院大所，推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)成為支柱產(chǎn)業(yè)，2025年GDP突破1000億元。
海洋科創(chuàng)是南沙科學(xué)城的特色。去年，嶗山實(shí)驗(yàn)室廣州研究院在南沙揭牌，能夠打穿地心的“夢(mèng)想號(hào)”在南沙入列。此外，南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（廣州）、中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局等大院大所也已落地南沙。
冷泉裝置的啟動(dòng)建設(shè)，標(biāo)志著南沙實(shí)現(xiàn)大科學(xué)裝置從“0”到“1”的突破，補(bǔ)齊南沙科學(xué)城最重要的一塊拼圖。南沙科學(xué)城作為廣州、大灣區(qū)乃至華南地區(qū)海洋科創(chuàng)橋頭堡的作用進(jìn)一步凸顯——于廣州而言，打造彰顯海洋特色的現(xiàn)代化城市、挺起活力創(chuàng)新軸有了更堅(jiān)實(shí)的支點(diǎn)；于大灣區(qū)而言，珠江口的三座科學(xué)城有了加快協(xié)同發(fā)展的依托。
光明科學(xué)城、松山湖科學(xué)城和南沙科學(xué)城是大灣區(qū)綜合性國(guó)家科學(xué)中心的主要承載區(qū)。目前，光明科學(xué)城聚焦生命科學(xué)，松山湖側(cè)重材料與信息科學(xué)，南沙科學(xué)城則專注于海洋科學(xué)，形成互補(bǔ)型研究網(wǎng)絡(luò)。
在廣東省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司總工程師馬向明看來，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下的大灣區(qū)正邁入城市群合作新階段?！吧钲趯⒖茖W(xué)城選址光明而非龍崗，就是要靠近東莞松山湖，廣州的這一選擇同樣也是基于東莞與深圳創(chuàng)新平臺(tái)的抉擇。”
去年以來，三大科學(xué)城加快“牽手”，光明、南沙相繼與松山湖達(dá)成戰(zhàn)略合作。松山湖與光明的路網(wǎng)也在加速打通，將實(shí)現(xiàn)20分鐘車程的直達(dá)。
在中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所副所長(zhǎng)、中國(guó)散裂中子源二期工程總指揮王生看來，世界范圍內(nèi)很少有這幾大平臺(tái)型大科學(xué)裝置建在一起，大灣區(qū)這樣的嘗試有望發(fā)揮更強(qiáng)的集群效應(yīng)?！叭绻麑碓谏⒘阎凶釉磁赃吔ㄔO(shè)南方先進(jìn)光源，兩大裝置擁有眾多共同的用戶群體，在研究手段和研究領(lǐng)域上有強(qiáng)大的互補(bǔ)性，同時(shí)在關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法、裝置建設(shè)和維護(hù)、開放運(yùn)行和用戶支持等方面也有許多共通之處，兩者珠聯(lián)璧合，可以發(fā)揮一加一大于二的作用。”
