新春伊始,一大批科研工作者堅守崗位,緊鑼密鼓地推動科研攻堅,用一項項扎實推進(jìn)的成果,為新一年高水平科技自立自強(qiáng)寫下有力開篇。
高能同步輻射光源將迎來國家驗收、國產(chǎn)化大型盾構(gòu)機(jī)將實現(xiàn)應(yīng)用驗證示范標(biāo)段開挖、加速器驅(qū)動嬗變研究裝置將完成主體建設(shè)、第三例侵入式腦機(jī)接口將宣布手術(shù)效果……新的一年,多個大科學(xué)裝置和重要科學(xué)試驗將迎來建設(shè)和試驗的重要時刻。
哪些難題正在被逐一攻克?又有哪些成果即將走進(jìn)我們的生活?

△國產(chǎn)直徑8米級主軸承
中國科學(xué)院金屬研究所研究員 胡小強(qiáng):春節(jié)期間,我們針對應(yīng)用驗證示范標(biāo)段的具體工況,開展國產(chǎn)直徑8米級主軸承受力分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和壽命評價等方面工作,初步形成國產(chǎn)直徑8米級主軸承應(yīng)用驗證技術(shù)方案。
新春期間,胡小強(qiáng)沒有回老家,而是帶領(lǐng)團(tuán)隊扎根位于江蘇蘇州常熟市的盾構(gòu)機(jī)主機(jī)廠的生產(chǎn)一線,為即將用于江西高速公路隧道的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行主軸承最后階段的調(diào)試與驗證,保障重大工程順利推進(jìn)。
長期以來,我國盾構(gòu)機(jī)主軸承依賴進(jìn)口,存在高價、斷供風(fēng)險,制約重大工程建設(shè)。中國科學(xué)院金屬研究所等20多家單位進(jìn)行協(xié)同攻關(guān),成功突破技術(shù)封鎖,實現(xiàn)大型主軸承自主研制。
胡小強(qiáng):從材料出發(fā)、全鏈條攻關(guān),開發(fā)了大型主軸承關(guān)鍵零件自主材料規(guī)范,突破了純凈化制備、均質(zhì)化控制、低應(yīng)力調(diào)控、大淬深處理、異材質(zhì)復(fù)合、高精度加工、綜合壽命評價等系列關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建了大型主軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料制備、加工裝配、測試評價等全鏈條技術(shù)體系,成功研制出土壓、泥水、硬巖等典型工況使用的直徑3米、6米、8米級主軸承,共10套。
這10套產(chǎn)品中的國產(chǎn)直徑3米主軸承,已經(jīng)順利完成沈陽地鐵1號東延線的施工任務(wù),各項性能表現(xiàn)優(yōu)異;國產(chǎn)直徑8米級主軸承,通過了以錢七虎院士為組長的專家組評審,認(rèn)為“各項指標(biāo)達(dá)到了同類產(chǎn)品國際先進(jìn)水平,其中部分指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平,能夠滿足超大直徑盾構(gòu)機(jī)裝機(jī)應(yīng)用需求”。胡小強(qiáng)透露,今年國產(chǎn)直徑8米級主軸承將實現(xiàn)應(yīng)用驗證示范標(biāo)段開挖。
胡小強(qiáng):今年,我們將針對應(yīng)用驗示范證標(biāo)段具體工況,與主機(jī)廠——中交天和一起,共同形成包括國產(chǎn)主軸承裝機(jī)檢測、運行監(jiān)測、服役后分析,以及與之適配的盾構(gòu)機(jī)施工、運維、應(yīng)急等應(yīng)用驗證示范標(biāo)段的整體技術(shù)方案,優(yōu)化國產(chǎn)直徑8米級主軸承的結(jié)構(gòu),研制出全國產(chǎn)化的大型盾構(gòu)機(jī),并且實現(xiàn)應(yīng)用驗證示范標(biāo)段開挖。
在祖國的北端,中國遙感衛(wèi)星地面站漠河站迎來正式建成運行后的第一個春節(jié)。來自中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院的團(tuán)隊堅守崗位,保障遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)穩(wěn)定接收,開展設(shè)備巡檢維護(hù);在極寒天氣完成天線罩除雪作業(yè),同時組織采集極寒天氣條件下的設(shè)備運行參數(shù),為系統(tǒng)穩(wěn)定運行積累關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

△加速器驅(qū)動嬗變研究裝置
在南方,廣東惠州的加速器驅(qū)動嬗變研究裝置建設(shè)現(xiàn)場春節(jié)同樣不停歇。何源帶領(lǐng)團(tuán)隊駐守現(xiàn)場,對強(qiáng)流質(zhì)子超導(dǎo)直線加速器的安裝、鉛鉍快堆非核集成驗證裝置調(diào)試進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。
中國科學(xué)院近代物理研究所副所長 何源:加速器驅(qū)動嬗變研究裝置,是一個用來研究核廢料安全處理和核燃料高效增殖技術(shù)的實驗裝置,最終目的是實現(xiàn)核裂變能的資源最大化和廢物最少化,使核裂變能成為綠色、安全、可持續(xù)萬年的穩(wěn)定基核能源。這是國際上第一個(兆瓦級)加速器驅(qū)動系統(tǒng)的實驗裝置。
何源解釋,這個裝置需要突破國際最高功率的全超導(dǎo)質(zhì)子直線加速器,建成國內(nèi)第一座屬于第四代的鉛鉍反應(yīng)堆,這是過去70年國際核裂變等領(lǐng)域一直渴望達(dá)到的目標(biāo),實現(xiàn)核燃料的完全循環(huán)利用,將利用率從約0.6%提高到90%以上。目前,裝置核心技術(shù)已突破,今年將完成重要部件的驗收。
何源:春節(jié)期間,我們主要進(jìn)行超導(dǎo)直線加速器和鉛鉍反應(yīng)堆熱工安全驗證樣機(jī)的現(xiàn)場安裝和調(diào)試工作,爭取年內(nèi)建成達(dá)到設(shè)計指標(biāo),完成驗收測試。我們的建設(shè)計劃是在2026年完成超導(dǎo)直線加速器的建設(shè)和驗收,2027年初完成高功率散裂靶的建設(shè)和驗收,2027年底完成整個裝置的建設(shè)驗收,2029年達(dá)到滿功率運行狀態(tài),2030年實現(xiàn)基于乏燃料的再生燃料入堆試驗,完成核燃料循環(huán)全流程技術(shù)驗證。

△高能同步輻射光源
在北京懷柔,一項國際領(lǐng)先的重大裝置將在今年迎來“期末大考”。高能同步輻射光源,是我國第一臺高能量同步輻射光源,也是亞洲第一臺第四代同步輻射光源。2025年10月,該裝置通過工藝驗收,總體性能達(dá)到國際同類裝置領(lǐng)先水平,標(biāo)志著我國實現(xiàn)同步輻射光源從第三代到第四代的代際跨越,成為少數(shù)幾個獨立掌握從加速器、光束線、實驗站到實驗數(shù)據(jù)處理的第四代同步輻射光源全鏈條技術(shù)的國家之一。中國科學(xué)院高能物理研究所研究員潘衛(wèi)民表示,春節(jié)之后,團(tuán)隊將對加速器進(jìn)行全面提升,以更好的狀態(tài)迎接計劃在今年六七月進(jìn)行的國家正式驗收。
中國科學(xué)院高能物理研究所研究員 潘衛(wèi)民:我們現(xiàn)在主要任務(wù)有兩個:第一個是加速器的速流的指標(biāo)進(jìn)一步提升,包括它的發(fā)射度、它的流強(qiáng)等等都進(jìn)一步提升。春節(jié)過后的一個月,我們繼續(xù)提供光束線,給用戶做實驗,選一些高水平的國家重大需求相關(guān)的、工業(yè)創(chuàng)新相關(guān)的實驗做。爭取在國家驗收之前,有一些更好的結(jié)果出來。
在上海,我國第三例侵入式腦機(jī)接口受試者植入手術(shù)已經(jīng)完成。這幾個月,受試者正在接受腦機(jī)接口的使用訓(xùn)練。第一例受試者成功通過控制光標(biāo)使用手機(jī)和電腦,第二例患者更進(jìn)一步實現(xiàn)腦控電動輪椅、機(jī)械狗等設(shè)備。那么,第三例受試者還會有什么更進(jìn)一步的技術(shù)?
中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究員 李雪:第三例患者他本身的使用效率,他的學(xué)習(xí)速度也會更快。他有一定的運動功能,我們也通過腦機(jī)的方式幫助他去做一些康復(fù),還是有比較明顯的康復(fù)效果的。
今年,我們有望看到第三例受試者的實際術(shù)后效果。此外,中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究員趙鄭拓表示,下一步,腦機(jī)接口的效果將表現(xiàn)出人與AI的深度配合。

△趙鄭拓與第二例侵入式腦機(jī)接口受試者
中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究員 趙鄭拓:我們下一步其實就是要能夠把這些AI的技術(shù)能夠集成到整個工作流里面。我未來拿一個杯子會是一種什么樣的狀態(tài)呢?就是我想控制這個機(jī)械臂靠近這個杯子,等快靠近杯子,機(jī)械臂上是有個攝像頭的,然后它就可以接管剩下的過程,通過自己的智能能力去計算路徑軌跡、抓握力度等等把杯子拿起來,相當(dāng)于人跟AI之間是一個配合,而且我要有能夠自主切換這兩種能力的體現(xiàn)。
科學(xué)的成果正在這片創(chuàng)新的沃土上多點開花。未來已來,我們不斷挑戰(zhàn)科學(xué)制高點,勇闖技術(shù)無人區(qū),在科技強(qiáng)國的道路上堅定前行。
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