一年之計在于春，走進初春的懷柔科學城，一批科研工作者已開始在“夢想實驗室”里大展拳腳。五個大科學裝置之一的綜合極端條件實驗裝置，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。由此，2021年走入第五個年頭的懷柔科學城，正式邁入了建設與運行并重的新階段。

　　大科學裝置迎首批科研人員

　　五個大科學裝置是落子懷柔科學城的“國之重器”。如今，建設進度最快的綜合極端條件實驗裝置已迎來首批科研人員。

　　盡管按照進度時間表，綜合極端條件實驗裝置要到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，孫培杰就帶著團隊將重心轉向了懷柔。“以往受實驗條件所限，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、強磁場等綜合極端條件的可能，這是我們夢寐以求的實驗環(huán)境。”孫培杰說。

　　目前，裝置還在調(diào)試中，部分極端實驗條件還不能實現(xiàn)，但孫培杰已經(jīng)打算讓實驗先跑起來。走進層高6米多的實驗室，兩層的實驗空間已搭建完畢：一層的實驗區(qū)矗立著一人多高的液氦氣罐，里面將形成極低溫、強磁場等極端實驗環(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)境的準備工作。孫培杰說，營造出極端環(huán)境后，實驗可能會長達幾個月，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隊設計出的國內(nèi)首臺熱擠壓碲化鉍材料的試驗樣機。“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。”趙懷周坦言。但2020年搬到懷柔科學城的材料基因組平臺后，團隊實驗空間擴大了好幾倍，設備也是量質(zhì)齊飛，加速了科研成果產(chǎn)出。趙懷周笑說，懷柔科學城滿足了他“夢想中實驗室的樣子”。

　　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，自從團隊“解鎖”了制作這種材料的新技術后，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)忙碌地運轉起來。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”正在試運行。平臺如同一個為電池進行體檢的“醫(yī)院”，電池進入“醫(yī)院”后，可以按順序進行形貌、結構等全方位檢測。目前，平臺不僅面向物理所的研究團隊，也向其他科研院所和企業(yè)開放。

　　科學城創(chuàng)新生態(tài)加快構建

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

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

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

　　在懷柔科學城科學聚核區(qū)，目前已有北京大學、中科院8家科研院所、海創(chuàng)產(chǎn)業(yè)技術研究院、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)機構與科研產(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目相繼落戶。在懷柔科學城北區(qū)，懷柔區(qū)和金隅集團正在將興發(fā)公司地塊改造為高等研究機構集聚區(qū)，引入了“菲爾茲獎”首位華人得主、世界著名數(shù)學家丘成桐領銜建立的北京雁棲湖應用數(shù)學研究院。不久前簽約落戶的德勤(中國)大學項目也將入駐這一區(qū)域。

　　手記

　　爭分奪秒接力筑夢

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

　　面積擴容至百平方公里、“國之重器”落戶開建、新型研發(fā)機構引入、配套設施逐步豐富……面對高難度的工程設計、疫情突發(fā)沖擊等復雜因素，懷柔科學城的設計者、建設者、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驗室、夢想中的科學城。當建設者跑完一程，科研工作者隨之“接棒”，向突破科技前沿的目標邁進?？茖W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，終將成就科技強國的中國夢。