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中科院陈和生院士等探秘中国大科学装置

2011年07月26日14:59    来源:人民网强国论坛     手机看新闻

中科院院士、专家做客人民网强国论坛
中科院院士、专家做客人民网强国论坛
  编者按:7月27日9:00,中国科学院陈和生院士、崔向群院士、郭华东研究员、赵振堂研究员、罗小安处长做客人民网,以“探秘中国大科学装置”为题与网友在线交流,欢迎参与。 

【访谈全文】 【图文直播】


  ■ 五大科学装置凸显中国科技先进水平

  [主持人]:郭老师,您能不能介绍一下咱们刚才说的这些大装置取得了哪些成果呢?  

  [郭华东]:应该说,过去20多年来取得了很多成果。我刚才介绍了,因为它很强调能力,无论是无线遥感地面战还是航空遥感飞机。这个地面站可以接收全球15颗卫星的数据,它覆盖的面积,包括中国的海域,中国全部的陆地,还有亚洲70%的国土。另外延迟一下,可以接收全球的数据,飞机灵活快速机动,可以实时获取很多数据。具有这样强大的能力之后,它非常受欢迎。取得的成果方面,一个是在科学研究方面,比如现在人类面临着全球气候变化的挑战,它可以用动态的数据监测陆地地表和海洋表面的全球变化的一些敏感因子的情况。另外,主要是在国民经济建设方面可以发挥非常重要的作用。[详细] 

  ■ 中国科学家率先测定了甲型H1N1流感病毒的蛋白结构

  [赵振堂]:具体的介绍两个例子。比如,在《自然按》杂志上发表的清华大学科学家做的一个工作,他们是测定油菜素内质复合晶体结构,结合生化实验提出受体活化的机制,这种研究不仅科学上有意义,而且可以说研究成果对于如何提高作物的产量具有重要的意义。  

  [赵振堂]:另外,我们国家的科学家也率先在世界上测定了甲型H1N1流感病毒的蛋白结构,阐释这种病毒的特点,为预防传播提供了科学依据。还有,我们的大连化物所的科学家,利用上海光源研究了铁基催化剂的特性,这种方法应用于复氢气氛下的氧化碳选择氧化,它可以有效地去除其中的微量的一氧化碳,对脱氢燃料氢气中的微量一氧化碳的去除可以显著提高燃料电池的性能、使用寿命,也有很重要的应用价值。因为上海光源这样的同步辐射装置涉及的科学领域特别多,所以,除了这些以外,还有像医学成像研究器官的结构,血管、病因的形成、医药的作用,还有晶体内部结构生长的过程,还有铁基的超导体的吸收谱的结构等等,我想作为光源来说,它有大量的不同领域的一些成果。[详细] 

  ■ 正负电子对撞机需要世界上主要的发达国家合作参与

  [主持人]:刚才听陈院士在讲了一部分的上海光源的内容,但是对撞机其实对于普通人来说更有神秘感。我们在媒体上说对撞机可以找到宇宙发现的秘密,宇宙终极秘密的仪器,您能不能给我们简单介绍这些终极秘密的仪器是什么?我们能否通过这个对撞机揭开这些秘密呢?  

  [陈和生]:大家知道按照现在公认的科学理论,认为宇宙是在137亿年以前一次大爆炸之后产生的。当时,温度非常之高,所谓温度高,在我们物理中,就是它的能量非常之高。要研究大爆炸的过程,我们就需要用能量非常高的物理反应来模拟这个过程。我们现在的加速器的水平,也就是说我们现在人类去做实验的这个水平远远还达不到大爆炸最初的阶段那么高的能量、那么高的温度。我们现在能做的就是说,大概是大爆炸之后,10的负几次方秒的那样一个情况下,也就是千分之一秒、万分之一秒、百分之一秒的,那样一些阶段的过程。通过对这些过程的研究,我们可以在了解那一个阶段之下的宇宙形成的过程。这个加速器的能量越高,它能够研究的追溯的过程够越靠近这个大爆炸最初产生的时间。刚才我讲过,北京正负电子对撞机的周长是240米,目前世界上能量最高的加速器是在日内瓦欧洲核子研究中心的大型强子对撞机,它的周长是27公里,它的能量可以达到7万亿电子伏特,我们北京目前的能量大概是40亿电子伏特,所以,它比我们要高很多。那样一个设备,它的投资都是几十亿美元。世界上任何一个国家都不可能单独地来承担这样一个装置的建设。但是,另外一方面,由于它是基础科学的前沿研究,在可以预见的将来,没有商业价值。所以,大家就能够合作,所以,世界上主要的发达国家,欧洲国家、美国、日本、中国、俄罗斯,这些都参与了它的国际合作,共同去探索宇宙的奥秘。  [详细] 

  ■ 郭守敬望远镜已经是世界上最大口径的大视野望远镜

  [主持人]:如果说陈院士刚才说的对撞机是我们国家的第一代大装置的话,我想崔院士的郭守敬望远镜可能是一个最年轻的大科技装置吧?  

  [崔向群]:现在LAMOST那张原理图,我可以讲一下,就是现在王树广院士和苏院士提出的方案,应该说我们这个望远镜在世界上是独一无二的,是首创,是没有的,是首先解决了大视野望远镜能够口径大的问题,而且不仅仅能够做到现在这么大的口径,我们的通光口径,我们说是四米,实际上是三米六到四米九,平均是在四米五的地方,是一个变化的口径。就是四米量级这样一个口径。但是,实际上这种原理的望远镜哪怕做到十几米的口径,现在看来也是没有问题的。世界上还找不出一个光学系统可以找到这么大的视野,同时还有很大的口径,比如十几米的口径,但是只要有经费、有需要我们可以做到这么大,现在没有需要,我们就没有做到这么大。[详细] 

  ■中科院所运行的大型科技装置占全国80%

  [主持人]:罗处长一直也没有说话。刚才四位老师都介绍了自己的大装置,我知道您所知道的可能是更宏观一些的。现在我们国家有多少大装置在运行呢?   

  [罗小安]:现在咱们国家运行的装置很多,从中科院角度来说,我们是承担国家大科学装置运行和建设的一个主要力量。因为现在我们中科院正在运行的大装置有13个,今天我们邀请了四位专家领导下的装置,我们其他很多装置很有特色。现在我们运行的装置大概占了全国80%,所以这是很大的比例。另外,现在我们院正在建设的装置还有十个,近几年陆续会完成建设,投入运行。这时候又可以投入到科研中。这些装置实际上涉及面非常广。刚才我们邀请的四位,比如崔老师的天文、粒子物理,还有资源环境,包括赵司长这边材料科学、生命科学涉及很多,实际上包括海洋科学、核聚变实验装置还有很多。这些装置的科学目标都是通常要面向国际的科学前沿和国家重大需求,包括刚才郭主任介绍他们对地观测,实际上是对国家需求很有帮助。这些装置建成后会大大提升我国的综合研究实力和核心竞争力,不但对我国科技进步、国防建设和经济发展做出战略性、基础性、前瞻性的贡献。我们院负责这些装置运行,一定管理好运行,多做建设性的贡献。[详细] 
 
  ■大型科技装置能够对国家科技创新体系发挥骨干作用

  [主持人]:这些大装置对我国的创新研究有什么样的意义?几位专家能不能结合自己的感受说一下呢?  

  [赵振堂]:我先补充一下上海光源。目前上海光源使用的经费量最大。我想和前面讲的这几类大装置有一个明显的特点,就是它既从事基础科学研究,应该讲基础科学研究为主。另外,它也有产业应用方面的研究。因为从1997年开始,国际上有四个化学的诺贝尔奖是利用同步辐射光源开展研究工作而获得的。这说明它在这个基础研究上是非常重要,而且有强大能力的一种工具。上海光源前面已经介绍了,我们除了研究病毒、蛋白的结构、材料、环境这些问题,实际上现在我们也有相当一批用户是来自产业界的。现在主要开展的研究就是生物制药、化学化工、石化微电子,已经大概有十多家的产业用户,包括葛兰素史克、诺士、洛华等跨国公司在中国的研发机构,也有一些像药名康德、宝洁技术有限公司,他们主要在做什么呢?就是做制药,就是药的结构,另外,就是做洗涤、化妆品,这里面就是要解决里面的结构,还有它的成份问题。产业应用的基石现在大概占10%。是这样一个情况。[详细]  

  ■“十二五”期间,中国将兴建更多的大科学装置

  [网友不愤怒的小鸟]:这些宝贝都够牛的,想问问诸位专家,将来还打算研制哪些更牛的宝贝,能给我们透露透露不?  

  [陈和生]:随着国家进一步的推动科教兴国,加大对科学研究的投入,在“十二五”期间,国家要兴建更多的大科学装置,我们高能物理研究所承担的中国散裂中子源就是其中之一,它列入了国家“十二五”规划,总投资20多亿,是由中国科学院和广东省共同建设,将在广东省东莞市建设。建成后,将成为世界上最先进的三大散裂中子源之一,具有重要的意义。“十二五”期间还有很多其他的大科学装置要建设,最终的安排还在讨论之中。 另外,在“十三五”,我们规划在北京的怀柔修建北京综合研究中心,它以北京先进光源为核心,形成一个基础研究,应用基础研究和高技术研发的大型的科学研究的“航空母舰”。 [详细]  

  ■大型科技装置与老百姓关系密切

  [主持人]:大科学装置对普通百姓生活的意义更多体现在哪些方面? 

  [陈和生]:大科学装置提供了面向社会的多学科交叉研究平台。在这些平台上的很多研究工作,对普通老百姓的生活也有重要意义。例如,即将动工的中国散裂中子源可以研究金属疲劳,这对飞机、火车、发电站等设备的安全运行具有重要意义,它还可以研究可燃冰,对于能源问题有重要意义。它可以研究发动机燃烧的过程,提高能源的使用效率,减少污染。另外,很多医药公司、石油公司都利用大科学装置研究它们的产品,例如研究药品的分子结构和分子生物学机理,这些对治疗疾病有重要意义。[详细] 

  ■中国没有自己的大科学装置,就没有科学研究的话语权

  [网友凤尾潇潇]:21世纪是中国人的世纪,这里面大科学装置相当于什么作用呢?要是没有这些装置,中国的科学进展就永远没有话语权了吧  

  [陈和生]:大科学装置是发达国家科技创新体系的核心单元,它们为各个领域的研究工作和高技术产业的发展提供了最先进的工具和研究平台。有二三十个诺贝尔奖的成果是利用大科学装置得到的,有很多高技术的产品,例如药物、半导体器件、微机械等等都是在大科学装置上研制出来的。我们中国没有自己的大科学装置,就没有科学研究的话语权。大科学装置是一个国家综合国力的标志。随着中国经济的飞速发展和综合国力的增强,国家对大科学装置的投入不断增加,我们相信我国大科学装置的建设和开放必将对我们国家的科学技术发展作出重大贡献。[详细]
(责任编辑:张庆成)

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