新局·现场|预见未来:大院大所挺起“脊梁”
南方+
2023-01-04 09:46

“在自家门口做实验,太方便了!”对于香港大学教授黄明欣而言,无需再借助外国设备排队做实验,等于扳开了“卡脖子”的手。

一块1平方厘米大小、厚1.5毫米的“小钢片”,可以承受3吨的重量,相当于一头成年亚洲象的重量。这是黄明欣团队发现并改进而成的“超级钢”。其诞生,离不开广东东莞一座令全世界科学家梦寐以求的研究平台——中国散裂中子源大科学装置。

放眼全球,大院大所大装置的崛起推动着超越前人的创新。比如聚集了大批科研装置的美国布鲁克海文国家实验室,1947年至今催生了至少7个诺贝尔科学奖。聚焦本土,国家实验室、大科学装置在广深港、广珠澳科技创新走廊多点开花——

在深圳,鹏城实验室牵头研发的超级计算机“鹏城云脑Ⅱ”,全系统输入输出性能超越世界第二名近20倍;在广州,广州海洋实验室参与完成的可燃冰试采创造了产气总量、日均产气量两项世界纪录;在惠州,强流重离子加速器装置HIAF将助力研发“治癌利器”……

突出基础性战略性支撑,推进高水平科技自立自强。广深港、广珠澳科技创新走廊上,“顶配”的科创资源擎举着科研大旗挺进“无人区”,推动着广东制造迈向最尖端。大湾区这片灯火最为辉煌璀璨的区域,正成为区域乃至全国未来经济转型、腾飞的关键所在。

“最强大脑”

高文决定,不等了。

深圳鹏城实验室研发的第一代鹏城云脑,原计划可以使用四到五年。一次机缘巧合下,中国工程院院士、鹏城实验室主任高文发现,华为用自研芯片打造了一台256P算力的人工智能机器。

“信息技术迅猛发展,尖端人工智能科技的更新迭代时不我待。”在高文和团队成员的共同努力下,第二代鹏城云脑仅用时9个月便完成了立项、研发、装机等一系列动作,2021年初正式运营。

初生伊始,鹏城云脑Ⅱ便要挑战世上算力最强大的AI计算机。它的算力可以达到1000P(每秒百亿亿次),是一代的十倍。该算力约等于在24小时内处理100亿张图像,或1亿人的DNA,或1000万小时语音等——这是52万台家用电脑算力之和。

“得益于鹏城云脑Ⅱ的超强算力,我们训练出了一系列大模型,如业界首个超大参数中文预训练模型鹏程·盘古等。”高文介绍,诸如此类的大模型训练,前所未有。

此前,国外训练1000多亿参数规模的模型花了几百万美元,用时两三个月。而鹏城云脑训练规模更大的盘古模型(约2600亿个参数)只花了近一个月,整个成本算下来是对方的1/10甚至更小。

作为国家实验室,鹏城实验室通过打造运营鹏城云脑Ⅱ,为产业技术攻关、成果转化锻造了基础研究模型这项“制胜武器”。与此同时,在科技创新走廊北部顶点的广州,数字经济正在改变传统工业。

一张工业互联网的“中枢神经系统”,从位于知识城的工业互联网标识解析国家顶级节点(广州)在华南地区铺开。

“标识解析体系就是给每一台生产设备一个‘身份证’。”中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所广州运营中心品牌市场负责人王宇鹏解释,标识解析体系是在工业领域对每个产品、设备等进行编码与标识,使产品信息可追溯、可流通、可交互。

黄埔文冲船厂开启数字化造船,打通从生产设计到船舶建造的每一个环节;来自佛山的维尚家具进军定制家具,完成从人指挥机器、机器指挥人、机器指挥机器“三连跳”;远在揭阳的日用塑料品小厂房化零为整,实现集群化发展……

全国五个顶级节点之一的工业互联网标识解析国家顶级节点(广州),接入了二级节点35个,联通企业节点5000多家。如今,这里已成为大湾区企业寻找数智化转型解决方案的“宝库”。

在广深港、广珠澳科技创新走廊上,广州、深圳等核心节点汇聚的国家战略科技力量,为产业发展迈向精深提供了必要的“基建”支撑。未来,从鹏城实验室、广州实验室等平台发出的创新资源,将沿着科技创新走廊,覆盖湾区内外、滋养多元学科、服务国家战略。

轴带串联

光线晦明变换,偶尔有“呼呼”风声掠过耳边。

在广东江门开平市,头戴白色安全帽、身着绿马甲的中国科学院高能物理研究所研究员何苗,每次都要乘坐轨道牵引车,通往一处地下实验室——江门中微子实验室。

“我们花了将近7年时间,终于挖到地下700米深。借助700米的岩层可以把宇宙射线的强度降低10万倍,以便看清中微子信号。”何苗说,中微子素有“幽灵粒子”之称。研究来自太阳内部、超新星等宇宙空间的中微子,将助推人们寻找宇宙的起源。

预计到2024年,江门中微子实验室完成建设并逐步开始取数。届时,全世界将为之瞩目:一个宇宙大发现的时代刚刚开始!

“小宇宙”里见乾坤,潜入“深渊”有洞天。

跨过珠江口,从西岸到东岸,目光转移至东莞松山湖,同样在地下,中国散裂中子源的源头——加速器系统,像卧龙一般蛰伏于此。那里,空调和新风系统让岭南湿热的空气变得干爽,不同色彩的设备管线,撑起了珠三角、海内外无数科研人员探索“无人区”的梦想。

直径是原子的十万分之一,质量为1.6749286 ×10-27千克,平均寿命为896秒……“微不足道”的中子,引得500多人“科研天团”上下求索了十余年。散裂中子源科学中心主任、中国科学院高能物理研究所副所长陈延伟是其中一员。

“具有不带电、穿透性强等特性的中子,可用于攻关多领域的技术难题。”陈延伟介绍。为了用好中子,被誉为“超级显微镜”的中国散裂中子源应运而生。它是研究物质材料微观结构的理想探针,可以在不对物质造成破坏的前提下“看穿”材料的微观结构。

验收四年来,中国散裂中子源共完成800余项课题。如今,中国散裂中子源二期建设正在筹划之中,它将与惠州强流重离子加速器装置和加速器驱动嬗变系统装置、江门中微子实验站等一批在建的大科学装置建设共同构成重大科技基础设施集群。

从高空俯瞰,一批大院大所大装置如繁星点点汇聚,照亮整个大湾区科创版图——由广深港、广珠澳科技创新走廊北极点广州出发,它们在环珠江口黄金内湾次第排开,一路向东、一路向南,串珠成链形成一个顶天立地的“人”字。

“珠江东岸的科技创新和电子信息业将与西岸传统产业集群、装备制造业发生‘化学反应’,共同促进区域经济高质量发展。”广东省委党校科研处处长、教授许德友指出,廊带上的科技应用将加速珠三角区域内的工业结构调整与整合,形成一个完整的创新与产业系统。

挺起脊梁

暮霭沉沉下,站在中科富海超低温科技园东眺,正在建设的深中通道在一片浩淼水波间格外清晰;再从科技园研发大楼高处远望,广州南沙、深圳前海、珠海等地尽收眼底。

“落户中山市翠亨新区,事实证明我们来对了。”中科富海中山公司总经理汪新感慨道。这家国内唯一拥有20K以下(-253℃到-271℃)大型超低温装备自主知识产权技术的高端装备制造企业,在翠亨新区周边拥有中国散裂中子源等密集客户群体。

从业多年,汪新见证了国内低温技术不断的突破历程。“目前国内不少大科学工程必须在液氦或超流氦低温环境下运行,而大型低温制冷系统是实现大科学装置低温环境的唯一手段。”汪新说。

冷暖人生,创新是不变的追求。在松山湖科学城,清华东莞创新中心实验室内,清华大学化工系博士吕天一正在开展生物可降解材料研发工作,他背后的衣襟被汗水勾出一湾深蓝。

“因为技术对口,广东一家新材料公司很快就与我们达成合作。”吕天一说,疫情发生以来,卫生健康高分子材料的市场需求井喷,他所在的实验室正针对企业产品开展技术革新。

在吕天一看来,大湾区兼具科研、创业、创新的好环境,有助于一边做学术科研,一边将产业落地。因此,他不远万里跨越半个中国选择松山湖。这里校企资源丰富,能促成多学科交叉的项目合作,还提供创业投资及各种产业化的指导——

2022年盛夏,一场为年轻人打开硬科技创业大门的夏令营上,香港科技大学教授、大疆董事长李泽湘向与会同学侃侃而谈。

“我会激励学生,要干一番事业,到深圳、松山湖去。”李泽湘说,从他的弟子、大疆创始人汪滔开始,港科大学生接踵回内地创业。“广深莞及周边过去40年发展起来的供应链体系,为学院派创业者提供了巨大支持。”李泽湘相信,“这可能是世界上最完整、反应最快、性价比最高的供应链生态,硅谷的创业者都会来这边完成产品迭代。”

空间形态牵动着资源布局。一方面,珠三角地区厚实的制造业家当,为广深港、广珠澳科技创新走廊开展原始创新奠定了基础;另一方面,打通从科技强到企业强、产业强、经济强的通道,科技创新走廊犹如一道坚韧“脊梁”,为经济高质量发展提供强力支撑。

在大湾区广阔的天地间,更多个“大疆”正在孕育——佛山三龙湾,季华实验室参与打造的“佛山一号”卫星,距离地面500公里也能“看清”地上的一棵树;广州南沙,“芯晨大海”产业集群动能勃发,全国首批自动驾驶营运出租车在交通大动脉上奔驰;珠海横琴,大湾区医疗机构内临床急需使用的首个“港澳药械通”新药落地……

科技自立自强是国家强盛之基、安全之要。

站在新的历史起点上,珠三角各地将坚定不移把科技自立自强作为战略支撑,聚焦战略科技力量布局、基础研究和关键核心技术突破、新兴产业培育发展等。经由科创走廊资源传送、链接互通、托举赋能,一个具有全球影响力的科技和产业创新高地,必将在粤港澳大湾区赫然屹立。

(原标题《新局·现场|预见未来:大院大所挺起“脊梁”》)

编辑 张克 审读 韩绍俊 二审 许家宜 三审 周斐斐

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