
中國散裂中子源航拍圖。受訪者供圖
1月26日,在省十四屆人大五次會議首場“代表通道”上,省人大代表、中國散裂中子源二期工程副總指揮陳延偉圍繞“國之重器”如何服務產業發展,分享觀察和思考。他提到,如今,中國散裂中子源正用微觀世界的真相,照亮產業發展的道路,為生命健康帶來希望。
作為粵港澳大灣區首個國家重大科技基礎設施,位于東莞的“大國重器”中國散裂中子源,不僅是一座探索物質微觀世界的“超級顯微鏡”,更已成為驅動廣東乃至全國產業高質量發展的創新引擎。
服務國家重大戰略需求、助力企業產品迭代升級……一道道看不見的中子束流,正為高質量發展注入澎湃新動能。
為癌癥患者提供治療新選擇
半年前,在東莞市人民醫院,一名復發性頭頸部腫瘤患者接受了我國首臺完全自主知識產權的加速器硼中子俘獲治療(BNCT)臨床設備的治療。3個月后,復查結果顯示,患者病灶部位的癌細胞得到有效抑制且周圍正常組織損傷極小。
這是中國散裂中子源在癌癥治療領域的一項成果轉化項目。
這臺設備由中國科學院院士、中國科學院高能物理研究所研究員、中國散裂中子源總指揮陳和生牽頭研發,于去年8月在東莞市人民醫院開展首例臨床試驗,目前已有12例患者完成治療,均初步顯現出良好療效。
“這意味著新一代精準抗癌技術距離惠及普通患者又近了一大步。”陳和生介紹,BNCT是一種二元、靶向的精準放療技術,通過將含硼藥物注入人體,聚集在癌細胞中,隨后再用中子束對癌細胞進行照射,觸發核反應,釋放的高能粒子將殺死癌細胞,其核心優勢在于精準摧毀癌細胞的同時,對正常組織損傷極小。
相比傳統放療和質子、重離子治療,BNCT設備造價更低,治療路徑簡單,患者通常只需照射一到兩次。“一旦技術成熟推廣,地市級醫院也完全有能力建設,能讓更多腫瘤患者在‘家門口’以更可負擔的費用獲得有效治療。”陳和生說。
面向醫療健康領域,中國散裂中子源還在推進更多創新研究。
陳和生透露,利用中國散裂中子源的強流質子直線加速器,科研團隊正在攻關另一項尖端技術——靶向α放射性核素治療(TAT)所需的醫用同位素生產。α核素對中晚期轉移性腫瘤療效顯著,但全球緊缺。
“利用散裂中子源來開展研發,投資少、成本低,能迅速形成大規模產能,對治療中晚期轉移性腫瘤患者有重要意義。”陳和生表示,該項目已完成第一階段從“0”到“1”的目標,未來將在廣東形成重要產業。
為重大工程、工業產品“把脈”
在海拔4000米以上的西藏地區,宇宙射線產生的大氣中子通量是平原地區的數十倍,極易引發輸電核心設備的突然失效。在千里之外的中國散裂中子源,這一難題得以解決。
南方電網科研團隊利用中國散裂中子源的大氣中子輻照譜儀,在實驗室精準復現并加速模擬了極端環境下的中子輻照效應,揭示器件失效機制,成功優化了設備器件的設計與選型,為工程筑牢了安全基石。
這正是中國散裂中子源作為“工業醫生”的縮影。
中國科學院高能物理研究所黨委書記、中國散裂中子源二期工程總指揮王生介紹,中子具有不帶電、穿透力強、對輕元素敏感等獨特優勢,是洞察高鐵輪軸、航空發動機葉片、新能源汽車電池等內部應力與缺陷的無損探針。
在航空航天領域,科研人員借助散裂中子源,精準測定大型航空構件內部的殘余應力分布,為國產大飛機C919關鍵部件的安全性與長壽命設計提供了不可替代的數據;
在新能源汽車領域,頭部企業的研發團隊通過中子衍射技術,成功突破兆瓦級超快充技術瓶頸;
在高端芯片研發中,其大氣中子輻照譜儀已為數十家企業的芯片進行可靠性“體檢”,模擬宇宙射線沖擊,助力國產芯片提升抗輻照能力。
目前,中國散裂中子源注冊用戶已超1萬人,完成實驗課題超2500項,其中產業需求類研究占比超過10%,它吸引全國乃至全球的頂尖科學家、工程師和企業研發人員匯聚粵港澳大灣區。
在王生看來,廣東在科技創新與產業發展多方面的優勢,為建設大科學裝置創造良好條件,更為大科學裝置的應用與發展帶來更多機會。目前,在粵布局建設的國家重大科技基礎設施達10個,初步形成以信息、生命、材料、能源等領域為主的重大科技基礎設施集群,助力廣東在基礎研究、核心技術攻關以及新質生產力培育等多維度實現突破。
(記者 吳雅楠)
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