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研究院和廣東科學中心承辦，廣州科技金融集團有限公司支持，粵港澳大灣區科技館聯盟協辦。 從0到1，實現“北京時間”的自主可控與性能提升
科學技術的快速發展和社會的不斷進步對高精度授時服務的要求越來越高。“北京時間”是由位于陜西的中國科學院國家授時中心產生發出的。國家標準時間產生需要高精度的原子鐘，但數十年間，原子鐘主要依賴進口。2005年，張首剛留學歸回國，他從零起步，帶隊攻關十余年，先后成功研發了國際首款、出口歐洲的激光抽運小銫鐘、守時型銣噴泉鐘、基準型銫噴泉鐘，以及世界最小的芯片原子鐘等，并建立了多手段世界時自主測量系統等，實現了“北京時間”的自主可控和性能提升。 張首剛的腳步從未停止。2022年10月，張首剛負責研制的“空間站高精度時頻科學實驗系統”，隨“夢天”實驗艙一起順利升空，這將是國際上精度最高的空間時頻信號產生傳遞系統，包含了全球首臺空間光鐘等，將支撐相關基礎物理研究和相關重要工程應用，包括對北斗系統的增強。目前，他還負責著國家重大科技基礎設施“高精度地基授時系統”的研制建設。他提出了立體交叉的國家授時系統設想，5年內將建成空天地相互融合、相互增強的彈性國家授時系統，把錢學森先生提出的“中國一面大鐘”變為“中國3D大鐘”，有力支撐國家高質量發展。 從無到有，建成我國首臺脈沖式散裂中子源
2007年至今，在東莞松山湖這塊熱土，中國科學院高能物理研究所副所長陳延偉參與和見證了“國之重器”中國散裂中子源，從藍圖到建成，到跑出科研“中國加速度”的全部過程，它的建成填補了國內脈沖中子應用領域的空白。 散裂中子源就像“超級顯微鏡”，小到手機芯片、DNA，大到深海潛水器、高鐵車輪，它能探察到物質內部的微觀景象，從而為我國材料科學、物理學、化學化工、環境與能源等領域的研究提供技術手段。在散裂中子源支撐下，我國首臺自主研發的加速器硼中子俘獲治療BNCT實驗裝置研制成功，BNCT是目前癌癥最先進的治療手段之一，能精準殺死癌細胞，并且不影響正常細胞。 散裂中子源由于投資大、技術復雜、實驗難度大，關鍵技術過去由國外掌握，沒有引進的可能。因此建造之前，要通過大量的預制研究。散裂中子源團隊通過創新攻關，使設備的國產化率達到了90以上，整個裝置的綜合性能進入國際先進行列，很多設備還走出了國門。建成不是終點，而是另一個起點，為持續優化和提升束流和打靶功率，中國散裂中子源二期工程預計于今年內正式動工，這將是散裂中子源團隊未來的重點工作之一。 原位探究深海冷泉，服務深海資源開發
海底不僅有豐富多彩的生命，還有綠色高效的可燃冰清潔能源。以汽車為例，一輛汽車如果加滿100升的天然氣，能跑300公里;但是如果加入相同體積的可燃冰，就能跑5萬公里。可燃冰憑借分布廣、規模大、埋藏淺、密度高、燃燒值高和清潔無污染等優勢被認為是21世紀最理想的替代能源。而我國可燃冰儲量排名全球第一，具有非常廣闊的開發前景。 可燃冰的動態變化與海底冷泉關系密切，研究冷泉對尋找可燃冰具有重要意義。據中國科學院南海海洋研究所王淑紅研究員介紹，目前，我國已在8個海域發現冷泉系統，其中，南海冷泉主要分布水深為200-3000米;她和她的團隊近年來一直聚焦海底冷泉系統的形成演化過程研究，自主研制了一批海底冷泉原位觀測設備，實現了對海底冷泉活動進行觀測和取樣研究。未來，在國家的支持下，團隊所在中國科學院南海海洋研究所，還將建設用于冷泉生態系統研究的大科學裝置，發展更先進的深海載人海底實驗平臺，去探索更多有關海底冷泉系統的奧秘。 探索海底火山，加強監測防范
火山噴發是自然災難之一，而火山不僅會在陸地上噴發，也會在海洋里噴發，稱為“海底火山”。僅2022年，全球海底火山較大規模的噴發就有6次之多。其中最受關注的湯加火山噴發，規模創100多年來最高紀錄，能量相當于1000顆廣島原子彈，造成了嚴重的大氣污染、建筑破壞、人員傷亡以及經濟損失。因此，加強對海底火山的認識和監測，將有助于更好防范火山噴發，并將其造成的災害降至最低。 中國科學院南海海洋研究所研究員張錦昌介紹到，諸多海底火山深藏上千米水深的海底，并且遠離周邊的陸地。要對海底火山進行觀測，需要乘坐現代的科學調查船，帶上先進的海洋探測儀器，結合衛星和陸地的通訊等設備對海底火山進行量身高、照CT等。經過多次出海調查，張錦昌與國際科研團隊合作發現“地球最大單體火山”是太平洋海底里的大塔穆火山，其面積之大，甚至能和太陽系中已探明的最大火山——火星的奧林帕斯火山相媲美，大約相當于廣東和廣西加起來的面積。大塔穆火山是一座形成于一億多年前的死火山，現今不會有噴發危險，但它對我們研究海底火山形成機制等有著重要的參考價值。我們國家周邊海域也有零星的海底火山分布，盡管相對安全但仍需加強監測。目前，我國正在建設國家海底科學觀測網，這是國家重大科技基礎設施建設項目，未來將服務于海洋災害預警、環境監測和資源開發等多方面的綜合需求。 保育紅樹林，助力我國碳中和
紅樹植物是指生長在熱帶和亞熱帶海岸潮間帶的一類木本植物，這類植物的樹皮中含有一種叫作單寧的物質，與空氣接觸后會被氧化為紅色，所以得名“紅樹”。在我國，紅樹林主要分布在廣東、廣西、海南等省份的海洋沿岸，它既是防風消浪、凈化海水、維持生物多樣性的“海岸衛士”，也是固碳儲碳、應對氣候變化的“海洋綠肺”，單位面積紅樹林的固碳能力是熱帶雨林的6倍。 但隨著人類活動擴張和環境污染的加劇，全球紅樹林大面積消亡，而我國是世界上少數幾個紅樹林面積凈增加的國家之一。中山大學環境科學與工程學院副教授彭逸生及其團隊就是眾多紅樹林保育隊伍中的一支，他們從2011年起，對廣東省150多個典型紅樹林分布點進行調查，在欖李地理分布的最北端——惠州，搶救育苗、遷地種植，為欖李找到了新家。除此之外，他們研究還發現“外來樹種”雖生長很快但單位面積碳儲量遠低于鄉土樹種，而且它嚴重擠壓了鄉土樹種生存空間，導致矮小的鄉土樹種擴張受限。他和他的團隊給外來樹種“喂藥”，讓其葉片脫落、停止生長的同時，樹干依舊挺立，保留防風消浪的功能。對于彭逸生和他的團隊而言，保育紅樹林一直是進行時，他們將不遺余力，為我國的紅樹林保護恢復做貢獻。
來自中山大學心理學系的庫逸軒教授，擔任本次活動的特邀主持人，他以沉穩睿智的主持風格，帶領觀眾朋友們走近別具魅力的大科學裝置。 自2019年以來，格致論道·灣區已連續四年攜手海交會，受邀成為大會特邀講壇，以精致新穎的舞臺呈現、知名頂尖的專家講者、生動有趣的科學內容和成熟專業的網絡傳播，吸引了大批忠實的海內外受眾，成為海交會的一大特色。雷錦萍 供稿單位：廣州物聯網研究院 |
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