夏日的北京雁棲湖畔，群山疊翠，一座銀灰色的巨型環(huán)形裝置靜臥于此。從空中俯瞰，形似一個(gè)超級(jí)放大鏡。在這里，高能同步輻射光源（HEPS）可迸發(fā)出比太陽亮萬億倍的光，看清納米級(jí)的微觀世界。

晨光下的高能同步輻射光源，新華社發(fā)（袁廣 攝）　　

作為我國首臺(tái)高能量同步輻射光源，HEPS是目前全球設(shè)計(jì)亮度最高的第四代同步輻射光源，可以為航空航天、能源環(huán)境、生物醫(yī)藥等前沿科學(xué)和工程應(yīng)用等領(lǐng)域提供高品質(zhì)的X光。

HEPS是怎么工作的？HEPS常務(wù)副總指揮董宇輝在現(xiàn)場(chǎng)通過沙盤向記者介紹。

在HEPS的儲(chǔ)存環(huán)里，電子以接近光速飛馳，當(dāng)經(jīng)過彎轉(zhuǎn)磁鐵或者特殊設(shè)計(jì)的插入件時(shí)，會(huì)沿著軌道切線方向釋放出極其“明亮”的同步輻射光。這些光經(jīng)過精密調(diào)制后被引到光束線站，“照亮”實(shí)驗(yàn)樣品，讓科研人員看清微觀世界的秘密。

航空葉片內(nèi)部缺陷檢測(cè)、3D打印過程動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)捕捉、高鐵車輪踏面殘余應(yīng)力表征、液態(tài)和固態(tài)電池原位工況檢測(cè)??自去年12月啟動(dòng)試用用戶實(shí)驗(yàn)，截至今年4月底，這臺(tái)“超級(jí)顯微鏡”已支撐完成了100余個(gè)單位的近300個(gè)課題實(shí)驗(yàn)。

“除了在全球范圍內(nèi)征集課題，下一步我們也將推動(dòng)用戶和科研人員共同組成聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，合力攻關(guān)困擾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一系列難題。”董宇輝說。

在懷柔科學(xué)城，除HEPS外，還有其他大國重器。目前，懷柔科學(xué)城已落地37個(gè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，組成了全國密度最高的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)集群。

走進(jìn)極低溫強(qiáng)磁場(chǎng)量子振蕩實(shí)驗(yàn)站，混合超導(dǎo)磁體和制冷機(jī)不停運(yùn)轉(zhuǎn)，提供了比地球磁場(chǎng)強(qiáng)數(shù)十萬倍的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)和逼近絕對(duì)零度的極限溫度。在這樣極端的環(huán)境下，實(shí)驗(yàn)材料內(nèi)部的電子會(huì)展現(xiàn)出奇特的量子行為，呈現(xiàn)出常溫和弱磁場(chǎng)下無法觀測(cè)到的新物態(tài)。超導(dǎo)、量子、拓?fù)??一個(gè)個(gè)聽起來有些“高冷”的詞匯，正變?yōu)榭捎|可見的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

6月13日，北京懷柔科學(xué)城中國科學(xué)院物理研究所內(nèi)的綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置極低溫強(qiáng)磁場(chǎng)量子振蕩實(shí)驗(yàn)站，新華社記者 郭興 攝　　

20多個(gè)像這樣的實(shí)驗(yàn)站，共同構(gòu)成了綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置。裝置不僅能產(chǎn)生極端的溫度、壓力、磁場(chǎng)等條件，還能將2種或多種極端條件組合起來同時(shí)使用，為用戶提供多種在綜合極端條件開展材料制備、物性表征、量子調(diào)控和超快動(dòng)力學(xué)過程的研究手段。

“這樣的極端實(shí)驗(yàn)條件是很多科研人員夢(mèng)寐以求的。早在實(shí)驗(yàn)站建設(shè)過程中，劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的科研團(tuán)隊(duì)就主動(dòng)聯(lián)系我們。在正式開放后他們已經(jīng)3次來這里進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，今年9月還將再次到訪。”中國科學(xué)院物理研究所副研究員李崗說。

以科研基礎(chǔ)設(shè)施開放共享為紐帶，懷柔科學(xué)城持續(xù)推動(dòng)國際開放合作，向全球開放17個(gè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)覆蓋30余個(gè)國家和地區(qū)的1000余家創(chuàng)新主體，發(fā)起“國際子午圈”“全景數(shù)字生命”大科學(xué)計(jì)劃，每年舉辦國際基礎(chǔ)科學(xué)大會(huì)等各類活動(dòng)200余場(chǎng)，集聚全球創(chuàng)新力，共筑科技新高地。

國內(nèi)科學(xué)家與國際頂尖學(xué)者頻繁往來，青年人才帶著奇思妙想入駐城內(nèi)，未來材料、未來健康、未來能源等未來產(chǎn)業(yè)搶灘布局??懷柔科學(xué)城，一座以“科學(xué)”命名的新城，正在綠水青山間拔節(jié)生長。

雁棲湖畔，世界級(jí)原始創(chuàng)新承載區(qū)加速崛起，北京的科技創(chuàng)新之光日益璀璨，為國家高水平科技自立自強(qiáng)注入澎湃動(dòng)能。

（本文轉(zhuǎn)載自新華社，記者潘潔、鮑赫、余佩璇）

封面圖片來源：新華社記者 郭興 攝