今年4月，先进能源科学与技术广东省实验室（又称“东江实验室”）重离子微孔膜团队参与的力学超材料相关研究成果在《自然-通讯》（Nature Communications）发表；5月，东江实验室科研人员参与的两项前沿科学研究成果相继在《自然-物理》（Nature Physics）、《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）发表……

“今年开始，随着东江实验室科研成果陆续在国际顶级期刊发布，各国科研人员也越来越关注惠州这座城市，这将进一步助力惠州吸引高层次科研人才和创业者。”中国科学院近代物理研究所副所长、东江实验室常务副主任胡正国分析。

东江实验室作为能源领域省级实验室，定位为建成国际一流的核科学与技术研发中心、粤港澳大湾区能源科技领域创新中心，肩负突破“硬科技”关键核心技术重任，并协同地方发展需求推动科研成果转化，支撑地方产业转型升级和培育新兴产业。可以说，东江实验室是惠州乃至广东省深入实施创新驱动发展战略，提升科技自立自强能力的重磅科创平台。

近日，“学习贯彻落实党的二十大精神·高质量发展科创行”走进东江实验室，了解实验室建设进展，倾听科学家们如何立足惠州，奔赴科技创新的星辰大海。

科研布局

聚焦3大研究方向强化能源领域基础前沿研究和关键核心技术攻关

6月初，在惠城区金山新城的河桥片区，东江实验室总部区主体工程开始拆卸脚手架，工程建设进入尾声。按计划，东江实验室总部区将在6月完成硬件建设并全部投入使用，各科研团队也将陆续搬至总部区。“今年5月，东江实验室通过了建设期的考核评估，正逐步转入运行期。”胡正国介绍。

2019年8月，经省级专家综合论证，由中国科学院近代物理研究所（以下简称“近物所”）与惠州市政府联合筹建的东江实验室启动建设，是广东省重点建设的省级实验室平台之一。从筹建之初，东江实验室就瞄准能源领域基础前沿研究和关键核心技术布局研究方向。

胡正国表示，东江实验室由近物所建设运营，依托近物所国家两大科学装置和研究基础，结合惠州的石化产业优势，面向国家“双碳”战略发展需求，开展能源领域战略性、先导性、前瞻性重大技术攻关和工程化研究，服务国家能源领域中长期战略目标，促进成果转化及企业孵化，引领绿色制造产业转型升级，为粤港澳大湾区国际科创中心发展提供科技支持。

2020年，东江实验室在核技术应用研究方向重点布局了同位素生产、同位素药物研发等“核医学”相关科研任务。

具体来说，东江实验室主要围绕3大研究方向（先进核能系统、化石能源清洁高效利用和核能技术应用），部署了ADANES关键设备与技术研发、化石能源清洁高效利用技术研发及应用、基于加速器的精准放疗技术研发3项重大科研任务。其中，先进核能方向的学术带头人是中科院院士、核物理学家、东江实验室主任詹文龙；化石能源领域的带头人是中科院院士、中科院过程工程研究所所长、河南大学校长张锁江；加速器精准放疗的带头人是中国工程院院士、中科院近物所副所长夏佳文。

建设进展

引进11个科研团队产出4个具有国际先进水平的代表性研究成果

机械臂、冷冰冰的银色设备、置物架上陈列的各类黄棕色线体……走进东江实验室潼湖园区的实验室，仿如走进一个朴实无华的生产车间。如果不是东江实验室超导磁体团队负责人吴巍介绍，普通人很难想象，这里正在进行新一代重离子治癌装置关键技术研发的其中一个重要环节——高场加速器超导磁体低温测试。

吴巍表示，东江实验室以满足国家重大超导磁体项目需求为出发点，探索建立超导结构力学分析体系，建成国内最大且功能最为完善的高场加速器超导磁体研发平台，“主要是围绕超导加速器技术的新一代重离子治癌装置关键技术研发，开展高场加速器超导磁体的研制和低温测试评估。”不远的将来，全球领先的新一代重离子治癌装置将在这里诞生。

这支基于超导加速器技术的新一代重离子治癌装置关键技术研究团队是东江实验室引进的高层次科研团队之一。成立短短3年，东江实验室就建立起具有强大科研力量和科创资源的“朋友圈”，过程工程研究所、宁波材料技术与工程研究所、福建物质结构研究所、上海硅酸盐研究所、香港大学深圳医院等机构均参与了实验室的建设，已引进11个高层次科研团队。

“至今，我们在3个重大科研任务方向产出了4个自主可控的代表性研究成果，分别是核能系统关键设备和技术研发、基于加速器的核能技术研究与应用推广、基于先进加速器的精准放疗研发及装备研制，还有化石能源低碳清洁利用技术。”胡正国表示，实验室产出59项专利、167篇论文，其中29篇论文发表在多家顶级期刊。

胡正国介绍，东江实验室至今自主研制了180多台高端科研装备，分设备具有产业化的前景；搭建了同位素、重离子微孔膜等研发平台，其中106台开放共享。“随着实验室从建设阶段转入运营阶段，东江实验室正加大人才招引力度，计划到今年底组建400人的科研团队。”

成果转化

依托两大科学装置开启“沿途下蛋”模式

东江实验室总部区与国家两大科学装置的总部区相邻，是奠定河桥片区发展成惠州科教新城的重要基础。胡正国表示，两个园区均由近物所建设运营，并联动共享。

作为国家重大科技基础设施，大科学装置凝聚了我国最前沿、最先进的基础科学研究成果，不但提供探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革的能力，还是打造创新高地的强内核和推动高水平创新合作的新高地。

胡正国表示，依托国家两大科学装置，结合惠州乃至我省的产业优势和产业高质量发展需求，东江实验室全资成立了科研成果转化平台“广东东江惠能技术发展有限公司”（以下简称“东江惠能”），搭建起创新研发孵化平台和成果转移转化中心，目前已在产业方向布局精准医疗、重离子微孔膜、石化新材料、新型储能等具有产业化和市场需求前景的技术研发，开启“沿途下蛋”模式，支撑地方传统产业转型升级，培育新兴产业。

助力惠州发展国际尖端“核医学”产业

5月底，近物所医用重离子加速器研发及产业化团队摘下第三届全国创新争先奖。

这是我国在“核医学”领域的顶尖研究团队。事实上，在东江实验室引进的11支科研团队中，与“核医学”相关的除了吴巍所在的新一代重离子治癌装置关键技术研究团队外，还有同位素靶向药物用探针研发团队、医用核素肿瘤治疗一体化研究团队，他们的研究方向正是当前国际上最尖端的治疗肿瘤手段——精准放疗。

在今年4月举行的惠州西湖科学讲坛上，詹文龙介绍，目前，基于先进加速器的精准放疗主要发展方向有两个，一是用重离子束治疗实体肿瘤（还没有扩散的癌症），它具有精度高、弥散小、治疗时间短的效果，被视为21世纪最理想的放疗射线；第二个是用靶向同位素治疗弥漫性肿瘤，如白血病、骨瘤、胶质瘤等，具有剂量低、副作用小的作用。

2020年，近物所研发的医用重离子加速器在甘肃省武威肿瘤医院投入临床应用，东江实验室参与攻关的医用重离子治疗装置是其2.0版本，具有占地面积更小、能耗更低、治疗时间更短等一系列优点，“相比初代装置，它把肿瘤的治疗时间由5分钟缩短到1分钟以内，年治疗能力从1200例提高到超过3000例，占地面积由18亩大幅缩小至2亩，并能实现远程智能调控和诊疗。”詹文龙用一组数据来说明。

目前，我国多个省市已开启布局建设医用重离子治疗装置，东江实验室正在推动首套第二代小型化重离子治疗装置技术在惠州落地转化。

除了治疗装置外，近物所还利用研制大科学装置CiADS的技术和部分加速部件研发可规模生产的靶向α放药同位素。

“CiADS项目具备超5000剂/天的阿尔法放药量产能力，若实现量产将大幅提升全球产能，减少我国对靶向放疗药物的进口依赖。”胡正国表示。

詹文龙分析称，国家两大科学装置和东江实验室是惠州在城市发展和竞争中的优势，建议惠州加快研究出台二代重离子治癌装置相关制造产业发展规划，加快推进阿尔法同位素量产示范项目建设，培育与装置相关的高科技制造产业和相关精准放药产业。

促进“双链”融合书写新型储能产业“惠州篇章”

核技术不仅可应用于“核医疗”领域，在能源和化工领域同样大有可为。例如光伏产业需要用到的硅片，传统切割方式会浪费50%的原料，且较厚，用离子束切割方法，不但损耗少且比传统切割方法薄一半，能显著降低生产成本，实现产业升级；放射性同位素还可用来制造核电池，一次安装可使用数十年，可应用于深海探索、心脏起搏器等多个领域。

詹文龙建议，惠州可依托两大科学装置和东江实验室，研发生产高效、高性价比光伏电池及移动储能电池技术，为能源产业提供更多创新技术支撑；支持高温核能制氢技术的研发和成果转化，生产如石化氢原料等高附加值的化工能源等。

事实上，针对国家绿色发展需求，结合惠州石化能源新材料产业优势和需求，2022年，东江实验室化石能源研究中心挂牌成立惠州市绿色能源与新材料研究院。作为新型研发机构，它依托中科院过程工程研究所的科创力量，搭建起一支由院士、杰出青年、优秀青年、研究员、博士组成的多学科研究队伍。

“主要是聚焦化石能源与新材料方面的重大科技难题，开展低碳能源、高端材料、生物催化部等方向的关键技术、变革性工艺及装备研究攻关。”胡正国介绍，为了促进“创新链”和“产业链”融合发展，推动成果转移转化及企业孵化，研究院还设立了产业合作中心、分析测试中心，构建开放融合的多单位协同创新平台，目前已取得多项科研成果。

今年5月15日，东江实验室携手惠州学院和亿纬锂能、利元亨等惠州市新型储能产业科技领军企业，在近物所、过程所、盐湖所、物构所、广能所、中科大等国内外知名“大校大院大所”支持下成立惠州新型储能技术创新联盟。

记者了解到，惠州新能源电池产业集群具有良好的产业基础，2022年产值达866.7亿元，增长22.2%，是全国百强产业集群之一。今年，惠州成立了促进新型储能产业高质量发展工作领导小组，由市委市政府主要领导担任组长和副组长。

研发“最黑”超黑材料加速推动核孔膜产业化

在东江实验室，重离子微孔膜关键技术研究团队正不断地“扩展”核孔膜的应用性能，努力成为我国核孔膜产业化进程的“加速器”。

利用核孔膜的微孔结构和气体分子的大小差异，该团队分离出了战略资源氦气，助力超导磁体研发；同样是核孔膜，通过重离子辐照技术调控孔道的埃尺度后，可应用于盐湖提锂领域，破解当前锂镁分离难题，助力锂电池产业发展；研制出基于快重离子辐照聚合物膜的核孔膜超黑材料，它对光的吸收率最高可达99.99%，反射率最低可达0.0001，是目前全球已研发的“最黑”的超黑材料，打破国外对我国高性能超黑材料的禁运和封锁，可应用在空间探测、精密光学仪器、海水淡化等多个领域。

一边对核孔膜进行持续性的应用性能研发，另一边东江实验室力推其科研成果在惠州落地转化。2019年，实验室成立了东江惠能，和大亚湾环境水务集团有限公司携手打造科技型能源环保企业——广东科清环境技术有限公司（以下简称“科清公司”），大力推广重离子微孔膜材料在污水处理、黑臭水体治理、工业废水回用、农村生活污水处理、垃圾中转站渗滤液处理等水处理领域的应用，助力惠州精准科学治污。

在惠南高新科技产业园，东江实验室建设全球首个重离子微孔膜污水处理创新示范基地，大幅提高经处理后的行业出水处理标准，且运营成本比传统污水处理技术低两到三成；在惠城区汝湖镇，科清公司自主研发的首个重离子微孔膜MABR组件成为仍图污水处理厂技改工程的核心处理装置，一举将出水水质从一级B标准提高到一级A标准；在博罗县建业大道水西内排渠，东江实验室建设了国际首个重离子微孔膜河道修复创新研究基地，将离子膜气液混合增氧技术、磁絮凝沉淀工艺等应用于黑臭水体治理，重现水清岸绿……

一个大科学装置实现自己的终极目标，往往需要几代科研工作者持续付出和努力，这也意味着，大科学装置科研成果“沿途下蛋”的时间线也将长达数十年甚至更长。能持续“衍生”高端成果转化，是一座城市走好创新驱动高质量发展之路的重要“引擎”。

胡正国表示，依托国家两大科学装置，东江实验室具有“原创技术，自主研发”的核心优势，且这些技术处于国际领先水平。东江实验室将持续围绕4大研究领域深入开展基础与应用研究，持续获得原始创新成果，同时，结合地方高质量发展需求，推动地方产业技术升级，形成原始创新策源地，带动一批能源产业发展，建成国际前列的核科学技术中心，力争成为我国奔赴科技创新星辰大海的重要引领力量。

本版文字 惠州日报记者冯丽均 陈相成

本版图片 惠州日报记者朱金赞