“超級顯微鏡”觀察時空流變！兩大重要科學裝置懷柔開建

6月29日，懷柔科學城兩個國家重大科技基礎設施——高能同步異塵餘生光源和多模態跨尺度生物醫學成像設施啟動建設，啟動儀式29日上午在懷柔科學城舉行。

高能同步異塵餘生光源由中科院高能物理研究所作為法人部門，佔地976畝，總投資47.6億元，預計2025年建成運行。項目建成後，將是我國第一台高能同步異塵餘生光源，也是世界上亮度最高的第四代同步異塵餘生光源之一。這個裝置的建築外形像一個放大鏡，相當於是探測微觀世界的“超級顯微鏡”。

該項目將在我國先進材料、航空航天、能源、環保、醫藥、石油、化工、生物工程和微細加工等領域中廣泛應用，提供突破瓶頸問題的關鍵手段，通過推動技術創新，提升企業的核心競爭力，推動相關高科技產業的發展。高能同步異塵餘生光源將為基礎科學和工程科學等領域原創性、突破性創新研究提供重要支撐平台，成為我國重要的國際科技合作與基礎科學研究平台，提升我國在相關領域原始創新能力的同時，增強我國國際影響力。

多模態跨尺度生物醫學成像設施由北京大學作為法人部門，聯合中科院生物物理所建設的國家重大科技基礎設施，也是懷柔科學城目前唯一聚焦生命科學的國家重大科技設施。項目佔地100畝，總投資17.35億元，預計2023年建成運行。設施建成後，將以前所未有的綜合能力、成像手段、研究範式，形成跨尺度、多模態、自動化和高通量的生物醫學成像全功能研究平台，實現高端生物醫學影像儀器裝備的“中國創造”，成為生命醫學領域世界一流的重大科技設施。

除了這2個大科學裝置外，空間環境地基綜合監測網二期（子午工程二期）計劃近期開工建設。另外，2017年9月開工的綜合極端條件實驗裝置和2018年開工的地球系統數值模擬裝置取得重要進展。其中，綜合極端條件實驗裝置的主體結構、二次結構已經完工，土建工程已經完成85.5%;地球系統數值模擬裝置的主體結構基本完工，土建工程完成55%。

2019年下半年，懷柔科學城落地建設的大科學裝置將達到5個，佔在北京落地的19個大科學裝置的26%，是北京地區大科學裝置最為密集的區域。憑借這些大科學裝置，懷柔科學城將形成定位清晰、高度密集、先進高端的設施平台集群，為原始創新提供堅實支撐。科研人員依托這些大科學裝置，將不斷取得一批世界領先的原創科研成果，提高我國在基礎研究和前沿交叉領域的源頭創新能力和科技綜合實力。

新聞鏈接：懷柔科學城的五大科學裝置

綜合極端條件實驗裝置（2017年9月開工建設）

綜合極端條件實驗裝置於2017年9月開工建設。該裝置是指綜合集成低溫、高壓、強磁場、超快光場等一系列配套的集群設備所構成的大型科學實驗設施，包括極端實驗條件產生系統、極端條件下的樣品表征和測量系統以及能滿足上述各系統研製、升級、維護與運行支撐系統等。世界上許多發達國家或地區，如美國、歐洲、日本都在此領域投入大量的人力和物力，展開了激烈競爭，許多著名的研究機構都擁有先進的極端條件實驗設施，但也僅限於單項指標及兩項綜合指標。

據項目首席科學家呂力透露，綜合極端條件實驗裝置建成後，將向國內外用戶全面開放。並且通過設立流動崗位和開放基金、聘任兼職人員等開放管理模式，廣泛吸引國內外頂尖人才和傑出團隊開展研究，最大限度發揮裝置的技術條件優勢，建設成為我國相關領域人才培養基地以及重要的科普教育基地。也就是說，我們不僅能參觀建成後的綜合極端條件實驗裝置，還有可能獲得綜合極端條件實驗裝置的專業教育！

地球系統數值模擬裝置（2018年9月開工建設）

地球系統數值模擬裝置於2018年9月開工建設。該裝置將建成我國首個具有自主知識產權，以地球系統各圈層數值模擬軟體為核心，軟、硬體指標相適應，規模及綜合技術水準位於世界前列的專用地球系統數值模擬裝置，裝置的建設可大幅提升我國地學水準，催生重大成果，解決一系列國家重大需求。

裝置中文名為“寰”，英文名為“EarthLab”。“寰”將研究地球系統的大氣圈、水圈、冰凍圈、岩石圈、生物圈的物理、化學、生物過程及其相互作用，探究上述相互作用對地球系統整體和我國區域環境的影響；融合模擬與觀測數據提高預測的準確性，提高氣候變化、大氣汙染、暴雨等預測水準；為國內外地球系統領域科研人員提供綜合的實驗研究平台，促使地學領域實現跨越式發展，為區域防災減災、應對氣候變化、大氣環境治理等重大問題提供科學支撐。

高能同步異塵餘生光源（2019年6月29日啟動建設）

高能同步異塵餘生光源，又俗稱北京光源，其主要科學目標是對物質微觀結構提供多維度實時解析，進而研究其結構與功能之間的關係。人類製造的X射線小光斑，只有幾微米或更小，因其強大的穿透性，可以深入物質內部，幫助人們對物質進行立體掃描，觀察微觀世界中的時空流變。

據專家介紹，要看到物質裡的細節，很重要一點是要有足夠的亮度，比如說打個手電筒看東西，手電筒越亮，就能看得越清楚。為製造能量更高、亮度更強的小光斑，人類發明了可產生更小光斑的大工具。這種能夠製造小光斑的大工具，科學名稱就叫同步異塵餘生光源。

多模態跨尺度生物醫學成像設施（2019年6月29日啟動建設）

多模態跨尺度生物醫學成像技術，是指利用兩個或多種成像模態在時間、空間、結構或功能上的融合，對同一個觀測對象實現兩個或多個物理量的測量，通過圖像數據融合，進而實現時空尺度的跨越(跨尺度)以及結構和功能信息的有機結合，全景式呈現生命活動的過程。通俗點說，就是綜合運用各種成像技術，給我們一雙慧眼，把生命活動的過程看個清清楚楚明明白白真真切切。

5. 空間環境地基綜合監測網二期（子午工程二期）（將建）

所謂子午工程，其實是東半球空間環境地基綜合監測子午鏈的簡稱，它由中國科學院國家空間科學中心等部門承建，利用沿東半球120°子午線附近及沿北緯30°附近的15個綜合性觀測台站建成，是一個以鏈為主、鏈網結合、聯合運作的大型空間環境地基監測系統，也是中國在空間氣象和空間環境領域建設的第一個國家重大科技基礎設施。

子午工程可以為我國社會各類用戶提供完整、連續、可靠的多學科、多空間層次的空間環境地基綜合監測數據，以及有關的空間氣象模式、產品和成果。為提高我國空間氣象預報能力和服務水準做出貢獻。為減少或避免空基和地基技術系統以及人類健康遭受災害性空間氣象的損傷和破壞做出貢獻等等。