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　　立足惠州，奔赴科技創新星辰大海

　　東江實驗室科研成果接踵問世

　　今年4月，先進能源科學與技術廣東省實驗室（又稱“東江實驗室”）重離子微孔膜團隊參與的力學超材料相關研究成果在《自然-通訊》（Nature Communications）發表；5月，東江實驗室科研人員參與的兩項前沿科學研究成果相繼在《自然-物理》（Nature Physics）、《先進能源材料》（Advanced Energy Materials）發表……

　　“今年開始，隨著東江實驗室科研成果陸續在國際頂級期刊發布，各國科研人員也越來越關注惠州這座城市，這將進一步助力惠州吸引高層次科研人才和創業者。”中國科學院近代物理研究所副所長、東江實驗室常務副主任胡正國分析。

　　東江實驗室作為能源領域省級實驗室，定位為建成國際一流的核科學與技術研發中心、粵港澳大灣區能源科技領域創新中心，肩負突破“硬科技”關鍵核心技術重任，并協同地方發展需求推動科研成果轉化，支撐地方產業轉型升級和培育新興產業。可以說，東江實驗室是惠州乃至廣東省深入實施創新驅動發展戰略，提升科技自立自強能力的重磅科創平臺。

　　近日，“學習貫徹落實黨的二十大精神·高質量發展科創行”走進東江實驗室，了解實驗室建設進展，傾聽科學家們如何立足惠州，奔赴科技創新的星辰大海。

東江實驗室潼湖園區實驗室。

　　科研布局

　　聚焦3大研究方向強化能源領域基礎前沿研究和關鍵核心技術攻關

　　6月初，在惠城區金山新城的河橋片區，東江實驗室總部區主體工程開始拆卸腳手架，工程建設進入尾聲。按計劃，東江實驗室總部區將在6月完成硬件建設并全部投入使用，各科研團隊也將陸續搬至總部區。“今年5月，東江實驗室通過了建設期的考核評估，正逐步轉入運行期。”胡正國介紹。

　　2019年8月，經省級專家綜合論證，由中國科學院近代物理研究所（以下簡稱“近物所”）與惠州市政府聯合籌建的東江實驗室啟動建設，是廣東省重點建設的省級實驗室平臺之一。從籌建之初，東江實驗室就瞄準能源領域基礎前沿研究和關鍵核心技術布局研究方向。

　　胡正國表示，東江實驗室由近物所建設運營，依托近物所國家兩大科學裝置和研究基礎，結合惠州的石化產業優勢，面向國家“雙碳”戰略發展需求，開展能源領域戰略性、先導性、前瞻性重大技術攻關和工程化研究，服務國家能源領域中長期戰略目標，促進成果轉化及企業孵化，引領綠色制造產業轉型升級，為粵港澳大灣區國際科創中心發展提供科技支持。

　　2020年，東江實驗室在核技術應用研究方向重點布局了同位素生產、同位素藥物研發等“核醫學”相關科研任務。

　　具體來說，東江實驗室主要圍繞3大研究方向（先進核能系統、化石能源清潔高效利用和核能技術應用），部署了ADANES關鍵設備與技術研發、化石能源清潔高效利用技術研發及應用、基于加速器的精準放療技術研發3項重大科研任務。其中，先進核能方向的學術帶頭人是中科院院士、核物理學家、東江實驗室主任詹文龍；化石能源領域的帶頭人是中科院院士、中科院過程工程研究所所長、河南大學校長張鎖江；加速器精準放療的帶頭人是中國工程院院士、中科院近物所副所長夏佳文。

中科院兩大科學裝置總部區。

　　建設進展

　　引進11個科研團隊產出4個具有國際先進水平的代表性研究成果

　　機械臂、冷冰冰的銀色設備、置物架上陳列的各類黃棕色線體……走進東江實驗室潼湖園區的實驗室，仿如走進一個樸實無華的生產車間。如果不是東江實驗室超導磁體團隊負責人吳巍介紹，普通人很難想象，這里正在進行新一代重離子治癌裝置關鍵技術研發的其中一個重要環節——高場加速器超導磁體低溫測試。

　　吳巍表示，東江實驗室以滿足國家重大超導磁體項目需求為出發點，探索建立超導結構力學分析體系，建成國內最大且功能最為完善的高場加速器超導磁體研發平臺，“主要是圍繞超導加速器技術的新一代重離子治癌裝置關鍵技術研發，開展高場加速器超導磁體的研制和低溫測試評估。”不遠的將來，全球領先的新一代重離子治癌裝置將在這里誕生。

　　這支基于超導加速器技術的新一代重離子治癌裝置關鍵技術研究團隊是東江實驗室引進的高層次科研團隊之一。成立短短3年，東江實驗室就建立起具有強大科研力量和科創資源的“朋友圈”，過程工程研究所、寧波材料技術與工程研究所、福建物質結構研究所、上海硅酸鹽研究所、香港大學深圳醫院等機構均參與了實驗室的建設，已引進11個高層次科研團隊。

　　“至今，我們在3個重大科研任務方向產出了4個自主可控的代表性研究成果，分別是核能系統關鍵設備和技術研發、基于加速器的核能技術研究與應用推廣、基于先進加速器的精準放療研發及裝備研制，還有化石能源低碳清潔利用技術。”胡正國表示，實驗室產出59項專利、167篇論文，其中29篇論文發表在多家頂級期刊。

　　胡正國介紹，東江實驗室至今自主研制了180多臺高端科研裝備，分設備具有產業化的前景；搭建了同位素、重離子微孔膜等研發平臺，其中106臺開放共享。“隨著實驗室從建設階段轉入運營階段，東江實驗室正加大人才招引力度，計劃到今年底組建400人的科研團隊。”

東江實驗室。

　　成果轉化

　　依托兩大科學裝置開啟“沿途下蛋”模式

　　東江實驗室總部區與國家兩大科學裝置的總部區相鄰，是奠定河橋片區發展成惠州科教新城的重要基礎。胡正國表示，兩個園區均由近物所建設運營，并聯動共享。

　　作為國家重大科技基礎設施，大科學裝置凝聚了我國最前沿、最先進的基礎科學研究成果，不但提供探索未知世界、發現自然規律、實現科技變革的能力，還是打造創新高地的強內核和推動高水平創新合作的新高地。

　　胡正國表示，依托國家兩大科學裝置，結合惠州乃至我省的產業優勢和產業高質量發展需求，東江實驗室全資成立了科研成果轉化平臺“廣東東江惠能技術發展有限公司”（以下簡稱“東江惠能”），搭建起創新研發孵化平臺和成果轉移轉化中心，目前已在產業方向布局精準醫療、重離子微孔膜、石化新材料、新型儲能等具有產業化和市場需求前景的技術研發，開啟“沿途下蛋”模式，支撐地方傳統產業轉型升級，培育新興產業。

　　助力惠州發展國際尖端“核醫學”產業

　　5月底，近物所醫用重離子加速器研發及產業化團隊摘下第三屆全國創新爭先獎。

　　這是我國在“核醫學”領域的頂尖研究團隊。事實上，在東江實驗室引進的11支科研團隊中，與“核醫學”相關的除了吳巍所在的新一代重離子治癌裝置關鍵技術研究團隊外，還有同位素靶向藥物用探針研發團隊、醫用核素腫瘤治療一體化研究團隊，他們的研究方向正是當前國際上最尖端的治療腫瘤手段——精準放療。

　　在今年4月舉行的惠州西湖科學講壇上，詹文龍介紹，目前，基于先進加速器的精準放療主要發展方向有兩個，一是用重離子束治療實體腫瘤（還沒有擴散的癌癥），它具有精度高、彌散小、治療時間短的效果，被視為21世紀最理想的放療射線；第二個是用靶向同位素治療彌漫性腫瘤，如白血病、骨瘤、膠質瘤等，具有劑量低、副作用小的作用。

　　2020年，近物所研發的醫用重離子加速器在甘肅省武威腫瘤醫院投入臨床應用，東江實驗室參與攻關的醫用重離子治療裝置是其2.0版本，具有占地面積更小、能耗更低、治療時間更短等一系列優點，“相比初代裝置，它把腫瘤的治療時間由5分鐘縮短到1分鐘以內，年治療能力從1200例提高到超過3000例，占地面積由18畝大幅縮小至2畝，并能實現遠程智能調控和診療。”詹文龍用一組數據來說明。

　　目前，我國多個省市已開啟布局建設醫用重離子治療裝置，東江實驗室正在推動首套第二代小型化重離子治療裝置技術在惠州落地轉化。

　　除了治療裝置外，近物所還利用研制大科學裝置CiADS的技術和部分加速部件研發可規模生產的靶向α放藥同位素。

　　“CiADS項目具備超5000劑/天的阿爾法放藥量產能力，若實現量產將大幅提升全球產能，減少我國對靶向放療藥物的進口依賴。”胡正國表示。

　　詹文龍分析稱，國家兩大科學裝置和東江實驗室是惠州在城市發展和競爭中的優勢，建議惠州加快研究出臺二代重離子治癌裝置相關制造產業發展規劃，加快推進阿爾法同位素量產示范項目建設，培育與裝置相關的高科技制造產業和相關精準放藥產業。

　　促進“雙鏈”融合書寫新型儲能產業“惠州篇章”

　　核技術不僅可應用于“核醫療”領域，在能源和化工領域同樣大有可為。例如光伏產業需要用到的硅片，傳統切割方式會浪費50%的原料，且較厚，用離子束切割方法，不但損耗少且比傳統切割方法薄一半，能顯著降低生產成本，實現產業升級；放射性同位素還可用來制造核電池，一次安裝可使用數十年，可應用于深海探索、心臟起搏器等多個領域。

　　詹文龍建議，惠州可依托兩大科學裝置和東江實驗室，研發生產高效、高性價比光伏電池及移動儲能電池技術，為能源產業提供更多創新技術支撐；支持高溫核能制氫技術的研發和成果轉化，生產如石化氫原料等高附加值的化工能源等。

　　事實上，針對國家綠色發展需求，結合惠州石化能源新材料產業優勢和需求，2022年，東江實驗室化石能源研究中心掛牌成立惠州市綠色能源與新材料研究院。作為新型研發機構，它依托中科院過程工程研究所的科創力量，搭建起一支由院士、杰出青年、優秀青年、研究員、博士組成的多學科研究隊伍。

　　“主要是聚焦化石能源與新材料方面的重大科技難題，開展低碳能源、高端材料、生物催化部等方向的關鍵技術、變革性工藝及裝備研究攻關。”胡正國介紹，為了促進“創新鏈”和“產業鏈”融合發展，推動成果轉移轉化及企業孵化，研究院還設立了產業合作中心、分析測試中心，構建開放融合的多單位協同創新平臺，目前已取得多項科研成果。

　　今年5月15日，東江實驗室攜手惠州學院和億緯鋰能、利元亨等惠州市新型儲能產業科技領軍企業，在近物所、過程所、鹽湖所、物構所、廣能所、中科大等國內外知名“大校大院大所”支持下成立惠州新型儲能技術創新聯盟。

　　記者了解到，惠州新能源電池產業集群具有良好的產業基礎，2022年產值達866.7億元，增長22.2%，是全國百強產業集群之一。今年，惠州成立了促進新型儲能產業高質量發展工作領導小組，由市委市政府主要領導擔任組長和副組長。

　　研發“最黑”超黑材料加速推動核孔膜產業化

　　在東江實驗室，重離子微孔膜關鍵技術研究團隊正不斷地“擴展”核孔膜的應用性能，努力成為我國核孔膜產業化進程的“加速器”。

　　利用核孔膜的微孔結構和氣體分子的大小差異，該團隊分離出了戰略資源氦氣，助力超導磁體研發；同樣是核孔膜，通過重離子輻照技術調控孔道的埃尺度后，可應用于鹽湖提鋰領域，破解當前鋰鎂分離難題，助力鋰電池產業發展；研制出基于快重離子輻照聚合物膜的核孔膜超黑材料，它對光的吸收率最高可達99.99%，反射率最低可達0.0001，是目前全球已研發的“最黑”的超黑材料，打破國外對我國高性能超黑材料的禁運和封鎖，可應用在空間探測、精密光學儀器、海水淡化等多個領域。

　　一邊對核孔膜進行持續性的應用性能研發，另一邊東江實驗室力推其科研成果在惠州落地轉化。2019年，實驗室成立了東江惠能，和大亞灣環境水務集團有限公司攜手打造科技型能源環保企業——廣東科清環境技術有限公司（以下簡稱“科清公司”），大力推廣重離子微孔膜材料在污水處理、黑臭水體治理、工業廢水回用、農村生活污水處理、垃圾中轉站滲濾液處理等水處理領域的應用，助力惠州精準科學治污。

　　在惠南高新科技產業園，東江實驗室建設全球首個重離子微孔膜污水處理創新示范基地，大幅提高經處理后的行業出水處理標準，且運營成本比傳統污水處理技術低兩到三成；在惠城區汝湖鎮，科清公司自主研發的首個重離子微孔膜MABR組件成為仍圖污水處理廠技改工程的核心處理裝置，一舉將出水水質從一級B標準提高到一級A標準；在博羅縣建業大道水西內排渠，東江實驗室建設了國際首個重離子微孔膜河道修復創新研究基地，將離子膜氣液混合增氧技術、磁絮凝沉淀工藝等應用于黑臭水體治理，重現水清岸綠……

　　一個大科學裝置實現自己的終極目標，往往需要幾代科研工作者持續付出和努力，這也意味著，大科學裝置科研成果“沿途下蛋”的時間線也將長達數十年甚至更長。能持續“衍生”高端成果轉化，是一座城市走好創新驅動高質量發展之路的重要“引擎”。

　　胡正國表示，依托國家兩大科學裝置，東江實驗室具有“原創技術，自主研發”的核心優勢，且這些技術處于國際領先水平。東江實驗室將持續圍繞4大研究領域深入開展基礎與應用研究，持續獲得原始創新成果，同時，結合地方高質量發展需求，推動地方產業技術升級，形成原始創新策源地，帶動一批能源產業發展，建成國際前列的核科學技術中心，力爭成為我國奔赴科技創新星辰大海的重要引領力量。

　　文字 惠州日報記者馮麗均 陳相成

　　圖片 惠州日報記者朱金贊