大科學裝置鑄就“中國樞紐”

　　實驗裝置是科學家的“槍”，隨著知識探索的不斷深入，科學家對實驗裝置的需求也向著大型、復雜、綜合的方向迅速發展。

　　現在，世界上許多國家級實驗室里，人們都可以見到不同膚色、不同語言的學者在一起工作；而在一些大科學計劃、大科學裝置的建立中，對資金、技術和人力的需求往往超過了一個國家的能力。國際合作由此日漸成為各國科研機構的不二選擇。

　　實驗室里的國旗墻

　　在中科院高能物理所北京譜儀III(BESIII)狹長的地下實驗室盡頭，有一面特殊的墻，墻上掛滿了五顏六色的各國國旗。

　　“墻上的國旗代表著現在參與北京譜儀III的合作單位。”高能物理所常務副所長、BESIII國際合作組發言人王貽芳告訴《科學時報》記者，“現在搞高能物理研究的人，都知道北京譜儀。”

　　截至今年6月，BESIII合作組國內外成員單位已擴大到49個，其中外國單位20家，中國香港2家，合作組專家達300多人。

　　用王貽芳的話說，在北京譜儀之前，中國對高能物理的貢獻度“幾乎為零”。直到1988年，BESIII的前身——北京正負電子對撞機(BEPC)和北京譜儀建成并投入運行后，這樣的局面才得以扭轉。

　　基于北京譜儀，高能物理所也取得了一批重要成果，發表科學論文達150多篇，躋身于世界八大高能物理研究中心之一。

　　“中國現在已經是世界高能物理界的一支舉足輕重、不可或缺的力量。”提起這幾十年的變化，王貽芳感到自己和合作組同事的努力全都值了。

　　中國的，世界的

　　坐落在上海張江高科技園區的上海光源，是我國迄今為止最大的大科學工程，同時也是目前世界上性能最好的第三代中能同步輻射光源之一。

　　2004年開工不久，上海光源工程經理部就發現了人力資源的嚴重短缺。根據當時的測算，上海光源工程建設期間需要約380人的骨干隊伍，但開工時卻只有130人左右。因此，工程經理部開始注意從國外引進或短期聘請工程建設特別需要的專家，不久就收到了明顯效果，工程在編人員很快超過了200 人。

　　為了保證上海光源建成時仍居國際先進水平，工程經理部積極開展國際合作工作，與國外各主要同步輻射實驗室建立了良好的合作關系，進行人員和技術的交流，及時了解國際同步輻射裝置的發展趨勢、新技術的發展方向，在工程建造過程中得到了國際上的幫助與支持。

　　上海光源開工一年內，就已有外賓來訪47人次，涉及11個國家；出訪40人次，涉及8個國家。

　　安裝在中科院近代物理研究所蘭州重離子加速器上的ECR離子源，也離不開以“ECR離子源之父”、法國格勒諾布爾技術研究所物理學家Richard Geller為代表的國際同行們的鼎力幫助。

　　Richard Geller曾幾次到近代物理所介紹有關技術。經過與外國專家的交流，近代物理所離子源組在過去十幾年間，先后自主研制了4臺具有國際先進或領先水平的高電荷態ECR離子源。

　　2008年，該所副研究員孫良亭獲得了首屆Richard Geller獎。近代物理所離子源組也在兩年內獲得了國際離子源領域兩項最重要的國際獎項，被認為是目前國際上最活躍和最具創新能力的離子源小組之一。

　　像Geller這樣“無私奉獻”的老外，在中科院各大科學裝置的建設和運行中還有很多。科學家們明白，大科學裝置是技術復雜的綜合性工程，它涉及到許多不同的學科領域和高新技術，只有大家通力配合，才能解決關鍵的技術問題，為人類共同的科學事業爭取時間和節省經費。

　　始于裝置 瞄準未來

　　不管是中科院大科學裝置里的“老大哥”北京譜儀，還是近年來赫赫有名的上海光源和合肥強磁場，這些大科學裝置都不約而同地冠上了中國的地名。它們在各學科領域發揮重要作用的同時，也讓長期以來發達國家在高技術領域對我國的“冷戰”思維迅速轉變。

　　這些大科學裝置的落戶，讓中國終于有條件作為東道國，組織多國科學家參與的大規模科學實驗，推進以我國為主的國際科技合作。

　　托卡馬克(Tokamak)是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環性容器。通電時，托卡馬克內部會產生巨大的螺旋型磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達到核聚變的目的。因此，托卡馬克被公認為是探索、解決未來穩態聚變反應堆工程及物理問題的最有效的途徑。

　　在國外同行研究的基礎之上，1994年，中科院等離子體物理研究所通過國際合作，研制出HT-7超導托卡馬克，使我國成為繼俄、日、法之后第四個擁有該類裝置的國家，中國聚變事業從此走上了國際舞臺。

　　2007年，該所獨立設計制造的世界上首個全超導托卡馬克裝置“東方超環”(EAST)通過驗收，進入實驗階段后，“東方超環”面向全世界聚變領域的專家開放。2010年，近百人次的國內外同行參加了實驗，并取得了許多重要的成果。

　　作為“十一五”國家重大科技基礎設施，穩態強磁場實驗裝置尚未全部完工，主持建設的中科院合肥物質科學研究院就迎來了一波又一波的國外考察團隊，一些世界知名的學者也陸續被聘為中科院強磁場科學中心的研究員。

　　而上海光源的用戶則幾乎“擠破頭”。從2009年5月6日試運行以來，上海光源在短短半年多時間里，中外用戶的數量就上升到了4位數。

　　承擔上海光源建設的中科院上海應用物理所也因此受益。通過上海光源項目，應用物理所與英國、日本、法國、德國等國家的同步輻射光源及其研究機構建立了全面的合作與交流關系，并與美國五大實驗室保持著密切的人員交流與技術合作。

　　2007年，大亞灣反應堆中微子實驗在我國啟動，它不僅成為具有重要國際影響力的大型基礎科學研究項目，也是中美兩國歷史上最大的合作項目之一。

　　這樣的例子不勝枚舉。截至2010年底，中科院已與全球50多個國家和地區簽署院級合作協議200多個，所級合作協議1000多個，每年在研國際合作項目800余項。

　　2009年、2010年兩年間，有近500名國外高水平專家來華參與大科學裝置的建設和研究。而2010年6月30日中科院與國家外國專家局簽署的《引進國外智力為大科學裝置服務合作框架協議書》，則標志著我國大科學裝置引智工作進入了新的層面。

　　相識系于緣，相交系于誠。透過這些扎根中國的大科學裝置，國際合作的含義早已超越了“湊份子”的階段。中外科研人員互訪、合作開展科研項目、聯合培養研究生等越來越豐富的手段，讓中國在科技全球化的浪潮中，逐漸成長為一個融合與開放的樞紐。