《经济半小时》聚焦东莞依托“国之重器”锻造新质生产力

《经济半小时》聚焦东莞依托“国之重器”锻造新质生产力

 

新质生产力是由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生的先进生产力，而大科学装置是现代科学技术诸多领域取得突破的必要条件。被誉为国之重器的大科学装置，到底如何赋能锻造新质生产力？3月7日20:00，总台央视财经频道《经济半小时》播出全国两会专题节目《新质生产力锻造记：“重器”夯实创新基石》，节目围绕东莞如何依托中国散裂中子源这个“国之重器”改造传统产业、武装新兴产业、培育未来产业展开深入调查。

 

在东莞市的松山湖科学城，有一片依山而建、造型独特的建筑群。山坡上，中国散裂中子源几个大字格外显眼，这里隐藏着被称为“超级显微镜”的国之重器。位于东莞松山湖科学城的中国散裂中子源是全球第四台、我国第一台脉冲式散裂中子源，目前是东莞乃至整个粤港澳大湾区源头创新、培育新质生产力的重要支撑之一。

 

散裂中子源这个重大科技基础设施如何赋能前沿产业？记者听从科研人员的建议，来到东莞市人民医院开启调查。

 

这台有着“癌症第五疗法”之称的硼中子俘获治疗装置，是散裂中子源在医疗领域产生的重大科技成果转化项目。这台装置造价2亿元，是我国第一台硼中子俘获治疗装置，目前装置已经安装完成。

 

据南方医科大学第十附属医院（东莞市人民医院）肿瘤中心主任刘志刚介绍，目前正在紧锣密鼓地进行设备的调试和临床前的细胞动物实验，预计今年10月份将开始招募患者进行临床试验。

 

刘志刚告诉记者，硼中子俘获治疗是国际肿瘤治疗领域最前沿的癌症靶向治疗技术之一。硼中子俘获治疗在日本已经获批治疗患者，从前期的数据来看，患者的缓解率可以高达60%-70%，而且进行治疗的患者都是比较末线（标准治疗失败）的患者、复发的患者。

 

这台硼中子俘获治疗装置的治疗原理是怎样的？这套设备由中国科学院和东莞国资合资成立的企业研制，记者找到了企业的负责人——国科中子医疗科技有限公司董事长马创新。

 

马创新介绍：“硼中子俘获治疗的原理是先向体内注射一种硼药，这种硼药对肿瘤细胞有很好的亲和力，它主要聚集在肿瘤细胞周围，在正常组织细胞周围聚集很少。这就相当于提前派了一队工兵进去埋雷，这个雷埋在癌细胞周围。再通过BNCT（硼中子俘获治疗）设备释放出来的热中子，进去触发这些雷爆炸。爆炸范围就在周围1-2个细胞的范围内，可以精准地在肿瘤细胞完成爆炸，杀死癌细胞，对正常组织损伤很小。对一些浸润型的肿瘤、已经转移扩散的肿瘤，效果是非常明显的。”

 

硼中子俘获治疗装备被我国称为继手术、传统放疗、抗癌药物、免疫疗法之后的癌症第五疗法。“作为技术方，我们自己都愿意掏钱来转化的项目，就是重大成果转化。作为一种普惠医疗，我们希望将来国内地一级的城市，也可以能用到这种设备。当然立足于国内，我们也会向国际市场进军。”马创新说。

 

硼中子俘获治疗装备是面向未来的医疗新技术新装备，按百万人口配置一台计算，在全球市场的规模巨大，目前日本已实现多套设备出口。

 

马创新也告诉记者，他们正在努力降低设备成本，布局设备小型化，以便让装备的产业化、市场化进程能够不断加快，而东莞雄厚的制造业基础恰恰是马创新所看重的，“我们扎根在东莞，我们对整个BNCT设备的全产业链，比如说各个零部件的供应商、制造商。我想将逐步在东莞打造一个BNCT的全产业链，拉动当地相关产业的发展。”

 

硼中子俘获治疗装备产业落户东莞，形成具有竞争力的前沿产业，还有一个“近水楼台先得月”的便利，那就是东莞坐拥国之重器——中国散裂中子源。

 

中国科学院高能物理研究所副所长、中国散裂中子源二期工程总指挥王生：“这些大科学装置它有一定地域性，从我们的实践来看就是如此，你建在什么地方，这个地区的用户肯定就比外面多很多。”

 

物质由分子和原子组成，原子核又包含了中子和质子。中子不带电，穿透性强，能分辨氢元素、同位素和近邻元素，因此是科学家探索微观世界的理想探针。散裂中子源这个超级显微镜的原理就是，用高能量的质子把重金属原子不带电、穿透性强的中子撞击出来，中子与被研究对象的原子核相互作用而改变运动方向时，科学家通过分析散射中子的轨迹、能量和动量的变化，从而反推出物质的结构。

 

王生：“通过大量的中子和物质结构发生作用，和内部的原子核发生作用，我们就可以研究出物质的结构。原子的运动，就是我们不光知道原子在哪，也可以知道原子在干什么，就是说它怎么运动。”

 

作为锻造新质生产力的利器，不仅仅是在精准医疗这个前沿领域，散裂中子源在新材料、新能源、高端装备制造等领域同样可以大显身手。

 

调查中，记者看到，东北大学的高建荣教授正带领团队和散裂中子源的科研人员一起为即将开始的一项高温合金实验做最后的准备。

 

东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室教授高建荣：“我们这个实验涉及到高温真空环境，在研究高温合金——这是做飞机发动机叶片的一种金属材料，从液体变成固体过程中，它的缺陷是如何形成的？”

 

航空发动机上的叶片被誉为是现代工业皇冠上的明珠。航空发动机叶片是空心结构，材料特殊，结构复杂，常规研究手段几乎无法获得理想数据，但通过散裂中子源只用了半年时间验证实验就获得了重大突破。

 

在轨道交通领域，以往高铁车轮的原位应力测量一直难以解决。但散裂中子源通过观测到高铁车轮原子级别的位移和分布，给出了高铁车轮完整的应力数据，让难题迎刃而解，大大提升了我国高铁安全运行的能力。

 

中国科学院高能物理研究所副所长、中国散裂中子源二期工程总指挥王生：“这个对于高铁车轮的安全运行和它的寿命的预估，实际上是非常关键的数据。”

 

在散裂中子源的谱仪大厅里，记者看到，围绕着靶站，五颜六色的混凝土模块搭建起各具功能和特色的谱仪，每个色块搭建的空间就是一个实验站，为我国在磁性材料、高效催化剂、金属玻璃、高分子聚合物等诸多领域的研究提供了重要的实验平台。

 

中国科学院高能物理研究所东莞研究部中子科学部副主任张俊荣介绍说：“把文物装在里面，通过中子去看文物内部的结构等等，这对写文物鉴定、文物保护都是非常重要的。”

 

散裂中子源开放运行的5年多里，平均开放机时超过5000小时。2023年完成376项用户实验，解决了多个国家重大战略需求中的难题。目前，散裂中子源已建成11台不同研究领域的谱仪，未来会增加到20台。

 

松山湖材料实验室建设在中国散裂中子源的附近，两者相得益彰，把大科学装置的科研能力转化为新质生产力，成为东莞经济发展的新动能。这个实验室一个很重要的机制就是，引入各种科研团队，研发各种性能超群的新材料，并孵化成助推经济发展的实体产业。而散裂中子源不仅可以为新材料的生成机理提供关键数据，同时也能对新材料的性能进行检验。

 

在松山湖材料实验室的展厅里，记者看到25个科研团队研发出来的各种新材料。

 

松山湖材料实验室党委副书记王玉文：“中国耳机核心技术目前的欠缺之一就是震动膜，我们现在的技术可以跟高端的耳机去匹配、去对比。今年已经在做这个厂房，马上就要大批量地生产。”

 

这个航空发动机叶片打满了微孔，叶片上的小孔不能用机械的方式来打，否则容易出现难以观察的裂纹，只能用激光加工。王玉文介绍说：“这个对精度要求很高，而且不能损坏材料。所以这个是它的关键技术，我们掌握了这种激光打孔的技术。”激光打出来的孔是否有缺陷，散裂中子源检测后会给出关键数据。

 

王玉文还向记者介绍了碳化硅外延片，它是第三代半导体产业的关键材料，广泛应用于光伏、新能源汽车、风电、轨道交通等电力电子领域。以往高品质的碳化硅厚膜外延技术被国外垄断，但这个科研团队通过散裂中子源的先进检测手段，成功实现高品质碳化硅的设备国产化。据王玉文介绍，该项目已经投了约1.5亿元，厂房建成以后就可以批量化生产。

 

中国科学院物理研究所研究员黄学杰：“预计未来的两三年，我们可以看到一部分汽车开始用到这种新一代的电池。它跟目前的第二代电池比，能量密度提升了50%，也就是里程可以增加很多，同时成本还有所降低。”

 

在这间实验室里，研发团队研发出了毫米量级的单晶铜线，相比普通铜线，导电率提升5%-8%，达到银线的水平。在手机内的高品质微型电感、新能源车电机的高性能铜线圈绕组，能替代进口产品。

 

松山湖材料实验室产业委员会秘书长付莹：“已经量产了，我们现在已经有一个工厂正在批量化生产这种材料。”

 

在东莞，围绕大科学装置散裂中子源已经出现不同学科科研团队纷纷进驻的集聚效应。

 

科技创新是推动新质生产力发展的“牛鼻子”，越来越多的未来产业、前沿产业也得以在东莞落子布局。

 

松山湖材料实验室党委副书记王玉文告诉记者：“我们25个团队中目前有17个团队的初创公司拿到了融资，都要落户东莞，为东莞创造价值，因为是东莞支持了我们。”

 

不仅仅是落户东莞的中国散裂中子源，近年来深圳的光明科学城，江门的中微子实验室等一批大科学装置逐步落户大湾区，这些面向前沿的大科研装置成为了支撑大湾区锻造新质生产力的发动机。

 

全国政协委员孙志嘉是中国散裂中子源中子科学部的负责人，从事大科学装置科研工作20多年。孙志嘉告诉记者，平台型大科学装置可以提供从原始创新到产品升级的全链条技术支撑，但要将前沿技术转换成实际应用，形成产业化，仍需要有上下游研究机构的系统配套，这就需要尽快形成具有国际竞争力的大科学装置群。

 

全国政协委员、中国科学院高能物理研究所东莞研究部中子科学部副主任孙志嘉：“我今天提的一个提案就是加强粤港澳大湾区基础科学研究布局。新质生产力最重要的一个特点就是以科技创新为引领的生产力的提高。特别想提到粤港澳大湾区同步辐射光源的建设，这个在我看来是未来能够使我们大科学装置集群上台阶的大科学装置，能够跟大湾区的科研、生产进一步的紧密结合。”

 

工欲善其事必先利其器。大科学装置是锻造心智生产力的国之重器，不论是锦屏山深处的地下实验室，还是粤港澳大湾区的大科学装置集群，从更多依靠应用研究与集成创新转向更多依靠基础研究与原始创新，为新质生产力构筑起强大基石。国家重大科技基础设施作为一种优质的创新资源，必将成为推动高质量发展的动力源和主引擎。（来源：东莞广播电视台）