中國十個“大科學裝置”

安利

隨著中國500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）的全面竣工，標志著我國“大科學裝置”又完成新的一項。正如國際空間站、國際熱核聚變實驗堆、歐洲大型強子對撞機，大科學裝置是指那些需要“大手筆”建設，并能長期穩定運行，來實現重要的前沿性的科學技術目標的大型設施。下面就介紹我國一些正在運行或在建的大科學裝置。

1. 正負電子對撞機

北京正負電子對撞機（BEPC）是中國第一臺大科學裝置，也是中國第一臺高能加速器，1990年建成運行，后又經過一系列改造，已在高能物理研究方面取得了多項國際領先的成果。到2020年，BEPC的科學目標就基本完成了，科學家設想，未來建成一個50～100千米周長的環形正負電子對撞機CEPC，進一步將CEPC改建成一個超級質子對撞機。

2. 郭守敬巡天望遠鏡

郭守敬巡天望遠鏡全稱是大天區面積多目標光纖光譜望遠鏡（LAMOST），它位于中科院國家天文臺河北興隆觀測基地。自2012年9月正式巡天以來，已捕獲700余萬條高質量恒星光譜，超過此前全球所有已知光譜巡天項目獲得數據的總和。光譜包含著關于恒星各種特性的信息，能夠揭示其運動狀態、溫度、質量和化學成分。

3. EAST裝置

EAST由“實驗”“先進”“超導”“托卡馬克”4個英文單詞的首字母組成，也稱“東方超環”，位于中科院合肥等離子體研究所。“托卡馬克”是一環形裝置，外面纏繞著線圈，通電時內部會產生強大的磁場，來約束核聚變材料產生的高溫等離子體，從而實現人類對聚變反應的控制。EAST是世界上第一個建成并正式投入運行的全超導“托卡馬克”實驗裝置，而且是世界上第一個非圓截面全超導“托卡馬克”實驗裝置。

4. 神光II裝置

“托卡馬克”裝置的“磁約束聚變”是實現可控核聚變反應的一條途徑，另一條途徑則是“慣性約束聚變”，即把強大的激光束聚焦到核聚變材料制成的微型靶丸上，在瞬間產生極高的高溫和極大的壓力，被高度壓縮的稠密等離子體在擴散之前，即完成全部核反應。中科院上海光學精密機械研究所的神光Ⅱ高功率激光實驗裝置便是這樣一個被譽為“在地球上人造一個小太陽的大科學工程”。

5. 種質資源庫

中國西南野生生物種質資源庫位于云南昆明，主要收集和保存云南及周邊地區和青藏高原的種質資源，包括種子庫、植物離體種質庫、DNA庫、微生物庫和動物種質庫。與世界其他著名的種子庫相比，西南種質資源庫是唯一建立在“生物多樣性熱點地區”的種質資源庫。

6. 上海光源

上海同步輻射裝置（SSRF）簡稱上海光源，是世界上性能最好的第三代中能同步輻射光源之一。同步輻射是由以接近光速運動的電子在磁場中做曲線運動改變運動方向時所產生的電磁輻射。

7. 子午工程

“東半球空間環境地基綜合監測子午鏈”（簡稱子午工程）是指沿東經120度附近，北起漠河經北京、武漢南至海南并延伸到南極中山站，以及沿北緯30度附近，東起上海經武漢、成都西至拉薩的15個監測臺站所組成的監測網絡。通過運用地磁（電）、無線電、光學和探空火箭等多種手段，連續監測空間環境，為天氣研究、地震監測等提供幫助。

8. “科學”號考察船

“科學”號是我國最先進的海洋科學綜合考察船，它具備全球航行能力，配備了海洋大氣、水體、海底、深海極端環境和遙感信息現場驗證等五大船載探測系統，搭載了無人纜控潛水器、深海拖曳探測系統、電視抓斗等先進的設備，可為深海和大洋研究提供先進的海上移動實驗室和試驗平臺。

9. 武漢P4實驗室

中科院武漢國家生物安全實驗室已經建成，即將投入使用，這將是亞洲首個P4實驗室。P4實驗室是人類迄今為止能建造的生物安全防護等級最高的實驗室，適用于對人體具有高度危險性、通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明、目前尚無有效疫苗或治療方法的致病微生物及其毒素的研究。埃博拉病毒便被定義為最高等級的四級生物安全病毒，只有在P4實驗室里才能對其進行研究。

10. 散裂中子源

我國迄今最大的科學裝置——散裂中子源正在廣東東莞建設，預計2018年建成后將躋身世界四大散裂中子源的行列。散裂中子源是用高能質子撞擊重金屬靶，產生極為短暫的高強度中子脈沖，它就像一臺超級顯微鏡，可以研究DNA、結晶材料、聚合物等微觀結構，為先進能源、生命科學、納米科學、材料科學等前沿研究提供了一種最先進的、不可替代的研究工具。它還能與同步輻射光源等裝置形成優勢互補。

【責任編輯】龐 云