大科學(xué)裝置“運(yùn)力”不足，用戶們很捉急

來源：中國科學(xué)報(bào) 發(fā)布時(shí)間：2019-06-13瀏覽：3408次

大科學(xué)裝置“運(yùn)力”不足，用戶們很捉急

　　原本可以拉動20節(jié)車廂的火車頭，目前只拉了3節(jié)車廂。這既造成“火車頭”資源的較大浪費(fèi)，也導(dǎo)致“運(yùn)力”嚴(yán)重不足，使得“運(yùn)力”在市場上供不應(yīng)求。

　　如此尷尬的窘境，印證在散裂中子源等國內(nèi)平臺型大科學(xué)裝置的身上，或許再恰當(dāng)不過。

　　平臺型大科學(xué)裝置是為眾多學(xué)科領(lǐng)域開展研究服務(wù)的重要裝置，后續(xù)建設(shè)直接影響研究人員能否利用此裝置有效開展研究。

　　“中國散裂中子源有20個譜儀孔道，一期僅建設(shè)了3臺譜儀，只能滿足這些譜儀對應(yīng)研究領(lǐng)域50%左右用戶的實(shí)驗(yàn)需求，還有許多重要領(lǐng)域急需建設(shè)相應(yīng)的譜儀?！?中科院高能物理研究所副所長陳延偉告訴《中國科學(xué)報(bào)》。

　　這一方面造成了中子束流資源的浪費(fèi)，另一方面，國內(nèi)用戶希望借助散裂中子源開展實(shí)驗(yàn)的需求非常旺盛，也非常迫切，但僅有的3臺譜儀遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了用戶的需求。

　　無奈之下，國內(nèi)用戶只能去國外開展實(shí)驗(yàn)，成本劇增、還要面對很大的不確定性，需搶占時(shí)機(jī)的重要研究也因時(shí)間而耽誤。

　　隨著國內(nèi)散裂中子源、高能同步輻射光源等平臺型大科學(xué)裝置建設(shè)進(jìn)入加速期，提前部署大科學(xué)裝置中的譜儀/線站建設(shè)，完善大科學(xué)裝置后續(xù)譜儀/線站建設(shè)機(jī)制，十分迫切。

　　無奈的現(xiàn)實(shí)

　　記者采訪中科院金屬所研究員李昺時(shí)，恰逢他即將在兩天后再次赴日本開展為期10天的實(shí)驗(yàn)。

　　隨后，他還要立即前往澳大利亞開展20多天的實(shí)驗(yàn)，稍歇幾天，還需再度赴日繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。

　　此前，他的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的“龐壓卡效應(yīng)”成果，也因國內(nèi)缺乏實(shí)驗(yàn)所需譜儀等條件，只能無奈去國外開展實(shí)驗(yàn)。所幸實(shí)驗(yàn)尚算順利，最終成果也令人滿意，實(shí)驗(yàn)成果最后發(fā)表于《自然》雜志。

　　不過，李昺告訴《中國科學(xué)報(bào)》：“去國外做實(shí)驗(yàn)，增加了經(jīng)濟(jì)和時(shí)間成本，簽證也存在不確定性；更重要的是，大科學(xué)裝置需要為國家的‘卡脖子’技術(shù)提供解決途徑，很多關(guān)鍵技術(shù)只能在國內(nèi)解決；大科學(xué)裝置缺乏配套譜儀，很大程度上限制了核心技術(shù)的突破。”

　　“基礎(chǔ)研究要產(chǎn)生顛覆性技術(shù)，必須有原始創(chuàng)新，要做到‘人無我有’，搶占實(shí)驗(yàn)先機(jī)和使用先進(jìn)手段至關(guān)重要?！崩顣m心里滋味繁雜。

　　這種辛苦的國外實(shí)驗(yàn)，卻是國內(nèi)許多科研人員的常態(tài)。

　　上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院、自然科學(xué)研究院特別研究員洪亮告訴《中國科學(xué)報(bào)》：“我們原定于今年1月中旬去美國做實(shí)驗(yàn)，因?yàn)槊绹P(guān)門使得 我們出國受阻。我們用了半年的時(shí)間申請國外的實(shí)驗(yàn)機(jī)時(shí)，半年時(shí)間就這樣浪費(fèi)了。后續(xù)我們還要重新進(jìn)行一輪實(shí)驗(yàn)申請。這嚴(yán)重影響了我們的科研進(jìn)程?！?/p>

　　“去國外做實(shí)驗(yàn)，如果是團(tuán)隊(duì)出國，會導(dǎo)致科研成本劇增。此外，實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性差，導(dǎo)致我們與國外課題組競爭時(shí)，在時(shí)間上處于劣勢，只能眼看著別人搶先發(fā)表成果?！焙榱撂岬饺庾鰧?shí)驗(yàn)的困難時(shí)，也是一臉的無奈。

　　譜儀建設(shè)未到位

　　中國散裂中子源是我國“十一五”期間重點(diǎn)建設(shè)的十二大科學(xué)裝置之首。

　　散裂中子源產(chǎn)生的中子，與其他研究手段相比更容易穿透物質(zhì)，在探測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和動力學(xué)特征方面，中子源具有獨(dú)特的優(yōu)勢。

　　中國散裂中子源是物理、化學(xué)、材料等多領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)重要的“超級顯微鏡”。

　　中子源產(chǎn)生中子，只是開展實(shí)驗(yàn)的第一步，提取和分析數(shù)據(jù)，則必須依靠譜儀，沒有匹配的譜儀，相關(guān)實(shí)驗(yàn)就無法開展。

　　陳延偉介紹，由于經(jīng)費(fèi)限制，中國散裂中子源一期僅建設(shè)了3臺譜儀。

　　散裂中子源第一輪開放申請，用戶十分踴躍，但目前3臺譜儀遠(yuǎn)不能滿足用戶的實(shí)驗(yàn)需求?！跋Ｍ麌壹涌旌罄m(xù)譜儀建設(shè)?！?/p>

　　“近期，我們舉辦了有100多位國內(nèi)外學(xué)者參加的軟物質(zhì)生物中子研討會，會上關(guān)于加快散裂中子源二期譜儀建設(shè)的呼聲非常高，十多位國外資深專家也對目前散裂中子源只有3臺譜儀感到不可思議?！焙榱粮嬖V記者。

　　洪亮說：“在某些學(xué)科領(lǐng)域，科研競爭不占優(yōu)勢，很大程度上是因?yàn)闄C(jī)理研究不到位，關(guān)鍵問題沒有攻克，開展機(jī)理研究還需充分利用大科學(xué)裝置?！?/p>

　　北京科技大學(xué)新金屬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授王沿東也告訴《中國科學(xué)報(bào)》：“國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著重要的科研任務(wù)，很多關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)必須在國內(nèi)開展， 但因?yàn)槭車鴥?nèi)儀器條件限制，在國內(nèi)開展又困難重重。我們迫切需要增加相應(yīng)的譜儀設(shè)備，這對解決國家‘卡脖子’技術(shù)具有重要意義?！?/p>

　　王沿東還透露，美國一些實(shí)驗(yàn)室有明確規(guī)定，禁止我國某些高校在這些實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)。即使能夠通過實(shí)驗(yàn)機(jī)時(shí)申請，簽證也可能因?yàn)楦鞣N原因無法順利辦理。加快完善譜儀/線站后續(xù)建設(shè)，提升國內(nèi)大科學(xué)裝置利用率，“形勢非常嚴(yán)峻！”

　　后續(xù)建設(shè)制度弊端

　　中科院高能物理研究所東莞分部副主任梁天驕告訴《中國科學(xué)報(bào)》：“中子散射可用于研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和物質(zhì)微觀動力學(xué)。但中國散裂中子源現(xiàn)有的3臺譜儀都是研究微觀結(jié)構(gòu)的，因缺少研究微觀動力學(xué)的譜儀，該領(lǐng)域的研究在中國散裂中子源還無法開展?！?/p>

　　“日本散裂中子源于2001年動工，2008年完成建源并配備10臺譜儀，2008年至2014年間，其規(guī)劃設(shè)計(jì)中的21臺譜儀基本建成?！痹? 在日本散裂中子源工作過的李昺告訴記者，“我們目前做實(shí)驗(yàn)急需的較高端的譜儀——高能量分辨率非彈性散射譜儀，在日本先期建設(shè)的10臺譜儀中就早已配 置?！?/p>

　　陳延偉也告訴記者：“日本的第一個同步輻射裝置于1983年建成，一期建設(shè)了加速器及5條光束線，在隨后的5年內(nèi)，很快建設(shè)了28條光束線?！?/p>

　　相比之下，國內(nèi)大科學(xué)裝置后續(xù)建設(shè)啟動過于緩慢。

　　中科院高能物理研究所原副所長張闖告訴記者：“我國的大科學(xué)裝置建設(shè)之初也都有整體計(jì)劃，后續(xù)建設(shè)項(xiàng)目則按五年期新建項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃安排?！?/p>

　　這種管理模式存在諸多問題和弊端。專家們認(rèn)為，對于有后續(xù)建設(shè)計(jì)劃的項(xiàng)目，應(yīng)該在一期建設(shè)中就進(jìn)行必要的安排和投入。

　　此外，由于項(xiàng)目不得不以五年規(guī)劃開展，后續(xù)項(xiàng)目建設(shè)的時(shí)效性也會受到影響，包括影響大科學(xué)裝置整體效益的發(fā)揮，同時(shí)也不利于管理部門對投入總量的宏觀把控。

　　王沿東認(rèn)為，項(xiàng)目機(jī)制應(yīng)提高靈活度，例如美國的一些實(shí)驗(yàn)室在立項(xiàng)時(shí)會考慮尖端設(shè)備研發(fā)過程中的不可預(yù)見費(fèi)，包括考慮通貨膨脹等問題，可能申請時(shí)價(jià)值幾千萬的儀器，在實(shí)際建造時(shí)會上漲至上億元，這就需要更加靈活的機(jī)制保障項(xiàng)目的后續(xù)建設(shè)。

　　專家建議，審定批準(zhǔn)的后續(xù)建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)不受五年規(guī)劃期限制，適時(shí)申請、簡化程序、及時(shí)審批、盡快啟動，合理地快速推進(jìn)。

　　譜儀人才缺乏

　　譜儀建設(shè)工藝復(fù)雜，需要不斷更新調(diào)試。譜儀科學(xué)家是裝置與用戶之間的“橋梁”，對譜儀和大科學(xué)裝置的有效利用、譜儀的建設(shè)更新、用戶滿意度有重要影響。

　　我國目前十分缺乏譜儀科學(xué)家，考核機(jī)制和薪酬待遇成為難以引才留才的重要原因。

　　“國外譜儀科學(xué)家，一是較固定，二是待遇較高。在博士畢業(yè)后，需要在譜儀方面進(jìn)行幾年博士后培養(yǎng)，然后才能留下來負(fù)責(zé)譜儀運(yùn)行管理?！痹诿绹? 橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室工作過的王沿東告訴記者，“一方面他們的薪酬待遇高，容易留住人，另一方面固定專業(yè)的人才，有利于對后續(xù)譜儀的建設(shè)利用?！?/p>

　　洪亮也表示：“只有譜儀這個‘硬件’還不夠，還必須配備相應(yīng)的‘軟件’，我國缺乏與用戶對接的譜儀人才，薪酬待遇是難以引才的重要原因?！?/p>

　　李昺對此也表示認(rèn)同。他告訴記者，在國外開展實(shí)驗(yàn)，與國外的譜儀科學(xué)家對接起來，相對更為流暢。國外的譜儀科學(xué)家也更能理解和滿足用戶的要求。

　　“我國的科研院所、高校應(yīng)該更加開放，共同加大對大科學(xué)裝置國際先進(jìn)人才的引進(jìn)?！蓖跹貣|說。

　　此外，充分發(fā)揮大科學(xué)裝置的作用，還需加強(qiáng)大科學(xué)裝置的科普。

　　“我們在招生時(shí)，很多優(yōu)秀的理工科學(xué)生對大科學(xué)裝置還是了解甚少。我們希望借助科普的力量，讓科研人員充分利用大科學(xué)裝置?！崩顣m說。

　　陳延偉也表示：“散裂中子源等大科學(xué)裝置的科普非常重要。通過科普，一是可以讓更多的用戶了解大科學(xué)裝置的作用，提高用戶實(shí)驗(yàn)水平；二是可以吸引更多的有志之士，一起投入到大科學(xué)裝置的后續(xù)建設(shè)中?！?/p>