在全球科技竞争日益激烈的今天,中国的科技创新步伐持续加速。北京怀柔综合性国家科学中心的崛起,正是中国科技实力不断攀升的一个缩影。2025年4月1日,怀柔科学中心宣布其16个科技设施正式面向全球开放,这一举措不仅彰显了中国在基础科学研究领域的开放姿态,更为全球科研人员提供了前所未有的合作平台。中国出海半导体网将深入剖析怀柔科学中心的建设背景、科技设施布局、国际合作现状以及未来发展方向,探讨其如何成为中国科技的“超级引擎”。
一、怀柔科学中心:国家战略布局的科技高地
怀柔科学中心作为中国综合性国家科学中心的重要组成部分,承载着推动基础科学研究、突破关键技术瓶颈的使命。自“十二五”规划以来,怀柔科学中心已布局37个科技设施,涵盖物质科学、空间科学、生命科学和地球系统科学四大方向。这些设施的建设不仅填补了国内相关领域的空白,也为全球科研人员提供了开放共享的实验平台。
截至2024年底,怀柔科学中心累计向全球开放机时超过123万小时,吸引了包括剑桥大学、苏黎世大学、南洋理工大学等国际知名高校,以及华为、百度等企业参与科研合作。这种开放共享的模式,不仅提升了中国在全球科技界的影响力,也为解决全球性科学问题提供了新的合作范式。
图:北京怀柔综合性国家科学中心16个科技设施面向全球开放46小时
二、科技设施的功能与突破:从基础研究到产业转化
(一)物质科学方向:突破极限,服务产业
怀柔科学中心在物质科学方向布局了多个国际领先的科技设施。例如,综合极端条件实验装置集极低温、超高压、强磁场和超快光场等极端条件于一体,已支撑完成1500多个实验课题,并在国际上首次发现双镍氧层钙钛矿材料的块体高温超导电性。这一突破为镍基高温超导材料的优化设计与合成提供了重要指导。
此外,清洁能源材料测试诊断与研发平台、材料基因组研究平台等设施,正在为新能源、电子信息和高端制造等产业提供技术支撑。这些设施的开放运行,不仅推动了基础科学研究的深化,也为相关产业的技术升级提供了动力。
(二)空间科学方向:守护太空安全,引领技术革新
空间环境地基综合监测网是怀柔科学中心在空间科学方向的代表性设施。该设施在2025年3月通过国家验收,其圆环阵太阳射电成像望远镜(DART)是国际同频段最先进的射电成像望远镜,已取得多项重大观测成果。该设施通过打破大范围跨尺度连续探测瓶颈,实现了对空间环境波动演化的广域监测,为航空、航天等产业提供了空间环境安全保障。
同时,空间科学卫星系列及有效载荷研制测试保障平台等设施,正在为空间科学探测和应用提供全方位的技术支持。这些设施的建设与开放,不仅提升了中国在空间科学领域的国际地位,也为全球空间科学研究提供了新的工具。
(三)生命科学方向:从基础研究到临床转化
多模态跨尺度生物医学成像设施是怀柔科学中心在生命科学方向的核心设施。该设施构建了从亚纳米到米、从毫秒到生命周期的成像实验环境,并首次实现了SCN近万颗神经元跨昼夜的钙成像。这一突破为生命过程调控与模拟、干细胞与再生医学等领域提供了全新的研究手段。
此外,北京激光加速创新中心的拍瓦激光加速器已实现关键部件国产化,其应用将推动国产紧凑型质子治疗装备的发展,降低肿瘤治疗成本,提升先进放疗技术的普惠性。这些设施的开放运行,正在为生物医药、精准医疗等产业提供从基础研究到临床转化的全链条支撑。
(四)地球系统科学方向:守护地球家园
地球系统数值模拟装置是怀柔科学中心第一个通过验收的国家重大科技基础设施。该装置运行以来,相关成果获得国家最高科学技术奖和国家自然科学奖二等奖各一项。其新一代空气质量模式EPICC-Model的开源发布,可预报未来全球和区域空气质量变化,为气象预测、资源勘探和环境保护提供了智能手段。
此外,深部资源探测技术装备研发平台、环境污染物识别与控制协同创新平台等设施,正在为地球系统科学研究提供全方位的技术支持。这些设施的建设与开放,不仅推动了地球科学领域的技术进步,也为全球可持续发展提供了科学依据。
三、国际合作:开放共享的全球创新生态
怀柔科学中心的开放运行,吸引了全球顶尖科研机构和企业的参与。例如,剑桥大学、苏黎世大学等国际知名高校,以及华为、百度等企业,已利用怀柔科学中心的设施开展科研合作。这种开放共享的模式,不仅提升了中国在全球科技界的影响力,也为解决全球性科学问题提供了新的合作范式。
未来,怀柔科学中心将继续加大开放共享力度,完善高水平开放创新合作机制,推动设施平台全面开放共享。通过搭建科技交流合作平台,怀柔科学中心将进一步融入全球创新网络,打造宜居宜业的国际化创新生态,以高水平交流对话促进高质量发展。
四、展望:从科学高地到产业引擎
怀柔科学中心的建设与开放,不仅是中国科技实力的体现,更是中国融入全球创新网络、推动国际科技合作的重要举措。通过开放共享的模式,怀柔科学中心正在成为全球科学研究的重要平台,为解决全球性科学问题提供中国方案。
未来,怀柔科学中心将继续坚持“科学+城”的发展模式,不断完善高水平开放创新合作机制,推动科技成果转化与产业升级。通过构建跨学科、跨领域、跨区域的协同创新网络体系,怀柔科学中心将为建设世界科技强国提供重要支撑。
怀柔科学中心的崛起,不仅是对中国科技实力的肯定,更是对全球科学事业的贡献。在全球化与多极化的科技竞争格局中,怀柔科学中心正以其开放共享的姿态,成为全球科技创新的典范。