“国之重器”将为杭州科技创新 注入强大引擎

杭州超重力场大设施效果图 杭州未来科技城管委会供图

2020年2月，超重力离心模拟与实验装置国家重大科技基础设施在杭州未来科技城开建。目前，超重力实验大楼精密测试区、东侧辅厅以及主机室的模型机机室已经封顶。按计划，超重力实验大楼2024年投入使用。

当下，杭州正在加快建设全球创新策源地，其中一条路径，便是加快推进世界级大科学装置建设，争取更多“国之重器”落户杭州。超重力实验的建设，将为杭州建成综合性国家科学中心注入强大引擎。

模拟“一眼万年”的时空压缩

超重力实验总用地89亩，总建筑面积34560平方米，将建成超重力离心机主机、超重力实验舱、超重力试验保障系统和超重力实验大楼等配套设施。

主机室基坑，是杭州超重力场大设施的核心工程，基坑长99米、宽27米，最深处达38.3米。建成后，地下空间将呈“丰”字形布局，中央舱体内3台离心机顺序排列，构成南北纵轴，各实验舱分居左右。

整个超重力实验大楼，中央高，周边低。

超重力场大设施有何作用？

利用离心机产生的离心力模拟超重力，再利用离心机上的机载实验装置，实现超重力下物质运动试验。

你可以把它看成是一个构建从瞬态到万年时间尺度、从原子级到千米级空间尺度、从常温常压到高温高压等多相介质运动实验环境的大装备。

也可以这样理解：有了它，就可以在实验室里模拟“一眼万年”或者“一步千里”的时空压缩。

中国科学院院士陈云敏说，在研究岩土体和地球深部物质的时空演变、加速物质相分离时，超重力场大设施提供必不可少的实验手段。

如果在超重力离心机上搭载土体污染物迁移实验装置，就可以看到污染物在地下大尺度、长历时的运移。

另外，超重力场大设施还能支持深海、深地资源开发，防灾减灾、新材料制备等领域的研究。

杭州超重力场大设施，是“十三五”确定的十个国家重大科技基础设施之一，是面向世界科技前沿、面向国家重大需求的“国之重器”，也是浙江省首个国家重大科技基础设施项目。

捕捉人类大脑产生的“极弱磁场”

在超重力场大设施落地杭州未来科技城的那一年，又一“国之重器”——“超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置”重大科技基础设施培育项目在杭州落地，选址滨江区。

今年5月，杭州极弱磁场重大科技基础设施研究院成立，正式承担北京航空航天大学极弱磁场重大科技基础设施的培育、建设、运行维护和技术升级，将建成包括“超高灵敏极弱磁心脑磁成像测量科学研究装置”“基于SERF的超高灵敏极弱磁场测量研究装置”等在内的多台国内唯一、世界先进的科研仪器装备。

极弱磁场大设施有何作用？

研究“极弱磁场”。

磁场，广泛存在于自然界中，而且绝大多数物质都有弱磁性。比如，大脑的磁场是地球的十亿分之一，很难被捕捉到。

极弱磁场大设施在建的高性能、大空间的“零磁”空间，就是为了创造极限弱磁环境，提供极限测量手段。

这个技术将如何改变世界？

在面向世界科技前沿方面，将推进零磁科学从“0”到“1”的原创研究。

在面向国家重大需求方面，磁异常探测及深空磁探测，对维护国家海洋和太空安全至关重要。

在面向人民生命健康方面，灵敏度不断提高的原子磁强计和基于极弱磁测量变革性技术的高端心脑磁成像装置，将助力帕金森、阿尔茨海默、自闭症、抑郁症等重大心脑疾病的研究和诊疗。

“国之重器”为杭州带来什么？

9月29日，世界知识产权组织发布2022年全球创新指数报告。在全球前100个科技集群中，杭州创新指数首次进入前20，位居第14位，超过伦敦、洛杉矶等国际大城市。

这是杭州在全球科技集群榜单上创下的历史最好成绩，2017年，杭州仅排在第85位。

纵览世界城市发展，以创新而兴的城市，总能走在时代前列。在全球科技集群中连续攀升的排名，得益于杭州不断提高的创新能力。

近年来，杭州在国家实验室、国家大科学装置方面双双实现了零的突破，国家高新技术企业两年翻一番、总量已经超过1万家。

目前，杭州已经把“争取建成综合性国家科学中心”作为统领“十四五”科技创新的全局性工作来推进。作为国家创新体系的重要组成部分，重大科技基础设施是解决重点产业“卡脖子”问题、支撑关键核心技术攻关、保障经济社会发展和国家安全的物质技术基础，是抢占全球科技制高点、构筑竞争新优势的战略必争之地。

未来，杭州要构建战略科技力量矩阵，仍然需要打造大科学装置群，推动更多“国之重器”落户杭州。