文 房建成
2016年,浙江省與北京航空航天大學簽署了戰略合作協議。2017年,我在北航擔任副校長,帶隊來杭州落實省校協議,在高新區(濱江)建立了北航杭州創新研究院。從那時起,我就在思考,我們能為杭州的科技創新做些什么?
2020年,我們開始在濱江區培育大科學設施;2021年底,由我提出立項建議并擔任首席科學家、總設計師的“超高靈敏極弱磁場和慣性測量”裝置列入了《國家重大科技基礎設施“十四五”規劃》;2022年,杭州極弱磁場國家重大科技基礎設施研究院正式掛牌運行。半年時間,我們以新型研發機構的靈活機制,快速匯聚了200多名卓越科學家和工程師。

這六年來,我帶領團隊扎根杭州,已然成為了新杭州人。現在,我的理想就是在杭州建設兩個國家重大科技基礎設施,鑄就國之重器,打造國家戰略科技力量!
習近平總書記多次強調,要強化國家戰略科技力量、實現高水平科技自立自強,要加強基礎研究和原始創新能力,要開辟發展新領域、新賽道。國家發改委明確要求,“十四五”的國家重大科技基礎設施要突出“四個面向”。
“十四五”的極弱磁大科學設施的目標是建成世界唯一、性能最高、空間最大的零磁空間,分三個區、九種重要裝置,同時服務于“四個面向”。基于零磁極端環境,我們要在杭州建設國際零磁科學中心,在國際上率先發起零磁大科學計劃。在零磁環境下推動醫學、生命科學、物理學、化學、地學、材料學等多領域從0到1的科學發現,打造杭州匯聚全球頂尖科學家開展零磁科學研究的重要平臺,支撐杭州成為國際上科學發現的重要增長極。
科學發現幫助我們認識世界,而改造世界要靠技術創新。隨著傳感技術進入量子傳感新賽道,極弱磁大科學設施帶動量子傳感與計量測試儀器的快速發展,這是國家戰略性、全局性、前瞻性的重要技術領域,同時支撐科技強國、質量強國、制造強國建設。科技強國,急需高端量子基準裝置和量子科學儀器,支撐原始創新;質量強國,急需量子計量測試儀器,提升計量精度;制造強國,不僅急需量子計量測試儀器,更急需量子傳感器,推動制造業的各個細分領域,向高端產品升級。換道超車,改變我國高端傳感器和計量測試儀器一直被“卡脖子”的局面。

房建成中國科學院院士
新技術服務社會還要靠產業培育。我們把杭州作為科技成果轉移轉化的首選地,打造量子傳感產業創新中心、零磁醫學和高端醫療裝備產業創新中心,培育兩個萬億級新賽道。我們還與國內頂尖醫院合作,推動零磁醫學產業發展壯大。其中,我們和浙二醫院合作建立零磁醫學聯合研究中心,在浙江省科技廳的支持下共建浙江省零磁醫學重點實驗室,建設零磁醫學和零磁醫療裝備的概念驗證中心,支撐浙二醫院創建國家綜合醫學中心。
概念驗證中心打通了從科學技術到產業的瓶頸。未來,我們還將依托杭州極弱磁場大設施研究院和兩個產業創新中心,再建設三個概念驗證中心。把創新策源地的研發成果轉化為產業首選地的先發優勢,把全產業鏈的搭建作為核心目標,防止出現“科學上先發現,技術和產業上卻被人‘卡脖子’”的尷尬局面,構建科學、技術、產業的協同發展體系。

▲ 北航杭州創新研究院

▲ “超高靈敏極弱磁場與慣性測量”大科學裝置
建設一代,預研一代。我帶領團隊正在預研的下一個大科學設施是“地球磁場模擬與監測系統”大科學設施。
不同于極弱磁大科學設施要屏蔽所有地球磁場,地磁場大科學設施恰恰是要精準感知、監測并利用地磁場,構建基于超算的地磁場模擬系統和基于先進地磁儀的空天地海一體化地球磁場實時監測網絡系統。面向地球的形成與演化以及生命的成長與消失等重大科學問題,聚焦地球動力學過程,開展地球磁場和地表形變的監測與模擬,揭示地球磁場對物種繁榮或滅絕的影響。面向國家重大戰略需求,研制高精度地磁原子磁強計,為礦產勘探、海洋磁場監測、磁異常反潛、地磁導航等研究提供核心技術,提升國家戰略威懾能力和資源安全。推動全球高分辨率地磁圖和全域海洋磁場環境監測兩大國家級科技工程立項,支撐我國已發起的深時數字地球國際大科學計劃。
今日的杭州,不僅是綠水青山的人間天堂,更是全球最具活力的創新創業熱土。在《全球科技創新中心發展指數2022》排名中,杭州位列國內第4、全球第18;2022年9月,世界知識產權組織在日內瓦發布的《2022年全球創新指數報告》中,杭州已經躋身全球第14名。面向未來,濱江區正在以極弱磁大科學設施為龍頭,規劃建設零磁科學谷、江南科學城,推動創新鏈和產業鏈深度融合發展。
我相信,有了超重力、極弱磁、地磁模擬組成的大科學設施群,疊加強大的人才吸引力和強勁的創新發展動能,杭州一定能成為綜合性國家科學中心和國際科創中心,還能以杭州為核心,帶動寧波、紹興、湖州等城市群,聯動打造能級更高的“杭州灣”綜合性國家科學中心。