怀柔科学城“大国重器”打造科创策源地 本市重大科技基础设施平台密度全国居首

日期:2026-05-16 09:09    来源:北京日报

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雁栖湖畔,面积超过100平方公里的怀柔科学城中,37个重大科技基础设施平台布局建设,组成了全国密度最高的重大科技基础设施平台集群。截至2025年底,177万小时的累计开放机时,为全球科研工作者提供了良好的基础研究条件。

高能同步辐射光源即将展身手

位于怀柔科学城的高能同步辐射光源,距离迎接国家验收的日期越来越近。中国科学院高能物理研究所研究员、高能同步辐射光源项目加速器部副主任焦毅带领团队,正忙着“训练”高速奔跑的电子。

在周长约1360米的储存环里,高能电子束1秒钟就能跑上超过22万圈。为了让它们不“脱轨”,科研团队借助设备每秒要进行2.2万次操控,确保轨道波动幅度小于1微米,从而稳定产出高能X光。

“试运行的几个月里,用户对出光的质量、稳定性赞不绝口。但即将到来的正式运行是一场长跑,需要我们练就更扎实的基本功。”焦毅表示,稳定的供光,能持续照亮科研人员曾经难以看清的微观世界,为先进材料、生命科学、航空航天等领域开启全新的研究路径。

怀柔科学城这座“科学之城”,将建成世界级原始创新承载区。这里布局的6个大科学装置、17个科教基础设施和14个交叉研究平台中,已有29个进入科研状态,17个设施平台面向全球开放运行。截至2025年底,平台集群累计开放机时达到177万小时、8.3亿CPU(中央处理器)核时。

3月下旬,高能同步辐射光源已面向全球征集首轮用户实验课题,标志着该装置从建设阶段转向正式开放运行的准备阶段。焦毅说,“接下来,将是高能同步辐射光源真正大展身手的阶段。”

科研需求推动科学仪器发展

在大科学装置攻关前沿难题的过程中,往往创造极端实验条件。怀柔科学城在密集建设重大科技基础设施平台的同时,也充分发挥首都高端科学仪器关键技术策源地和应用场景聚集区优势,打造高端科学仪器创新高地。

“科学仪器的原理都来自基础研究的成果,而高端仪器的突破又能极大地推动基础研究发展。”10年前,在中国科学院物理所材料基因组研究平台立项之初,该所研究员郇庆就作为平台副总工艺师参与了相关工作。“当时我意识到,怀柔科学城的建设,一定能带动高端科学仪器的发展。”2018年,他在该所支持下创立中科艾科米,将10余年积累的科研成果投入转化。这是在怀柔科学城落户的首家科学仪器企业。

扫描探针显微镜是探秘微观世界的利器之一。它的精度极高,能为单个原子拍摄“证件照”,但研发难度也极大。郇庆团队不断突破技术瓶颈,实现系统最低温度降至零下271摄氏度以下;仅循环使用10至15升的氦气,即可维持长达数月的极低温环境;获取的数据噪音水平,显著低于国际同类设备……从2019年签下首笔系统订单至今,中科艾科米在扫描探针显微镜高端应用的细分市场占有率稳居全国首位。

跟随中科艾科米的脚步,8年来,已有60余家科学仪器企业及300余家上下游配套企业陆续来到怀柔,产业集群初具规模。无液氦稀释制冷机、扫描探针显微镜、全光谱流式细胞仪等高端科学仪器整机的产出,实现核心技术国产替代,为诞生基础研究成果提供关键助力。

科技平台支撑重大成果涌现

在北京,各类高水平科技平台支撑重大成果接续产出。直径仅几十微米的嫦娥六号月壤颗粒,在场发射扫描电子显微镜的视野里仿佛一座小岛,表面的丘壑清晰可见。

“嫦娥六号月壤是人类唯一采自月球背面的月壤,围绕它的任何发现都将是‘首次’。”研究嫦娥六号样品的过程,对中国科学院地质与地球物理研究所研究员陈意来说仿佛“开盲盒”。在该所的离子探针实验室,科研团队从细密如面粉的月壤中,仔细挑选粒径相对较大的颗粒,埋入树脂靶中固定。一元硬币大小的树脂包埋月壤样品,支撑他们开展物质结构与成分、地球化学、年代学分析。经过多家单位的紧密合作攻关,月背演化历史和巨型撞击效应首次揭示。

“北京是全国重大科技基础设施最为密集的区域之一,各大科研团队也在这里汇聚,为我们提供了联合攻关的极佳条件。”陈意举例,在怀柔科学城,高能同步辐射光源有望支撑微区元素价态分析,“未来,随着对月壤样品分析程度的加深,越来越多的科技设施平台将发挥重要作用。”

市科委、中关村管委会表示,在“十五五”时期,本市将强化战略科技力量布局,巩固增强科技创新策源引领优势,持续加强怀柔重大科技基础设施集群后续建设与开放运行,更好地服务区域创新发展。(刘苏雅)

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