懷柔科學(xué)城“雙喜臨門”！兩處國家重大科技設(shè)施同日通過驗(yàn)收

3月22日，懷柔科學(xué)城“雙喜臨門”，兩處“十三五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——子午工程二期、多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施先后通過國家驗(yàn)收。

一個(gè)仰望寰宇，一個(gè)聚焦精微。96個(gè)站點(diǎn)、282臺(tái)設(shè)備數(shù)據(jù)，全部實(shí)時(shí)匯聚到位于懷柔科學(xué)城的“司令部”——子午工程綜合信息與運(yùn)控中心，這是我國建成的國際首個(gè)覆蓋日地空間全圈層的綜合性空間環(huán)境地基監(jiān)測(cè)設(shè)施。多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施則形成了跨尺度、多模態(tài)、自動(dòng)化和高通量的生物醫(yī)學(xué)成像全功能研究平臺(tái)，綜合能力達(dá)到世界先進(jìn)水平。

讓“空間天氣預(yù)報(bào)”更精準(zhǔn)

與地球天氣變化類似，太陽爆發(fā)也會(huì)導(dǎo)致日地空間環(huán)境“風(fēng)云變幻”?！疤栵L(fēng)掃過地球，不僅衛(wèi)星、通信、導(dǎo)航等活動(dòng)會(huì)受到影響，信鴿也可能找不到回家的路。”中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心太陽活動(dòng)與空間天氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任羅冰顯說，空間天氣已成為與人類活動(dòng)息息相關(guān)的“第四環(huán)境”。

子午工程二期實(shí)現(xiàn)了全圈層綜合性空間環(huán)境地基監(jiān)測(cè)，讓“空間天氣預(yù)報(bào)”更精準(zhǔn)?！扒а厶熘椤眻A環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡、國際首臺(tái)全季節(jié)觀測(cè)陣列式大口徑激光雷達(dá)等在工程中建成的一批大型監(jiān)測(cè)設(shè)備，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

試運(yùn)行期間，子午工程二期完整記錄了2024年5月那場(chǎng)超級(jí)磁暴的日地空間環(huán)境變化全過程，展現(xiàn)出對(duì)空間天氣事件的快速、高精度、全局監(jiān)測(cè)能力。此次通過國家驗(yàn)收，標(biāo)志著我國空間環(huán)境地基監(jiān)測(cè)能力躍居世界領(lǐng)先地位。

全景式解析生命奧秘

成像技術(shù)作為生物醫(yī)學(xué)最重要的研究工具之一，在重大生物醫(yī)學(xué)問題研究中扮演關(guān)鍵角色。多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施就是要打通尺度壁壘，有機(jī)整合不同成像模態(tài)，打造“一體化”生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)集群。

從人體的米級(jí)尺度到細(xì)胞的微米尺度，再到分子的納米尺度，借助該成像設(shè)施，科研工作可以跨越9個(gè)數(shù)量級(jí)，全景式揭示基因表達(dá)、生物大分子構(gòu)象、細(xì)胞信號(hào)、組織代謝及功能網(wǎng)絡(luò)的時(shí)空動(dòng)態(tài)和內(nèi)在聯(lián)系。

設(shè)施中應(yīng)用的多模態(tài)結(jié)構(gòu)光超分辨活細(xì)胞成像設(shè)備，是多模態(tài)探測(cè)的代表之一?！皞鹘y(tǒng)的光學(xué)顯微鏡放大倍率約為1000倍，對(duì)應(yīng)著大約200納米的尺度，但這無法看清亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)?！敝袊茖W(xué)院生物物理研究所研究員李棟表示，這臺(tái)自主研發(fā)的設(shè)備在成像分辨率上實(shí)現(xiàn)突破，下探到60納米至100納米的尺度，能在活細(xì)胞中觀察亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化過程。團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已完成該設(shè)備的工程化，為更多的研究者提供性能優(yōu)異的觀測(cè)工具。

大裝置助力科學(xué)城發(fā)展

子午工程一、二期已融合運(yùn)行。工程“形”散而“神”聚，遍布全國和地球南北極區(qū)的站點(diǎn)組成巨大的“井”字形，實(shí)現(xiàn)從太陽表面爆發(fā)、行星際傳播到地球空間響應(yīng)的全鏈條追蹤監(jiān)測(cè)。96個(gè)站點(diǎn)獲取的空間天氣數(shù)據(jù)，都跨越山海匯聚到懷柔科學(xué)城。“子午工程是分布式大科學(xué)設(shè)施，‘中心司令部’就放在懷柔?！敝袊茖W(xué)院國家空間科學(xué)中心副主任、子午工程中心主任李暉說，“我們還以子午工程為基礎(chǔ)，率先提出并主導(dǎo)實(shí)施國際子午圈大科學(xué)計(jì)劃。未來，國際子午圈計(jì)劃成立相應(yīng)的國際組織，立足懷柔‘會(huì)都’定位，邀請(qǐng)全球空間科學(xué)研究者共商科學(xué)發(fā)展?！?/p>

當(dāng)前，懷柔科學(xué)城不僅加速形成重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群，還推動(dòng)打造儀器和傳感器產(chǎn)業(yè)集群?！拔覀兿Ｍ灾餮邪l(fā)的設(shè)備，不僅僅是停留在一兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室里?！敝袊茖W(xué)院生物物理研究所副所長朱冰說，成像裝置的建設(shè)與科學(xué)城的產(chǎn)業(yè)集群打造能夠相互促進(jìn)，為高端生物醫(yī)學(xué)影像裝備實(shí)現(xiàn)“中國創(chuàng)造”提供戰(zhàn)略支撐和保障。

來源：北京日?qǐng)?bào)