新春走基層｜“遇見(jiàn)”科學(xué)島：“夸父逐日”新故事

1月30日早晨8點(diǎn)多，在安徽合肥科學(xué)島上一處高達(dá)30余米的寬闊實(shí)驗(yàn)室里，一臺(tái)巨型吊車(chē)從空中拉起數(shù)十噸重的超導(dǎo)線(xiàn)圈，往來(lái)滑動(dòng)發(fā)出轟鳴聲。

“我們正在繞制世界上最大的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，將會(huì)形成一個(gè)半徑14米、高17米的‘橘子瓣’，這是下一代‘人造太陽(yáng)’——中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆的核心部件。”中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所副研究員文偉說(shuō)。

這是記者在“夸父”園區(qū)所看到的火熱場(chǎng)景。

“夸父”的學(xué)名叫“聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施(CRAFT)”，是為下一代“人造太陽(yáng)”研制“發(fā)動(dòng)機(jī)”的大科學(xué)裝置。

這一裝置被命名為“夸父”，意為致敬中國(guó)神話(huà)中的人物夸父，胸懷大志、向往光明，不畏艱險(xiǎn)追逐天上的太陽(yáng)。

太陽(yáng)，普照萬(wàn)物，它的巨大能量來(lái)自于內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，而“人造太陽(yáng)”是要在地球上實(shí)現(xiàn)可控的核聚變反應(yīng)。

有了“人造太陽(yáng)”，人類(lèi)就像擁有了一座原料不竭且無(wú)污染的發(fā)電廠(chǎng)，實(shí)現(xiàn)“能源自由”，讓地球水清天藍(lán)。

科學(xué)島上，高11米、直徑8米，外形像一個(gè)“巨罐”，頂端上飄揚(yáng)著五星紅旗……這是中國(guó)有“人造太陽(yáng)”之稱(chēng)的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)。從上世紀(jì)七十年代開(kāi)始，EAST歷經(jīng)幾代中國(guó)科研工作者接力研發(fā)，到2006年全面建成。

“人造太陽(yáng)”的研制極其復(fù)雜，涵蓋“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強(qiáng)磁場(chǎng)”“超大電流”等多項(xiàng)尖端技術(shù)。EAST建成后，不斷改造升級(jí)，現(xiàn)擁有核心技術(shù)200多項(xiàng)、專(zhuān)利2000余項(xiàng)，上百萬(wàn)個(gè)零部件協(xié)同工作。

EAST歷經(jīng)十余年、十二萬(wàn)多次實(shí)驗(yàn)，2023年成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行403秒，創(chuàng)造新世界紀(jì)錄，對(duì)探索前沿物理、實(shí)現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義。

“人造太陽(yáng)”研究的突破，代表著國(guó)家科技實(shí)力的系統(tǒng)性提升。中國(guó)，站在了世界核聚變能源研究的前沿。

然而，“人造太陽(yáng)”從理論到實(shí)驗(yàn)再到實(shí)踐應(yīng)用，還有很長(zhǎng)的路要走。

要造出真正有實(shí)用價(jià)值的“人造太陽(yáng)”，要跨越從實(shí)驗(yàn)裝置到實(shí)驗(yàn)堆、工程堆、示范堆、商業(yè)電站的多個(gè)階段，需要研制一代代科技含量更高的“人造太陽(yáng)”。

為下一代“人造太陽(yáng)”研制“發(fā)動(dòng)機(jī)”，“夸父”的使命艱巨。

在“夸父”寬闊的廠(chǎng)房里，來(lái)自170余家國(guó)內(nèi)外合作單位的1000多名建設(shè)者正奮力攻關(guān)一系列科研與工程技術(shù)難題，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)——國(guó)際上時(shí)間最長(zhǎng)的百秒量級(jí)強(qiáng)流負(fù)離子束引出，運(yùn)行溫度最高、研究功能最完備的鋰鉛實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，規(guī)模最大的Nb3Sn線(xiàn)圈熱處理系統(tǒng)……

中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長(zhǎng)、等離子體物理研究所所長(zhǎng)宋云濤說(shuō)，基于幾代人的持續(xù)學(xué)習(xí)、研究、創(chuàng)造，EAST的國(guó)產(chǎn)化率超95%，關(guān)鍵設(shè)備、材料實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，而“夸父”的國(guó)產(chǎn)化率將提升到100%。

目前，“夸父”的建設(shè)進(jìn)一步提速，科研人員凝心聚力，計(jì)劃于2025年底全面建成國(guó)際磁約束聚變領(lǐng)域參數(shù)最高、功能最完備的研究平臺(tái)。

以科學(xué)為名，立創(chuàng)新高地。不到3平方公里的科學(xué)島，卻是多個(gè)國(guó)際前沿科研領(lǐng)域的攻“尖”之地，分布著中國(guó)科學(xué)院7個(gè)研究所，在核聚變能源、強(qiáng)磁場(chǎng)、大氣光學(xué)、抗癌藥等方面多次取得重要突破。

近期，科學(xué)島上接連傳來(lái)好消息。在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研制方面獲得重要發(fā)現(xiàn)，研制出世界首臺(tái)特斯拉級(jí)鐵基超導(dǎo)線(xiàn)圈，針對(duì)急性髓系白血病的創(chuàng)新靶向藥物研制加緊推進(jìn)……

科學(xué)島所在的合肥市，量子計(jì)算原型機(jī)“九章三號(hào)”再度刷新世界紀(jì)錄，超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”為全球用戶(hù)完成10萬(wàn)多個(gè)運(yùn)算任務(wù)，國(guó)際先進(jìn)的第四代“合肥光源”加緊建設(shè)……

這座島、這個(gè)城市是中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)造的集中縮影。

國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919首度服務(wù)春運(yùn)，首艘國(guó)產(chǎn)大型郵輪完成商業(yè)首航，首臺(tái)國(guó)產(chǎn)場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡正式發(fā)布……新年伊始，越來(lái)越多的科技工作者，勇于追夢(mèng)、奮力攻關(guān)，用日新月異的攻關(guān)成果改變生活、影響世界。

雖時(shí)值隆冬，記者已清晰感受到春潮般的活力在奔涌。

記者徐海濤、屈彥