360度自由视角观赛，8K超高清直播捕捉运动员微表情·····在上个月刚结束的第十五届全国运动会赛事期间，篮球和羽毛球赛场上的“超视角”功能，为数千万人次线上观众带来沉浸式观赛体验。这场前所未有的自由观赛方式解锁背后离不开一个幕后功臣——在粤重大科学基础设施深圳鹏城实验室的技术支持。
重大科技基础设施是实现高水平科技自立自强、支撑高质量发展的物质技术基础，是突破科技难题、引领产业变革、保障国家安全的国之重器。日前，全国人大代表集中视察活动走进大学科装置中国散裂中子源，鹏城云脑网络智能设施等在粤重大科技基础设施，深入了解在粤重大科技基础设施建设运营情况。让代表们意想不到的是，“国之重器”原来离大家的日常生活这么近。
近年来，广东聚焦前沿科学领域，多项重大科技基础设施建成或加快建设。江门中微子实验站建成并发布首个物理成果；散裂中子源一期建成，自主研发的加速器硼中子俘获治疗实验装置开展临床试验；强流重离子加速器、加速器驱动嬗变研究装置、人类细胞谱系、先进阿秒激光、冷泉生态系统研究装置、鹏城云脑Ⅲ等加快建设。“十四五”期间，广东新增国家重大科技基础设施5个，已建成和在建达到10个，数量跃居全国第三。
南方财经记者观察到，在粤重大科技基础设施的关键核心器件正加快实现国产化，一大批重大科技成果正在粤港澳大湾区“沿途下蛋”，大设施建设过程沿途转化成果不断增多，广东打造世界一流重大科技基础设施群正从蓝图变为现实。
大批首创技术密集涌现
作为粤港澳大湾区首个国家重大科技基础设施，中国散裂中子源就像一个“超级显微镜”，产生的中子如同“探针”，可以清晰检测物质的内部结构，对满足我国重大战略需求解决前沿科学问题具有重要意义。
中国散裂中子源在2018年正式通过国家验收，建成我国首台散裂中子源，综合性能进入国际同类装置先进行列。
南方财经记者在调研中了解到，“十四五”期间，中国散裂中子源的打靶束流功率从设计指标100千瓦提升至170千瓦，完成了2500多项科研课题，在前沿科学研究中取得了一大批重要成果，也在大型部件深层应力测量、锂离子电池、新型高温超导、量子材料等方面，解决了国家重大战略需求和先进制造业中的一系列瓶颈问题。
在更大范围内，东莞依托散裂中心源项目，规划建设53.3平方公里的东莞中子科学城，启动同步辐射光源项目建设论证，与中国科学院高能物理研究所正积极推动在散裂中子源周边规划建设南方光源，打造世界级科学基础设施集群。
在此次全国人大代表调研东莞、深圳重大科技基础设施过程中，关键核心器件的国产化被频频提及。
在中国科学院高能物理研究所副所长王生看来，当前实现重大科技基础设施的自主可控，尤其是关键核心器件的国产化是摆脱外部依赖、实现自立自强的必由之路。
调研现场，王生分享了高功率高梯度磁合金加载腔这项技术突破背后的小故事。高功率高梯度磁合金加载腔是中国散裂中子源二期(CSNS-II)中必须突破的关键技术。但这项技术，长期被少数国家垄断，相关参数、材料、工艺全被列为“禁运品”。如果把中国散裂中子源比作科研界的“F1 方程式赛场”，那么磁合金加载腔就是赛车的引擎。
近10年来，散裂中子源科学中心党总支书记、学术委员会副主任李晓带领团队，从基础材料和基本工艺着手，日复一日研究探讨可能性，钻进实验室验证推翻再重来，最终在国产高功率高梯度磁合金加载腔的研制上取得重大成果，其中磁环最关键的技术指标，比目前国际上公开报道的最高性能指标提高约30%。
更值得关注的是，这项成果不仅扫清了CSNS二期功率提升至500千瓦的关键障碍，更为国产质子治疗加速器、重离子治癌装置等民用领域开辟了新路径。
“关键核心技术是买不来、讨不来的，唯有坚持自主创新，构建‘基础研究—技术研发—工程应用’全链条攻关体系，才能在激烈的国际竞争中掌握主动权。”王生介绍，目前中国散裂中子源核心技术自主化率超90%，攻克了25赫兹交流磁铁、高功率靶材、液氢慢化器等“卡脖子”难题，使我国在中子散射领域实现从“跟跑”到“领跑”的跨越。
在王生看来，高能物理领域的科技自立自强，既要勇闯基础研究“无人区”，追求“从0到1”的原创突破，也要聚焦关键核心技术攻关，打通科技成果转化“最后一公里”。
在深圳鹏城实验室，数字音视频编解码技术标准（AVS）的研发历程如同破茧成蝶，最终迎来了“开天辟地”的新生。
2002年，由于国外专利技术垄断，当时国产DVD的研发与使用受到影响，对我国音视频产业的后续发展产生较大冲击。中国工程院院士、鹏城实验室主任高文带领团队临危受命，为国内DVD厂商提供解决方案，决定做中国自己的编码标准。
高文回忆，研究刚起步时，国际上相关标准体系已经建立了10余年，并得到广泛应用。重新建立一套独立标准，完全没有模式可供借鉴，他需要带领团队一点点去攻克技术难关。
经过数十年的技术攻关和研究，高文带领团队研发制定了数字音视频编解码技术标准（AVS），相比传统模式，AVS能够让音视频经编码后变得容量较小，进而降低传输、存储成本。
2021年，AVS第3代标准AVS3开始首次在央视春晚进行超高清8K应用播出，获得广泛好评。AVS3是全球首个落地应用的面向8K及5G产业应用的音视频信源编码标准，2022年被采纳为国际数字视频广播组织（DVB）核心规范，并于2023年发布为ETSI规范，我国自主知识产权的AVS超高清标准走向世界。
目前AVS已广泛应用于我国高清、4K超高清、8K超高清视频中，该项技术在杭州亚运会、卡塔尔世界杯和巴黎奥运会的赛事直播中大放异彩，中国数字视频产业实现了从核心技术空白到国际领先的跨越。
原始创新“沿途下蛋”
前沿科技成果如何走出实验室？原始创新如何走向产业化？参与调研的全国人大代表认为，重大科技基础设施是基础研究的策源地，在产业上也要“沿途下蛋”，以科技创新赋能新质生产力加快壮大。
近年来，广东积极推动重大科技基础设施建立开放共享运营制度，面向国际特别是港澳地区的高校、科研机构、企业社会团体开放共享，一大批科技成果在大设施建设过程中“沿途下蛋”转化，吸引一批高新技术企业和科研机构在大设施周边落地，推动相关产业集聚发展。
作为粤港澳大湾区核心科研设施，中国散裂中子源与香港城市大学、澳门大学共建联合实验室，吸引港澳科研团队开展合作，成为区域创新策源地。
数据显示，中国散裂中子源自2018年投入使用以来，累计注册用户超9000人，其中1/4来自粤港澳大湾区，已完成2200多项用户实验课题，在航空航天、高铁船舶、新能源、量子材料、粒子治疗等重点领域斩获一批重要成果。
依托散裂中子源，来自香港大学的黄明欣团队发现了效能创世界纪录的“超级钢”。他们在中国散裂中子源上利用中子的穿透能力，精确测量获得相体积分数和位错密度，首次从微观层面揭示了这种“超级钢”既有创纪录的强度，又有非常好的韧性的新机制。该成果2020年发表在《科学》杂志上。
大科学装置通过“沿途下蛋”的阶段性成果孵化机制，不仅推动了基础研究的突破，还加速了技术向产业的转化，成为新质生产力的重要源泉。
作为中国散裂中子源工程总指挥，陈和生院士敏锐地意识到中子束在癌症治疗领域的潜力，他在2016年率先提出了“科研大装置+医疗应用”的转化思路。
传统核反应堆中子源，虽稳定但体积庞大，难以普及。中国散裂中子源通过强流质子加速器技术，成功研制出高通量、小型化的中子源装置，解决了这一难题。
2020年8月，陈和生团队利用中国散裂中子源的射频四极加速器技术突破，中国科学院高能物理研究所在东莞成功建设了我国首台自主研发的硼中子俘获治疗实验装置，可用于癌症治疗研究，不同于质子、重离子治疗需十几次到二三十次照射，BNCT仅需一次40分钟治疗即可完成。目前这项技术正在在国家药监局指导下，尽快完成临床试验并启动临床治疗，同时推进批量生产。
目前，东莞市政府与中科院高能所合作共建了“东莞市高能前沿技术应用产业创新中心”。中科院高能所和东阳光集团合作推动的中子俘获治疗癌症项目（BNCT）已经签署了协议，将成立合资公司推进国内首台BNCT设备在东莞产业化，为众多复发性、局部转移头颈部癌患带来新的治疗希望。
越来越多大科学装置在建设过程中就开始谋划成果产业化。在深圳合成生物研究重大科技基础设施建设期间，其所在的深圳光明科学城就已汇聚了100多家合成生物领域的研发企业，总估值超过300亿元，一个未来产业集群显现雏形。
事实上，大科学装置不仅能解决前沿科学问题，还可以应用到生产生活中的方方面面。
在深圳，一条算力“高速公路”正在从规划变成现实。
随着人工智能的快速发展，社会对算力的需求越来越大，但发展仍不平衡。高文希望，给算力建起一条“高速公路”，通过算力网提高资源利用效率。
目前，鹏城实验室正在推进“鹏城云脑Ⅲ”的建设工作，参与搭建“中国算力网”，计划今年开工建设首条广东深圳到贵州贵阳的算力网专线，预计明年建成。
事实上，这条算力“高速公路”的建设并不容易，目前需要突破4个难关：突破单芯光纤的传输容量限制，开发协同调度系统统一算力使用标准，实现自主算力供给，构建安全可靠的计算环境。
“鹏城云脑”是推动“中国算力网”建设的关键。在人工智能领域，高文带领团队建造出中国首个全面自主可控的E级（每秒百亿亿次计算）智能算力平台“鹏城云脑Ⅱ”，配备的1000P智能算力相当于24小时内可训练100亿张图像或1000万小时语音或1万天的自动驾驶数据，而“鹏城云脑Ⅲ”的算力将达到16000P，是“鹏城云脑Ⅱ”的16倍。
这条备受期待的算力“高速公路”的未来图景是，当需要用算力时，只需插上插头，不用关心算力来自哪里，也无须自己比价，系统会自动匹配性价比最高的算力中心，让算力的使用像电力一样便捷。
（文章来源：21世纪经济报道）
