北京怀柔科学城五个大科学装置开工建设

近日，北京怀柔科学城又传来好消息，“十三五”时期国家重大科技基础设施——空间环境地基监测网（子午工程二期）正式开工建设。这意味着国家在北京怀柔科学城布局的五个大科学装置全部实现开工建设，北京怀柔综合性国家科学中心基本框架正在形成。

那么，为何众多大科学装置集中落户怀柔？其中最新“子午工程”二期、地球系统数值模拟装置进展如何，会为人类解决什么难题？

    构造过程本身即是科研项目

截至7月底，由国家在“十二五”期间和“十三五”期间布局的综合极端条件实验装置、地球系统数值模拟装置、高能同步辐射光源、多模态跨尺度生物医学成像设施和“子午工程”二期5个大科学装置全部在怀柔科学城启动建设。

记者在施工现场，看到有的大科学装置已经破土动工，主体建筑结构马上封顶。“这本身就是个科研项目，建筑不是重要的，而里面装置才是最重要的。我们在边研究中边摸索，不断攻克难题，才能真正建好科学装置，推进项目进展。”高能同步辐射光源项目经理、中科院高能物理研究所副所长秦庆表示。

据说，这些大科学装置中的地球系统数值模拟装置对地球的“脾气秉性”了如指掌。中科院大气物理研究所大装置副主任李垒解释说，该装置主要用于研究地球系统的大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、生物圈等各圈层之间的相互联系、相互作用。比如，碳就是在大气、海洋、生物圈、陆地之间循环的。而数值模拟是研究地球系统科学必不可少的研究方法，它的出现使得地球科学的研究成为一门“可实验”的科学。

据介绍，这个大装置包括地球系统模式数值模拟系统、区域高精度环境数值模拟系统、超级模拟支撑与管理系统、支撑数据库和资料同化及可视化系统、面向地球科学的高性能计算系统等。

随着“子午工程”一期的竣工，其二期建设令人期待。“子午工程”运行中心相关负责人介绍说：“这相当于在中国境内搭起一座长约3000公里，高达几百公里的空间‘长城’，科学家可将地球表面、中高层大气、电离层、磁层，乃至十几个地球半径以外的行星际空间环境‘尽收眼底’。假设明天要发射卫星，相关部门可以提前一二天调取‘子午工程’观测数据作为预测依据，如果发现太阳有剧烈活动迹象，即会延后发射。”

据介绍，“子午工程”二期将在北纬40°、东经100°地区建立监测站，同一期共同形成全国地基“井”字观测网。与其他国家相关工程相比，其不仅有地磁检测网，还有无线电、太空火箭，并具有综合性，成网成链，将创造多项世界监测之最。

    自主研发提升科技综合实力

工欲善其事，必先利其器。“要在基础研究中不断有原始创新，我们不仅亟待攻克核心技术，更迫切需要自主研发并制备精密的仪器装置。”国家纳米科学中心研究员裘晓辉深有感慨地向科技日报记者坦言。

北京怀柔区委书记、怀柔科学城党工委书记戴彬彬表示：“怀柔科学城的战略定位，是面向世界科技前沿和国家重大需求，建设世界级原始创新承载区和开放科研平台，引导和推动高端创新资源要素加快集聚。”

2016年9月，国务院印发《北京加强全国科技创新中心建设总体方案》，提出“统筹规划建设中关村科学城、怀柔科学城和未来科技城”。同年11月，北京市人民政府办公厅印发《怀柔科学城建设发展规划（2016—2020年）》。

“凭借这些大科学装置，怀柔科学城将形成定位清晰、高度密集、先进高端的设施平台集群，为原始创新提供坚实支撑。科研人员依托这些大科学装置，将不断取得一批世界领先的原创科研成果，提高我国在基础研究和前沿交叉领域的源头创新能力和科技综合实力。”怀柔科学城党工委委员、管委会副主任伍建民表示。

据介绍，怀柔科学城规划面积达到100.9平方公里。今年下半年，怀柔科学城将密集开工40个重点项目，包括科学设施和研发平台、城市基础设施、公共服务配套设施等三大类，总投资预计198亿元。教育、医疗、住房等配套服务设施正在全面跟进，与中科院、北大、清华等创新主体以及海淀区的合作持续深化，一批高精尖产业项目成功落户。