脑科学医学成像领域 - 北京昆迈医疗科技有限公司创始人盛经纬团队自主研发量子传感器，可探测强度相当于地球磁场十亿分之一的脑磁场信号 [2][3] - 团队经过十年努力将传感单元从桌面大小的实验室仪器平台缩小为一枚小型传感器 [3] - 该技术路径旨在解决脑科学这一生命科学皇冠明珠领域的"卡脖子"问题，核心技术需自主掌控 [2][3] 同步辐射光源技术 - 中国科学院高能物理研究所刘鹏参与国家从第一代到第四代同步辐射光源发展过程，该技术是征服SARS、埃博拉、禽流感等病毒的关键武器 [3] - 团队于2003年建成我国首个生物大分子晶体学线站并当年解析SARS病毒主蛋白酶结构 [3] - 正在怀柔科学城建设的高能同步辐射光源是我国首台高能量第四代光源设施，将成为国际最亮光源之一 [4] 新材料微晶硅铝研发 - 有研金属复合材料（北京）股份公司研发部主任聂俊辉团队专注于微晶硅铝材料国产化开发 [4] - 微晶硅铝比普通铝合金更轻、强度硬度更高、尺寸稳定性极强，在零下50℃至100℃温差下尺寸几乎不变 [4] - 该材料研发需在微观世界将比头发丝更细的硅颗粒均匀镶入铝合金，团队克服量产设备频率差异等工业化难题实现稳定量产 [4][5][6] 高校科研与产业融合 - 首都医科大学师生认为智能医学工程等跨学科融合领域需聚焦临床关键问题，以智能化技术为载体服务病患 [7] - 高校计划将一线科技人才攻坚克难的故事作为思政教材融入课程，鼓励学生将个人理想融入国家科研事业 [7]

重大科技基础设施的战略定位与现状 - 重大科技基础设施是支撑原始创新、突破关键核心技术、实现高水平科技自立自强的重要基石[1] - 当前大设施建设已具备一定规模，但面临跨域协同薄弱、开放共享不畅等问题，亟待从规模扩张向质量跃升转型[1] - 大设施历经数十年发展，已形成国家主导与地方特色互补的世界级体系，上海光源、散裂中子源等标志性设施性能国际领先[2] 重大科技基础设施的应用效能与区域协同 - 在基础研究前沿，散裂中子源精准解析材料微观结构，为量子材料、高温超导等前沿领域提供新研究方法[3] - 在应用与产业领域，同步辐射光源支撑芯片缺陷检测与药物设计，超算中心为AI训练及精准气象预报提供强大算力[3] - 大设施是优化创新资源配置的关键纽带，长三角、京津冀、粤港澳三大创新廊道构建一小时实验圈，中西部节点城市加速布局特色设施[3] 重大科技基础设施的发展趋势与全球竞争 - 大设施加速向体系化、数智化、国际化演进，深度集成5G、人工智能、大数据，从单点运行向智能协同转型[2] - 未来大设施将聚焦深空、深地、深海等前沿方向，强化升级跨学科协同与开放共享能力[2] - 未来5-10年全球科技竞逐将聚焦极限能力前沿竞速，美国、欧盟、日韩等主要发达经济体纷纷加快布局[5] 重大科技基础设施面临的挑战 - 大设施仍面临重基建轻科研倾向尚未根本扭转，部分领域重复布局与资源错配并存等深层结构性挑战[6] - 跨学科跨区域协同网络尚未健全，开放共享机制存在制度性梗阻，适配大设施全周期创新的人才引育体系有脱节[6] - 此类系统性短板严重制约大设施战略效能释放，亟待通过系统谋划与精准政策供给实现体系性攻坚[6] 提升重大科技基础设施效能的政策建议 - 强化顶层设计与全周期治理，聚焦量子科技、核聚变能源、深空深地探测等国家战略必争领域，制定核心设施清单与区域协同图谱[7] - 深化协同联动与精准匹配机制，构建战略需求清单—设施参数库—攻关任务池智能匹配系统，试点国家实验室主导的设施托管模式[7] - 创新多元投入与开放共享生态，实施分类投入策略，基础类设施以中央财政托底支持，应用类设施构建财政引导+竞争经费+社会资本三元投资模式[8] - 重构人才培育与激励体系，设立大设施人才专项基金，打造研用育一体化培养基地，建立工程技术能力与科学研究贡献双轨职称评审体系[8]

高能物理研究现状与意义 - 高能物理研究物质最深层次结构 是分子 原子 原子核研究的自然发展与深化 [1] - 早期显微镜最小观测尺度为10米 电子显微镜提升3个量级至10米 加速器目前最小观测尺寸达10米 [1] - 加速器结合探测器构成研究前沿微观世界的关键工具 [2] 粒子物理发展历程 - 古希腊原子论为起点 19世纪建立现代原子论 20世纪初发现原子核结构 20世纪五六十年代发现数百新粒子 [2] - 最终确立夸克和电子 中微子为基本粒子 标准模型获约30项诺贝尔奖 [2] - 标准模型成功描述已知粒子相互作用 但无法解释暗物质 暗能量 物质-反物质不对称性等重大问题 [3] 中国高能物理突破与机遇 - 北京正负电子对撞机及北京谱仪对XYZ粒子研究贡献全球关键数据 [3] - 大亚湾中微子实验展现前沿创新能力 [3] - 中国提出先建环形正负电子对撞机后升级质子对撞的"一道两用"方案 比欧洲核子中心早5年确立相同技术路线 [4] - 设备国产化率达95%以上 实现多项概念与技术全球引领 [4] 加速器技术应用与产业影响 - 对撞机技术催生同步辐射光源和自由电子激光等应用 [4] - 同步辐射及散裂中子源成为材料结构与性能研究利器 [4] - 辐照效应直接影响芯片 手机终端 锂电池 先进制造 医药等高技术产业研究 [4] 科学领先与技术主导关系 - 科学领先是技术主导的前提 缺乏源头创新将导致核心技术受制于人 [5] - 必须承担前沿探索风险才能掌控科技创新全链条 [5] - 粒子物理是人类文明标志性成就 中国正从一席之地迈向全面领先 [5]

高能物理研究现状 - 高能物理研究物质最深层次结构 是分子 原子 原子核研究的自然发展与深化[1] - 目前可观测到的最小尺寸为约10米 通过加速器提高能量减小波长实现[2] - 标准模型描述基本粒子间相互作用与转化 共获得约30个诺贝尔科学奖[3] 粒子物理发展挑战与机遇 - 标准模型无法解释暗物质 暗能量及物质-反物质不对称性等重大科学问题[4] - 实验发现中微子有质量等与标准模型不符现象[4] - 中国在高能物理领域取得多项突破 包括北京正负电子对撞机对大亚湾中微子实验[4] 未来研究方向 - 需要突破现有框架探索新的物理规律[4] - 在太空 地下 加速器或中微子设施中寻找暗物质 反物质 中微子等新物理现象[4] - 加速器是解决上述问题的最主要手段[5] 中国高能物理技术路线 - 2012年确定最佳技术路线：先建设环形正负电子对撞机 后升级质子对撞实现隧道资源高效复用[5] - 设备国产化率达95%以上 在许多概念和技术上实现全球引领[5] - 对撞机技术催生同步辐射光源和自由电子激光等关键技术[5] 科技创新全链条 - 科学领先是技术主导的前提 否则核心技术将受制于人[6] - 必须勇于承担前沿探索风险才能打通并掌控科技创新全链条[6] - 粒子物理是人类文明标志性成就 中国正从一席之地走向全面领先[7]

高压下氢的金属化研究 - 中国科学家在212-245GPa高压下首次观察到固体氢的复杂排列形貌，这是迄今最精细的固体氢结构发现 [3] - 氢在高压下经历气态→液态→固态的相变过程：5.5GPa时形成固态，190GPa时出现蜂窝状原子与分子交叠结构 [3] - 研究团队通过金刚石对顶砧技术实现数百GPa压力，配合同步辐射光源拍摄原子排列，突破200GPa探测极限 [5][7][8] 金属氢的科学价值 - 金属氢可能具备室温超导特性，将彻底改变电力传输、量子计算和核聚变技术格局 [9] - 该材料兼具超导与超流体特性，可能颠覆现有凝聚态物理理论体系 [10] - 木星/土星内部存在金属氢海洋，研究可验证行星物理模型并解答宇宙演化问题 [10] 技术突破路径 - 团队创新性结合X射线纳米探针与分子动力学计算，将氢结构测量精度提升至250GPa [8] - 2019年突破250GPa测量极限后，经过6年优化成功捕获氢结构转变的关键证据 [8] - 同步辐射光源产生的万亿倍太阳亮度X光，是观测原子级排列的核心技术支撑 [8]