在安徽省合肥市,有一座三面環(huán)水的“科學島”,那里是中科院合肥物質(zhì)科學研究院的所在地。下屬的10個研究所、300多位高端科技專家,都扎根在這個遠離城市喧囂的“小島”,踏實工作、趕超世界,長期承擔多項國家重大科研任務。2015年,中科院合肥物質(zhì)科學研究院獲得國家自然科學基金項目169項,居全國科研機構第一位。
40萬高斯的“大科學裝置”
混合磁體
在中國科學院強磁場科學中心,一個像鍋爐一樣的巨大裝置十分醒目,它其實是很多科學家夢寐以求的穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置。這是一個混合磁體,中心磁場強度高達40萬高斯。
40萬高斯有多強?打個比方,合肥地區(qū)的地球磁場在0.5高斯左右,所以,40萬高斯,相當于地球磁場的80萬倍。
當位于科學島的穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置正式運轉起來的時候,其產(chǎn)生的巨大磁場,足以讓隨身攜帶的任何帶有磁性的物品“功能喪失”,“所有人進入磁體站工作或參觀都必須將身上銀行卡、身份證、手機等物品取下放在外面,否則就會被消磁。” 中國科學院強磁場科學中心首席專家高秉鈞說。
鑰匙反應明顯
我們通過一個小實驗,可以非常明顯地看出它的威力。當磁體通電,我們手拿一把鑰匙在一墻之隔的地方朝磁體靠近,鑰匙會明顯地被磁場吸引而翹起來?!叭绻x得近,那鑰匙就會像子彈一樣嗖的飛過去”。高秉鈞今年78歲了,但說起這個強大的混合磁體,立刻神采奕奕,眉宇間都是自豪。
強磁場是現(xiàn)代科學實驗最重要的極端條件之一。在強磁場這種極端條件下,物質(zhì)的特性可以被調(diào)控,這給科學家提供了研究新現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)新技術的機遇。從上個世紀以來,核磁共振成像技術、整數(shù)和分數(shù)量子霍爾效應等19項基于強磁場環(huán)境誕生的科研成果獲得諾貝爾獎。國際一流水平的穩(wěn)態(tài)強磁場大科學裝置的研制成功,對于支撐交叉前沿領域源頭創(chuàng)新,搶占未來發(fā)展制高點具有重大意義,這將為我國科學家探索和發(fā)現(xiàn)新理論、新現(xiàn)象,提供重要的科研平臺。
今年9月27日,我國自主研發(fā)的“穩(wěn)態(tài)強磁場大科學裝置”通過國家驗收,成為繼美國、法國、荷蘭、日本之后,第五個擁有穩(wěn)態(tài)強磁場的國家。而40萬高斯的磁場強度,位居世界第二。“這個混合磁體由水冷磁體和超導磁體組成,內(nèi)水冷磁體要產(chǎn)生30萬高斯,外超導磁體要達到10萬高斯,加起來才產(chǎn)生40萬高斯磁場。目前,只有美國達到了45萬高斯,荷蘭、法國強磁場實驗室也正在為40萬高斯磁場努力”,高秉鈞介紹,“難點在于,從超導股線到各級子纜到繞制成線圈、對線圈進行熱處理、使導體變成超導態(tài),這一系列的工作都要做好,一步出問題,那都做不成”。
高秉鈞
強磁場引來“哈佛八劍客”
劉青松,山東青島人。南開大學本科畢業(yè)后,留美深造。2010年,正在美國哈佛大學醫(yī)學院做博士后的劉青松來合肥看望朋友,沒想到一下子被穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置所吸引。
“我們現(xiàn)在看到的是利用20萬高斯磁場做出來的波普信號,它反映的是一個蛋白質(zhì)的結構信息,磁場越強,我們看到的分辨率越高。就像一個手套一樣,在磁場比較低的時候,我們知道這有一只手,具體怎么放的不知道,但如果磁場強度很高,我不僅看到它有五個手指頭,還知道它每個手指頭具體往哪個方向指的,這樣就更清晰?!?/p>
左一劉青松
劉青松的研究方向是抗腫瘤藥物研發(fā),依托穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置,他可以進行靶向抗腫瘤藥物學和臨床藥物基因組學研究。這樣的科研條件,正是他夢寐以求的。2012年,劉青松通過“國家青年千人計劃”回國,加盟中科院合肥物質(zhì)科學研究院,創(chuàng)建磁共振生命科學部。而生命科學研究要想成氣候,勢必還需要更多的人才,劉青松沒想到院里竟然給了他自主招聘權。
“大的方向領導把握,具體招誰來、怎么招,是由我們決定,這給了我們非常大的用人自主權”。劉青松首先動員了同在哈佛大學醫(yī)學院做研究的4位中國同學,“我心中有個夢想,希望有機會能建立屬于自己的獨立實驗室,在美國是給別人打工的,基本沒有可能?!?2013年來到科學島的湖北人林文楚表示。目前由劉青松帶隊的磁共振生命科學部已經(jīng)有將近70位科研人才,其中海歸有25人。
從2009年開始,和劉青松一樣,陸續(xù)有8位美國哈佛大學醫(yī)學院的海歸博士后來到中科院合肥物質(zhì)科學院,開展多學科交叉研究,他們被稱為“哈佛八劍客”。而國家“萬人計劃”領軍人才、中科院“千人計劃”、安徽省“百人計劃”等一系列國家和地方的人才政策,給予科研人員資金和項目支持。目前,中科院合肥物質(zhì)科學研究院共有高端科技專家300多人,“海歸”科技專家180多人。
“很多人會問我高端人才怎么吸引來的,我覺得第一是要提供先進的科研平臺”,中科院合肥物質(zhì)科學研究院院長匡光力說,“我們建設的穩(wěn)態(tài)強磁場大裝置本身是先進的,這些科學家是識貨的,他知道利用這些好條件能做出好的科研成果來,這是最大的吸引點。其次在人才待遇方面,我們也考慮到他們的實際需要,幫他們解決實際的困難”。
細胞篩選庫
依托科研平臺吸引人才,人才的到來刺激科研;相互作用之下,中科院合肥物質(zhì)科學研究院碩果累累。2013年首臺水冷磁體WM4調(diào)試成功,刷新同類磁體場強世界紀錄;世界上最大的基于癌癥激酶靶點的高通量細胞篩選庫在這里建成,囊括了近70種癌癥激酶靶點,細胞種類達150余種;今年12月,首個針對急性白血病的國家1類創(chuàng)新靶向藥物申報國家臨床試驗……而像穩(wěn)態(tài)強磁場大科學裝置目前也面向全國開放,已為清華、北大、復旦、中科大等106家用戶單位的1500余項課題提供了實驗條件,產(chǎn)出了一大批具有國際影響力的科研成果。
科學島
去年4月24日至27日,習近平總書記視察安徽,深入分析了安徽發(fā)展的優(yōu)勢條件,指出安徽這些年抓科技創(chuàng)新“動作快、力度大、成效明顯,值得肯定”。目前安徽是擁有創(chuàng)新型省份建設、合蕪蚌自主創(chuàng)新示范區(qū)、全面創(chuàng)新綜合改革試驗和合肥綜合性科學中心,四大國家戰(zhàn)略平臺的唯一省份。
“安徽的省情是人口數(shù)量靠前,經(jīng)濟總量居中,人均水平靠后,我們要想發(fā)展必須以科技創(chuàng)新增強發(fā)展的后勁”,安徽省科技廳副廳長羅平指出,“安徽省委省政府高度重視科技創(chuàng)新發(fā)展,積極參與融入到國家的科技創(chuàng)新戰(zhàn)略平臺建設,并出臺一系列人才政策,切實落實人才引進的現(xiàn)實問題,解決他們的后顧之憂慮”。
(看看新聞Knews記者:楊臻 陳瑞 編輯:范飽飽)
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