□本报记者 丁佳
10月20日，伴着一阵铃声，工厂大门打开，身着统一工作服的打工者鱼贯而入，开始了新一天的工作。
这个早上的东莞繁忙如常，和以前似乎没有什么不同。但从今天开始，除了赖以生存的制造业以外，东莞这间“世界工厂”将拥有一个全新的内核——科学。
为这座城市带来变革的，是一个名叫散裂中子源的大科学装置，它由中科院和广东省共同建设，是中国迄今单项投资规模最大的重大科技基础设施。
此刻，坐在车间里埋头工作的东莞人，也许不会很快感受到生活行将发生哪些变化；但为了这件事，中科院院士、中科院高能物理所所长、散裂中子源工程经理陈和生，已经整整奔走了10年。
微观结构探测的另一只手
2001年，北京香山科学会议上，中科院高能物理所、中科院物理所和原子能研究院的几位专家为一个共同的想法兴奋不已。
“我们最早就是在那时开始共同推动和呼吁建设散裂中子源的。”陈和生在接受《科学时报》记者专访时说，“后来这个建议上报给国家，得到了高度重视。”
2005年，国家科教领导小组制定了“十一五”期间国家大科学装置的建设计划，散裂中子源在这份清单中位列第一。
和人们熟悉的X射线类似，中子也是人类探索物质微观结构的一种工具。
当一束中子入射到研究对象上时，能与材料中的原子核或磁矩相互作用，并被散射出来。通过测量散射出来的中子能量和动量的变化，就可以获取原子、分子尺度上各种物质的微观结构和运动规律，这就是中子散射技术。
在科研领域，能够产生高亮度X射线的科学装置叫做同步辐射装置，比如位于高能物理所的北京正负电子对撞机和上海光源；而用于中子研究的装置，则包括散裂中子源和反应堆中子源两类，且以前者性能较优。
“同步辐射对重的原子核敏感，中子对轻的原子核更敏感，比如碳、氢、氮等。同步辐射装置和散裂中子源装置都是大型的、多学科交叉的研究平台。从国家科学装置布局的角度来讲，我们不仅需要同步辐射光源，也需要散裂中子源，二者各有优势，是互补关系。”陈和生解释称。
散裂中子源可以给生命科学、凝聚态物理、化学等基础研究提供支撑，又能面向国家需求，为资源、能源、材料等各个领域提供强大的研究手段。
比如现在为人们所看好的可燃冰，最理想的研究工具就是散裂中子源。“和可燃冰类似，许多实验必须借助散裂中子源才能深入进行。”
想法成熟后，另一个问题也随之而来。陈和生等人开始考虑，究竟要把这一只强有力的手安放在哪里。
缘何落户广东
2006年，几家牵头单位开始积极推动一些前期工作，却遇到了选址的难题。“最初我们是想在北京选一块地的，可找来找去也没有合适的。”
在陈和生等人为选址发愁的时候，广东省却找上门来，表示希望散裂中子源能够建在广东，借此推动珠三角地区基础科学研究和应用技术研究的发展。
“广东省发展科技的愿望是非常强烈的，它意识到自己不能永远依靠来料加工，一定要发展科技事业。”
这一想法与中科院的战略部署意图不谋而合。时任中科院院长路甬祥认为，珠三角地区经济很发达，但却面临着经济转型和可持续发展问题；而中科院科研力量雄厚，但主要的大型科学装置和人才队伍都分布在北京、上海、合肥，再往南就很少了。
于是，两者的现状和需求，很快便通过散裂中子源结合了起来。
“中科院在珠三角布局的一系列科学设施中，规模最大的就是散裂中子源。”陈和生说，“围绕这样一个国家级大科学装置，可以形成多学科的研究中心。对珠三角地区来讲，尽管它不会带来直接的GDP，但却能极大促进当地科教事业，推动高新技术的产业化。”
于是在双方的共同努力下，2007年2月，中科院与广东省签署了散裂中子源的共建协议。
省造价 不省质量
作为国家“十二五”国民经济和社会发展规划的重大科技基础设施项目，散裂中子源建设总投资为16.7亿元人民币。
这个价钱与国际上已有的散裂中子源相比，已是十分“便宜”。目前在世界上，美国、日本和英国拥有自己的散裂中子源，其中美、日两国都是新近修建的，耗资分别达到14亿和18亿美元。
“中国的散裂中子源是发展中国家的第一台，它在一定程度上代表了国家的综合科技实力。但我们第一次修建这种装置，经验比美国和日本都少，所以现在没有把规模做得特别大。”陈和生坦承，“中国散裂中子源建成后，性能会排在世界第三位，与美、日水平接近。”
日本散裂中子源是3年前开始运行的，但用户增长非常快，已有些满足不了用户需求，目前日本正计划建设第二个散裂中子源。英国最近也完成了第二个靶站的建设。
“可以预料，我们的散裂中子源投入运营后，也会遇到类似情况，可能很快就要改造升级。”
陈和生透露，在已召开的6次用户会议上，约有100多家单位表示希望使用散裂中子源。已确定的首批用户包括中科院70多个研究组、22所大学和中国原子能科学研究院等机构的30多个研究组。“看得出来，大家的需求是很迫切的。”
是挑战 也是机遇
第一次在2000多公里外的地方建设一个大型科学装置，对高能所无疑是一个严峻的挑战。不过陈和生坚信，这也是一个很好的发展机遇。“散裂中子源建成后，将免费提供给国内用户使用，通过这样一个大科学平台，高能所也能在国家的创新体系中发挥更大作用。”
为最大限度地节省投资并满足用户需求，科研人员颇动了一番脑筋。
在设计方法上，中国没有采取美国全程使用直线加速器的方案。“美国的直线加速器能把电子加速到15亿电子伏特，但这样的加速器造价非常高昂。所以我们设计了环形加速器，也能达到类似的性能。不光降低了成本，也便于将来的升级。”
散裂中子源的设计建造涉及到大量最先进的技术，经过5年的预制研究，工程队伍基本掌握了所有的关键技术，高能所已研制出强流质子射频四极聚焦加速器的样机。
还有一个难关是队伍组建。为保证散裂中子源稳定、高效运行，仅靠北京的科研人员两头跑是不够的。所以高能所计划在东莞建立一支完整的科研、工程、技术支持和管理队伍。
“中科院为我们配备了400个岗位，现在一部分人正在高能所定向培养。2018年左右散裂中子源竣工，这些人也成长起来了，那时人才队伍就比较完备了。”陈和生介绍。
为了自己的科学追求，陈和生等了10年；为了第二次蜕变的契机，珠三角人也等了10年。今天，在东莞市大朗镇，他们的梦想已显得不再遥远。
《科学时报》 (2011-10-21 A1 要闻)
