重磅!惠州在建“國之重器”取得重要進展

        X射線閃療(FLASH)醫用加速器設備突破多項關鍵技術,完成整機安裝;我國首創集裝箱式可移動桌面型激光尾波加速器在工業廠房實現長周期大負荷穩定運行,是激光加速器第一次走出科學實驗室;國產無損檢驗加速器已生產2000多臺套,遠銷170多個國家和地區,市場份額居世界第一……

        11月20~22日,中國物理學會、中國核學會粒子加速器分會第十二次全國會員代表大會暨學術交流會在惠州市惠東縣舉行。這場科學界盛會匯聚了詹文龍、趙紅衛、陳森玉、邱愛慈、樊明武、夏佳文、趙振堂、鄧建軍等8位院士及近百名權威專家、學者精英,開展了近30場專題報告,為與會者推開了一扇粒子加速器發展新紀元的大門。

        兩大科學裝置總部區。惠州東江圖片社供圖

        兩大科學裝置為我國核物理基礎研究創造領先條件

        會上,學科領頭人、專家學者們展示了過去4年來,我國粒子加速器科學研究、工程建設、運行開放等方面取得的豐碩成果,以及對各自領域的思考及未來規劃。

        記者從會議現場了解到,在惠州建設的兩大科學裝置正在穩步推進。其中,強流重離子加速器裝置(HIAF)項目常溫前端已成功調試出束,能量和傳輸效率達到設計指標,標志著HIAF項目從加速器裝置裝配階段逐步邁入系統級聯調階段;加速器驅動嬗變研究裝置(CiADS)建設工作正在加速推進。

        中國科學院院士詹文龍曾擔任中國科學院近代物理研究所所長、中國科學院副院長等,是核科學領域的學術帶頭人。他介紹,HIAF項目計劃2025年12月建成;CiADS項目計劃2027年12月建成,將成為全球首個兆瓦級加速器驅動嬗變研究裝置。

      11月20日,中國物理學會、中國核學會粒子加速器分會第十二次全國會員代表大會暨學術交流會在惠東港口召開。

        屆時,兩大科學裝置共同作用下將產生超強不穩定核束(RIB),為我國開展核物理基礎研究和核天體物理研究創造全球領先條件,為人類探索宇宙奧秘提供“中國方案”。

        除了在前沿基礎研究上發揮重要作用,兩大科學裝置研發成果還將在能源、醫療、工農業生產、環保治理等“雙碳”、經濟、健康領域發揮重要作用。詹文龍院士介紹,基于HIAF研發的創新技術可建造符合研究聚變燃料、材料研發的強中子源,將為國際重離子慣性聚變的研究和應用開啟新的里程碑。

        基于CiADS的ADANES燃燒器是一種可實現完全燃料循環的新型核能系統,能把乏燃料“吃干榨凈”,將燃料效率由當前的不到1%提高到超過95%,核廢料量減少到4%以下,放射壽命減少到500年以內。

        在一系列新技術的加持下,核裂變能發電將更安全更高效,成為可持續成千上萬年的安全、清潔、低碳戰略能源,且新型核電站將可用少量水甚至無水實現冷卻,讓核電站可以建在胡煥庸線以西。

      臺下學者交流心得。

        全國13地市布局重離子治療裝置

        “20年前,我就有一個夢想,那就是讓離子加速器走向社會,服務于產業鏈,而實現這一夢想的唯一途徑就是離子加速器小型化。可以說,到了今天,我的夢想已基本實現。”會上,中國工程院院士夏佳文作《重離子加速器的社會應用》專題報告。

        他表示,大科學裝置不但是強國標配,是新原理、新方法、新技術、新工藝等的創新搖籃,而且由大科學裝置派生出來的核科學技術已經廣泛應用于國防、工農業生產和生命健康等領域,踐行著科學技術“四個面向”理念。

        夏佳文院士介紹,核孔膜材料可廣泛應用于海水淡化、電池隔膜、污水處理等領域;重離子育種創制了東北粳稻、東北大豆、棉花、中藥材等兼具高產、性狀好、抗病等新品種;與袁隆平團隊合作,通過重離子誘變結合突變體靶向篩選技術,研創出低鎘雜交稻及優質常規稻材料,并推廣種植等等。

        不但在經濟領域,在生命健康領域,重離子加速器也成為治療實體腫瘤的尖端利器。

        我國全自主研發的首臺重離子治療裝置位于武威重離子中心,迄今臨研+臨試+收治超1500個病例,治療腫瘤50多種。“去年統計顯示,治療后5年生存率達到64.04%,遠超我國現有常規放療治愈率36%的水平。”

        夏佳文院士以大量病例的治療前后對比展開介紹,一位45歲患者乳腺癌擴散到淋巴,用重離子裝置無創治療后腫瘤明顯縮小,9個月后完全消散;81歲患者彌散性多點肺癌,全身發現50多個病灶,在武威重離子中心1天完成治療,3個月復查,沒治療的腫瘤變小,治療的腫瘤消散……

        “重離子治療裝置的優點就是劑量可集中釋放,無創、高效。”夏佳文院士表示,第一代國產重離子治療裝置周長只有56.17米,小于歐洲的75米和日本的62.7米,但前進之路從未停止,他們團隊創新了全球領先的Lattice結構等顛覆性技術,將裝置的周長縮小至35米。這也意味著新一代裝置占地面積更小,建設周期、造價及運維成本大幅降低,讓裝置的推廣應用更容易被市場接納,“因為患者治療的費用也會隨之降低,所以我把它叫作新一代普惠型重離子治療裝置。”

        夏佳文院士介紹,首臺套新一代普惠型重離子治療裝置已落戶惠州重離子醫學中心,計劃2027年建成。目前,國產重離子治療裝置已在全國13個地市布局或建設,形成全國性產業鏈聯盟,共有約200家企業。

      學術交流會現場展區。

        惠州加快打造大灣區科技成果轉移轉化首選地

        今年10月,國家原子能機構等十二部門印發《核技術應用產業高質量發展三年行動方案(2024-2026)》。該方案提出,到2026年,我國核技術應用產業自主創新能力顯著提升,產業領域進一步拓展。圍繞核技術在醫學診療、農業育種、食品加工、材料改性、安檢安保等重點方向或領域的應用,突破一批關鍵技術,建設一批創新平臺,培育一批專精特新企業,力爭核技術應用產業年直接經濟產值達4000億元,為傳統產業轉型升級注入強勁動能。

        記者在會議現場了解到,兩大科學裝置相關研發成果轉化正在惠州推進。

        中國科學院近代物理研究所全資子公司惠州科近泰基新技術有限責任公司已經落戶惠東產業園,主要負責兩大科學裝置設備生產制造和安裝。

        “未來還將追加投資,年產值將達到3.5億元左右。”惠州科近泰基新技術有限責任公司總經理周倫才表示,當前公司正在建設新一代重離子治療裝置,后續還將承擔中國科學院近代物理研究所產業化的推廣項目。

        另一家服務兩大科學裝置的廣東科近超導技術研究院有限公司已落戶惠東產業園,計劃明年投產運營。該公司是我國唯一以加速器用超導技術研究為目的的研究型企業,主要為兩大科學裝置解決核心部件的研發、批量加工和測試問題,開展加速器用新材料、新工藝、新裝備等的研發和工程化,促進在兩大科學裝置建設中積累的超導、低溫工程技術的轉化等。

        據介紹,兩大科學裝置建成投用后將吸引聚集約1500名科學家到惠州從事科研工作,更多的研究成果將從這里誕生。

        《粵港澳大灣區發展規劃綱要》提出,要建設國際科技創新中心,打造全球科技創新高地和新興產業重要策源地。作為大灣區重要節點城市,以兩大科學裝置等項目建設為抓手,惠州正積極參與大灣區國際科技創新中心建設,同時多措并舉,全力打造大灣區科技成果轉移轉化首選地。

        統籌 惠州日報記者馮麗均

        采寫 惠州日報記者馮麗均 蔡偉健 通訊員葉衍達

      編輯:李影君
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