“时空压缩机”上线?我国迈入“超重力”世界领先行列!

2025-10-16 10:33:16 科技

【导语】曾几何时,超级时光机回溯地球历史、捕捉超弱信号等场景仅存于科幻作品,如今却在浙江成为现实。随着超重力离心模拟与实验装置等四大“国之重器”相继落户杭州,浙江填补基础研究短板,迈向高质量发展。它们突破关键瓶颈、照进日常生活、推动创新变革,成为驱动浙江高质量发展的核心引擎,书写着顶尖科技与人间烟火交融的新故事。

有一(yī)台(tái)超(chāo)级(jí)时(shí)光(guāng)机(jī),能(néng)回(huí)溯(sù)地(de)球(qiú)46亿(yì)年(nián)的(de)漫(màn)长(zhǎng)历(lì)史(shǐ),看(kàn)清(qīng)生(shēng)命(mìng)演(yǎn)化(huà)、地(de)理(lǐ)变(biàn)迁(qiān)、气(qì)候(hou)演(yǎn)变(biàn);科(kē)学(xué)家(jiā)们(men)正(zhèng)试(shì)图(tú)通(tōng)过(guò)装(zhuāng)置(zhì),捕(bǔ)捉(zhuō)比(bǐ)地(de)磁场弱10亿倍的信号……这些曾只存在于科幻作品中的场景,如今正在浙江这片创新热土上逐一落地。

近日,有“时空压缩机”之称的超重力离心模拟与实验装置核心设备(简称“杭州超重力场”),在杭州城西科创走廊地下15米深处正式运行。这是浙江首个建成运行的国家重大科技基础设施,标志着(zhe)我(wǒ)国(guó)在超重力研究领域迈入世界领先行列。

随着深时数字地球大科学计划、超重力场模拟与实验装置、极弱磁场国家大科学装置、重离子治疗装置这四大“国之重器”相继落户杭州,浙江正在大科学时代的征程上,步伐坚定、有力。待这些装置在规划期内全部投用后,浙江将正式叩响大科学时代之门,实现颠覆性技术与战略性新兴产业的深度融合。

“国之重器”站上时代风口

“国之重器”从不是孤立的科研设备,而是一个国家生存与自主发展的核心支撑,是彰显科技实力、守护国家安全、锚定未来发展的战略基石。

当下,全球科技创新格局正经历深刻变革,科学研究早已告别“单打独斗”的个体探索时代,转向跨学科、大规模的团队协同攻关;研究场景也从常规实验室环境,向突破物理极限的极端条件延伸,大科学装置由此成为世界科技强国竞相布局的“必争之地”——

谁能率先掌握前沿大科学装置,谁就能在基础研究的“无人区”抢占先机,在未来科技与产业竞争中牢牢把握主动权。

正因如此,浙江布局四大“国之重器”,既是对国家战略的积极响应,也是迈向高质量发展的必然选择。这些装置是突破关键瓶颈的“钥匙”,为破解资源勘探、量子科技、精准医疗等领域的“卡脖子”难题提供核心支撑。


超重力离心模拟与实验装置国家重大科技基础设施 图源:浙大官微

过(guò)去(qù),浙(zhè)江(jiāng)以(yǐ)商(shāng)业(yè)模(mó)式(shì)创(chuàng)新(xīn)见(jiàn)长(zhǎng),但(dàn)基(jī)础(chǔ)研(yán)究(jiū)短(duǎn)板(bǎn)制(zhì)约(yuē)其(qí)向(xiàng)“创(chuàng)新(xīn)强(qiáng)省(shěng)”跨(kuà)越(yuè)。如(rú)今(jīn),随(suí)着(zhe)四(sì)大(dà)“国(guó)之(zhī)重(zhòng)器(qì)”落(luò)地(de),这(zhè)一(yī)空(kōng)白(bái)正(zhèng)被(bèi)有(yǒu)效(xiào)填(tián)补(bǔ)。它(tā)们各有侧重、相互支撑,共同构筑起浙江基础研究的核心架构——

超重力离心模拟与实验装置如同“时空压缩机”,能将污染物地下迁移百年的过程压缩至几天模拟,将数千年地质变迁(qiān)缩(suō)短(duǎn)至(zhì)数(shù)天(tiān)呈(chéng)现(xiàn),为(wèi)重大工程防灾减灾、深海深地资源开发提供核心技术支撑。

极弱磁场国家大科学装置(零磁科学谷)打造测量领域的“珠穆朗玛峰”,科学家在这里捕捉比地磁场弱10亿倍的信号,这项技术不仅将(jiāng)推(tuī)动(dòng)量(liàng)子传感技术发展,更将衍生出心磁图、脑磁图等新型医疗设备,带领人类健康检测从“看结构”时代转入“看功能”时代。

深时数字地球大科学计划化身“地球模拟器”,整合全球数十亿年时空数据,构建覆盖生命演化、地理变迁的知识图(tú)谱(pǔ),预(yù)计2027年就能摸清全球地热(rè)资(zī)源(yuán)分(fēn)布(bù),为资源勘探与气候变化研究提供科学依据。

重离子治疗装置(zhì)则(zé)是一把精准的“抗癌利器”。它利用加速到接近光速的碳离子束,能像“立体定向爆破”一样精(jīng)准摧毁肿瘤,同时最大程度保护周围的正常组(zǔ)织(zhī)。尤(yóu)其(qí)是在肺癌、胰腺癌等难治性肿瘤治疗中展现出显著效果。

随着这些大科学装置逐步建设、投用,浙江正从“设备建成”向“体系赋能”迈进,不仅能通过极端条件(jiàn)下(xià)的(de)研(yán)究(jiū)突破一批“卡脖子”技术,更能以大科学装置为核心,辐射形成配套的科研平台、产业园区与人才集群,让“国之重器”从实验室走向生产生活,真正成为驱动浙江(jiāng)高(gāo)质(zhì)量(liàng)发(fā)展(zhǎn)的(de)“动(dòng)力(lì)源(yuán)”。

当(dāng)“国(guó)之(zhī)重(zhòng)器(qì)”照(zhào)进(jìn)日(rì)常(cháng)生(shēng)活(huó)

在(zài)杭(háng)州(zhōu)城(chéng)西(xi)科(kē)创(chuàng)走(zǒu)廊(láng)的(de)地(de)下(xià)深(shēn)处(chù),一(yī)台(tái)能(néng)够(gòu)“压(yā)缩(suō)时(shí)空(kōng)”的(de)巨(jù)型(xíng)机(jī)器(qì)正(zhèng)悄(qiāo)然(rán)运(yùn)转(zhuǎn);在(zài)浙(zhè)江(jiāng)省(shěng)肿(zhǒng)瘤(liú)医院,重离子治疗装置正以其精准的“爆破”技术,为癌症患者带来新生希望……

这些看似遥不可及的“国之重器”,正悄然跨越实验室的门槛,以意想不到的方式走进寻常百姓的生活,也打开了人们对未来科技的无限憧憬。

其中,与大众健康息息相关的“零磁科学谷”项目同样引人注目。想象一下,在不久的将来,一次体检不再需要繁琐的侵入式检查——医生通过一台精巧的设备,无接触地测量您心脏和大脑发出的微弱磁场,就能在疾病尚未形成器质性病变时发出最早预警。


“零磁科学谷”项目规划图。 来源:杭州市滨江区规划和自然资源局

这就是建设中的“零磁科学谷”里的极弱磁场技术,为我们描绘的健康图景。在这个直径200米、外形酷似UFO的创新空间内,汇聚了全球科学家的智慧,他们通过最前沿的科学研究,正将这一美好愿景逐步变为现实。

这一大科学装置让医疗诊断从“看清结构”迈向“读懂功能”,让预防真正跑在治疗前面。“零磁医学”则可以凭借心磁图、脑磁图等无创、超高灵敏度的特性,有望实现冠心病、癫痫等疾病的更早期、更精准诊断,并在癌症筛查、药物评价等领域展现巨大潜力。

而这仅仅是“零磁科学谷”带来温暖的一个侧面。当我们享受导航软件精准指引时,或许不曾想到(dào),这(zhè)与(yǔ)鸽(gē)子(zi)远(yuǎn)航(háng)千(qiān)里(lǐ)不(bù)迷(mí)路的(de)奥(ào)秘(mì)同(tóng)出(chū)一(yī)辙(zhé)——都(dōu)是(shì)磁(cí)场(chǎng)在(zài)指(zhǐ)引(yǐn)方(fāng)向(xiàng)。在(zài)“零(líng)磁(cí)科(kē)学(xué)谷(gǔ)”里(lǐ),科(kē)学(xué)家(jiā)对(duì)磁(cí)场(chǎng)本(běn)质(zhì)的(de)深(shēn)入(rù)探(tàn)索(suǒ),正(zhèng)在(zài)转(zhuǎn)化(huà)为(wèi)确(què)保飞机精准航行、潜艇深海定位的关键技术,默默守护着我们的出行安全。

更令人振奋的是,这些深奥的科学研究正在杭州这片热土上生根发芽,孕育出崭新的产业生态。比如零磁科学谷周围的五座寓意“天圆地方”建筑,拔地而起,成为技术创新与成果转化的温暖港湾。

在这里,科学发现与产业应用深情相拥,孕育出全世界尚未问世的新型医疗设备、高精度传感器和科学仪器。为了让这份科技温度触达更多人,浙江省科学技术协会精心策划了“走进国之重器”系列科普活动。当系列科普活动引发热烈反响时,我们看到的不仅是公众对科学的好奇,更是科技与人心之间的温暖共振。

从精准摧毁癌细胞的重离子束,到预见工程安全的超重力实验;从解码地球46亿年故事的深时数字地球,到开创无创诊断新纪元的“零磁空间”——浙江“国之重器”从来不是冰冷的钢铁巨物,而是有着民生温度的技术创新。

人们常说,“国之重器”之所以备受关注、令人自豪,在于它们既仰望宇宙的深邃,也眷顾人间的烟火——让顶级科技,最终回归到服务人们生活。

布局“国之重器”的浙江答案 

当房建成院士展望“全世界都没有的产品、没有的医疗设备、没有的传感器和仪器,在我们杭州来诞生”时,他描绘的不仅是科技前景,更是浙江正在经历的一场深刻转型。

浙江对大科学装置建设的重视(shì),从(cóng)不(bù)是(shì)“跟风赶潮”,而是看清了全球创新格局后的主动破局。这些年,全球科技竞争早已从“应用层面的优化”转向“源头层面的突破”—— 谁能在基础研究领域扎得深,谁能掌握极端条件下(xià)的(de)科(kē)研(yán)能(néng)力(lì),谁(shuí)就(jiù)能(néng)在(zài)未(wèi)来(lái)产(chǎn)业(yè)竞(jìng)争(zhēng)中(zhōng)握(wò)有(yǒu)主动(dòng)权(quán)。

四(sì)大(dà)“国(guó)之(zhī)重(zhòng)器(qì)”最(zuì)终(zhōng)落(luò)子(zi)杭(háng)州(zhōu),也(yě)非(fēi)偶(ǒu)然(rán)。作(zuò)为“数字经济第一城”,这里不只有浙江大学、之江实验室这样的科研机构提供学术支撑,更有数字经济的算力基础、生物医药的产业集群作为承接,形成“科研—产业”无缝衔接的创新生态。

更重要的是,浙江人“务实敢闯”的精神,与“国之重器”的发展需求高度契合。从重离子治疗的快速落地,到量子传感器的前瞻布局,浙江始终秉持“科技服务现实”的理念,让这些国之重器不仅“建得成”,更能“用得好”。


潮新闻记者 杨子宸 摄

这些“国之重器”所带来的,远不只是几项世界领先的科研成果,更是一场静水深流的创新生态变革。

它们将浙江推向科技前沿:超重力装置使其在深海深地开发、工程安全等领域具备全球领先的实验能力;极弱磁场装置则让浙江得以在量子传感与基础物理领域,与国际顶尖团队平等对话。这不仅意味着技术提升,更是浙江在全球创新格局中话语权的增强。

尖端科技也正温暖地走入人们生活:

重离子治疗装置已为近3000名患者带来希望,其中160位肺癌、胰腺癌患者在此重获新生;

基于极弱磁场技术的心磁图仪,有望实现冠心病、癫(diān)痫(xián)的(de)更(gèng)早(zǎo)诊(zhěn)断(duàn),推(tuī)动(dòng)医(yī)疗(liáo)从(cóng)“治(zhì)已(yǐ)病(bìng)”转(zhuǎn)向(xiàng)“治(zhì)未(wèi)病(bìng)”;

超(chāo)重(zhòng)力(lì)研(yán)究(jiū)成(chéng)果(guǒ),正(zhèng)为(wèi)桥(qiáo)梁(liáng)、隧(suì)道(dào)等(děng)重(zhòng)大(dà)工(gōng)程(chéng)的(de)抗(kàng)灾(zāi)设(shè)计(jì)提(tí)供(gōng)关键支(zhī)撑(chēng),守(shǒu)护(hù)公(gōng)众(zhòng)安(ān)全……

更(gèng)重(zhòng)要(yào)的(de)是(shì),“国(guó)之(zhī)重(zhòng)器(qì)”正(zhèng)为(wèi)浙(zhè)江(jiāng)培(péi)育(yù)面(miàn)向未来的创新沃土。这些装置如强大磁场,吸引全球顶尖人才汇聚;随之而来的是创新企业的纷至沓来——仅极弱磁场周边,就已聚集20多家企业,一条从量子传感器到高端医疗设备的新兴产业链正在快速成型。

浙江去年底提出,到2027年建成“科技创新强、产业能级高”的创新浙江。“国之重器”,正是(shì)实(shí)现(xiàn)这(zhè)一(yī)愿(yuàn)景(jǐng)的(de)核(hé)心(xīn)引(yǐn)擎(qíng)。今(jīn)年(nián)上(shàng)半(bàn)年(nián),人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)、生(shēng)命(mìng)健(jiàn)康(kāng)等(děng)领(lǐng)域涌(yǒng)现(xiàn)的(de)50多项重大成果,正是其创新红利开始释放的生动体现。

站在新起点,浙江的“国之重器”正在书写一个新的故事:在这里,科学的星辰大海与人间烟火彼此交融,顶尖科技与高质量发展相互成就。这正是浙江所给出的答案——以“国之重器”之力,让创新扎根大地,让未来照进现实。