【100份申请只有29份能过,这个装置挺“卷”】8月中旬,广东东莞。天气时晴时雨,空气潮湿闷热,郁郁葱葱的荔枝林里,我国迄今为止已建成的、单项投资规模最大的大科学工程——中国散裂中子源正在进行暑期停机检修。

2018年8月23日,中国散裂中子源项目通过国家验收,正式投入运行。从那时起,这片昔日的荔枝林里,人气就起来了。这里的年均公众参观访问量超1万人次,最火爆的一次线下科普活动中,科研人员半天里就接待了6000人次,前来参观的小汽车一直从中国散裂中子源的大门口排到高速路口。不仅如此,科学界和产业界对中国散裂中子源机时的竞争也很激烈,项目申请书逐年成倍增加,以至于每100份申请书中,只有29份能成功。

这台已运行4年的大装置为何如此“火爆”?趁着停机检修,《中国科学报》记者深入实地一探究竟。

红的、绿的、蓝的、黄的……

好看:五彩斑斓的“黑科技”

每年,中国散裂中子源都会放“暑假”,停机时间长达一个半月到两个月,这段时间,科研人员要给装置做“保养”。

中国散裂中子源是由国家发改委立项支持建设的国家重大科技基础设施,法人单位是中国科学院高能物理研究所。这个装置让中国成为继英国、美国、日本后世界第四个拥有脉冲散裂中子源的国家。

散裂中子源常被比作“超级显微镜”,因为它能够用加速器加速质子打到靶上产生的中子,来探索物质微观结构。

它的源头——加速器系统,像卧龙一般,藏在地下。

地下17米,空调和新风系统让原本湿热的空气变得干爽。沿着亮绿色走道向前,人们能看见一个五彩斑斓的“黑科技”世界。

黄色的是可以让粒子“飞奔”起来的漂移管直线加速器系统,蓝色的是可以把粒子聚成一束的四极磁铁,红色的是可以让粒子以15度角“拐弯”的二极磁铁……

它们先是串成一条长串,之后又围出一个大环。长串部位是直线加速器,环形部位是快循环同步加速器。看似庞大笨重的装备,安装精度要达到10微米到百微米级别,使得自然界微小的物质-质子,能够按要求得到控制并加速。

一旦运行起来,每1秒钟,快循环加速器会像旅游大巴一样“接待”25波等待加速的负氢离子。每波负氢离子“上车”后,会转换为质子,并在0.02秒里沿着快循环同步加速器跑约20000圈,直到速度达到0.92倍光速。

接着,接近光速的质子束像“微型子弹”一样,冲向重金属靶,金属靶的原子核被撞“碎”,科学家又用特殊装置把“碎片”里不带电的中子降速后,引入一台台谱仪中。

谱仪位于离加速器隧道不远的地方,同样五彩斑斓。

中国散裂中子源一期共建了3台谱仪,分别是有着绿色外壳的通用粉末衍射仪、小角中子散射仪,以及有着蓝色外壳的多功能反射仪。

4年来,中国散裂中子源还与粤港澳大湾区高校、研究机构等合作建设了若干条谱仪,以满足全国及地方研究机构和企业的需求。

红的、绿的、蓝的、黄的……以靶站为中心,已经建成和正在建设的谱仪向四面伸展,让中国散裂中子源看起来像一朵绽放的七色花。

“我们的设备国产化率达到90%以上。”散裂中子源科学中心主任、中国科学院高能物理研究所副所长陈延伟告诉《中国科学报》,全国近百家合作单位完成了装置各项设备的研制与批量生产,许多设备达到国际领先或先进水平。

5000、97%、800、122%……

好用:超级显微镜的“超能力”

在中国散裂中子源,科研人员喜欢用数字说话。

最让他们自豪的一个数字是“5000”。在这里,时间不按年、月、日算,而是按小时算。“我们每年打靶提供中子束流的时间在5000个小时。”陈延伟说。

5000小时,意味着一年8700多小时里,中国散裂中子源大部分时间都在产生中子,开展实验。“国际上的其他三台散裂中子源,英国、日本每年的中子束流时间一般都在4000小时左右。”陈延伟说。

另一个让他们自豪的数字是“97%”。“2020年到2021年,我们的实际运行效率超过了97%,这是全球其他散裂中子源都无法达到的效率。”散裂中子源科学中心副主任、中国科学院高能物理研究所研究员王生说,实际运行效率是散裂中子源实际运行时间与计划运行时间的比值。数字越高,说明散裂中子源故障率越低,按计划运行的稳定性更好。

在描述中国散裂中子源的运行成效时,他们则喜欢用课题的数量来说明。“4年,中国散裂中子源开放运行8轮,共完成800余项课题,重点支持国家重大需求项目的机时。”陈延伟说。

面向国家重大需求,他们完成了航空航天发动机叶片应力测试,对“奋斗者”号焊接工艺进行验证……

面向世界科技前沿,他们开展了超级钢、分子筛吸附剂、量子材料等研究。

面向经济主战场,他们在高性能芯片、电池、材料、应力检测等领域,为钢铁研究总院、国电电力发展股份有限公司、中国石油天然气集团有限公司等高技术企业和研究机构提供了重要支撑。

面向人民生命健康,他们在2020年8月成功研制出我国首台具有完全知识产权的硼中子俘获治疗实验装置,并于今年7月底在东莞市人民医院开始安装。

好的数据和成果,使用户像滚雪球一般激增。陈延伟介绍,目前,注册用户已超过3800人,2021至2022年度申请课题数同比增长了122%,课题申请的通过率为29%。

提功率、优性能、加终端、做交叉……

好谋:未来的“小目标”

日渐激增的机时申请和正在加剧的科技战,让中国散裂中子源的“升级”成为现实需求。

早在工程设计之初,科研人员就为装置升级预留了空间。正因如此,未来可以直接在一期工程的基础上升级改造。

陈延伟介绍,目前,中国散裂中子源已经完成一期的全部设计指标。2020年2月,打靶束流功率达到100千瓦的设计指标,比原计划提前一年半;2022年2月,打靶束流功率达到125千瓦,超过设计指标25%,并且实现了稳定高效运行,大幅度地提高了装置性能。

提升打靶束流功率,会使装置在同等时间里生产出更多中子,进而使实验时间缩短,样品分辨率提高。“就好比白天光线强时拍照,曝光时间会比晚上拍照时短,而且拍出来的照片也会更清晰。”陈延伟解释。

科研人员对未来的“小目标”之一,就是将打靶束流功率提升到500千瓦,让中子源变得更“亮”。

此外,散裂中子源科学中心副主任梁天骄介绍,中国散裂中子源升级改造后,有望覆盖用户需求的绝大部分领域,满足更多尺度结构和动力学表征,为多学科交叉研究提供更有力的支撑。

如今,趁着暑期停机检修,这里的科研人员正在为即将安装的新谱仪和实验终端做前期准备。对于该装置未来的进展,《中国科学报》还将持续关注。https://t.cn/A6Sy11RK

因水位下降,莱茵河预计8月12日在关键位置无法通航。德国官员表示,莱茵河水位已降至危险低点,可能数日内停止河上航运,企业、工厂要减少输运量,甚至被迫停工停产。

资料显示,莱茵河是欧洲西北部重要的化学品、石化品和石油产品运输路线。巴斯夫、科思创、朗盛和赢创等化工巨头的石化物流高度依赖莱茵河沿岸的运输。

能源供应商EnBW AG声明称,由于受到“生命线”低水位的限制,船舶必须减少载重才能在莱茵河航行,这导致运输成本正在增加。据ICIS报道,莱茵河航道和航运管理局称,由于莱茵河的低水位阻止驳船满载,未来几周欧洲西北部的石化物流成本可能会上升。

信达证券回顾2018年水位异常低的先例,主要是化工和钢铁公司将面临运输中断的风险。例如丙烯及甲醇等原材料供应短缺,莱茵河周边的丙烯产业链化工受到一定影响。

资料显示,欧洲化工品产能占比中氯化钾、维生素、蛋氨酸、聚氨酯、环氧丙烷等占比较高

相关公司方面,

新和成:公司是世界四大维生素生产企业之一

红宝丽;公司环氧丙烷项目工艺为异丙苯法生产工艺,为国内首套。

【天津最后的渔村:靠海吃海,更要“养海”】
  大神堂,津门第一缕曙光照耀的地方,也是天津至今唯一仍保持传统打鱼作业的的渔村。

  在这个2000多人的小村庄里,传统与巨变并存。

  一早出海打鱼,涨潮回港卖海货,大神堂村的渔民依然保持着传统渔业的诸多风俗。

  大神堂,津门第一缕曙光照耀的地方

  昔日的小渔港如今变身现代化码头;过去身披油布衣、划着小木船的渔民住进楼房、开上了小车……靠海吃海的渔民从“捕鱼达人”变身为“旅游业者”。

  大神堂村民搬进了楼房

  渔船走上了“智慧之路”

  清晨,位于滨海新区的大神堂在曙光中醒来,大神堂的大门上刻着“神港”两个字。这是天津市150多公里海岸线上最后的一个渔村,也是天津的最东面,“津门第一缕曙光”照耀在这里。

  大神堂的大门上刻着“神港”两个字

  每年5月到9月是休渔期,数十条渔船有序地停靠在岸边,有的渔民在梳理修补渔网,有的检查机器设备,休渔期的大神堂码头一片宁静,渔民们休养生息,等待开海的那一天。

  大神堂码头上,一条钢壳渔船在阳光的照射下格外引人注目,这艘船长31米,宽5.7米,是这个码头上最大的船。2021年12月,渔民李永全花费280万元购置了这个新型“重器”。

  “这是探鱼器,利用3D成像技术能直接看到海底有没有礁石、海产品量大不大、自己的网撒在了哪里,如果有断网还能利用探鱼器找回来。这是北斗卫星,遇险时可以发射信号,救援部门就知道你在哪个方位了。” 在驾驶舱里,李永全“讲解”着他的新船,颇为兴奋,数字雷达、北斗卫星导航系统、GPS卫星定位系统,李永全的这艘安全系数极高的渔船走上了“智慧之路。”

  49岁的李永全是大神堂村人,18岁便和父亲开着木质捕捞渔船出海打鱼。大神堂是天津最后的渔村,靠海吃海,捕鱼是大神堂祖祖辈辈赖以生存的方式,但捕鱼太苦,很多村民转做其他行业,目前大神堂还剩下60多条渔船,100多人靠打鱼为生。

  从事了30年的捕鱼生涯,捕鱼的辛苦、危险都是李永全的经历,他曾转行卖过海鲜产品,但在大海上的自由吸引他重回渔民的身份。

  “过去用的是无动力帆船,没有天气预报,只凭指南针出海,必须靠经验看好风向算好潮期,有时风大怕危险,更不敢出海作业,极大地制约捕捞效益。现在渔船安装了先进的卫星导航、通讯系统,在海上还能收听天气预报和预警通知,渔民等于有了‘护身符’。”从最初的小木渔船,到现在的钢制渔船,李永全见证了渔业的巨大变化。

  海洋环境的改善也是吸引李永全坚持下来的原因,常年与大海为伍,李永全切切实实感受到了喜人的变化,“20世纪80年代,渔民出海一趟能捕2000多斤鱼,一斤重的海螃蟹也不稀罕。但是由于海洋污染、过度捕捞,渤海的渔业资源一度减少,渔民出海打捞的鱼虾产量越来越低。”

  靠海吃海,更要“养海”。随着近年来伏季休渔政策的推行,海洋生态得到修复,渔民捕捞量有所上升。“鱼多了、虾蟹多了,休渔才能捕到更多的鱼,现在每次出海都能捕捞1000多斤。”李永全说。

  渔村的昨日

  “我是刘翠波,出海打鱼哥,家在汉沽住,文化了解多。”在刘翠波的抖音主页上,他这样介绍自己。

  57岁的刘翠波可谓大神堂的“网红”,他写渔家故事,拍短视频,教做渔家菜,办渔家故事和汉沽非遗展览,出版《渔民笔下渔家事》《蔡家堡记忆》等多部著作,通过线上线下的方式讲述着大神堂的故事和变化。

  刘翠波自小在渔村里长大,儿时,他走出家门十几步就是海边,游泳、在岸边捉小鱼小虾,刘翠波在海边自由快乐地成长。

  在刘翠波的印象中,从记事起,爸爸就靠用渔具在海边捕捞海鲜养活一家人,“在海边拉网,落潮的时候网里能收获很多鱼虾海鲜。”刘翠波渐渐长大,十几岁开始跟着父亲一起捕鱼。

  出海打鱼很苦。满潮出海满朝归是出海捕鱼的规律,渔民常常在深夜出发,一出海就是几天或十几天,“为了在鱼汛期多捞鱼,一出海就是连轴转,基本上睡不了觉。”刘翠波说,辛苦之外,渔民的“职业病”很多,风湿病、腰腿疼,渔民每天的衣服都是湿答答的。

  虽然辛苦,但那个年代,捕鱼的收益颇丰,“一网子下去最多能捞上千万渔获,一天就能赚几百块钱,那个时候,海面上几百艘船打着灯连夜干,把海面都照亮了。”

  昔日,刘翠波捕鱼的丰收

  “富了海边的,发了摆摊的。”改革开放后,大神堂的名气越来越大,村里的万元户很多,“当时有个笑话,媒婆介绍对象,问对方是想找拿镰刀的,还是拉渔网的,姑娘们都愿意嫁给渔民,那会儿的渔民都能娶到漂亮媳妇。”

  但渐渐的,刘翠波也体会到了海洋环境的变化,由于过度捕捞,大海透支了,刘翠波出海的收获越来越少。“渔船越来越大,渔网越来越细,没过几年,鱼就少多了。”刘翠波说,有时一天捕的鱼几个篮子就装完,最难的时候,连船员的工资都发不出去了。

  “网红”渔民

  我国在东海、黄渤海海域实行全面伏季休渔制度后,大神堂也在悄然发生变化。

  李永全用改善渔具的方式提高捕捞量,坚持以捕鱼为生。

  刘翠波则换了思路,做起渔业旅游。“靠山吃山,靠海吃海,不过要换个吃法。”刘翠波说。

  上世纪90年代,海产品销售、加工业、出海一日游等产业在沿海区域逐渐发展起来,“我们300多户的小村庄,最多的时候开了20多个海鲜餐馆,顾客吃完了去出海游,观光休闲船对游客的吸引力很大。”

  刘翠波简单改造,把自家木船变成观光休闲船,带着游客出海。游客们拼团出海,基本十个人一条船,除了出海,刘翠波还会给游客展示在船上撒网捕鱼的方式,再熬上一条鲜美的海鱼、做上皮皮虾、虾酱炒鸡蛋等渔家饭,让游客体验渔民生活。

  刘翠波带着游客出海

  目前,大神堂有20多条观光船,与其他的观光船相比,在刘翠波的游船上,可以感受到地道的风土人情。“来我船上的很多外地游客,有时候我唱上几句‘渔家号子’,他们都觉得特别有意思。我一直都想把那些老一辈人流传下来的‘渔家谚语’‘渔家号子’传承下去,现在还会这些的太少了,我们不能让传统民俗枯竭了。”

  2017年,天津市政府要求加强对休闲渔业的安全生产管理,统一改造休闲渔船。刘翠波趁着“渔船更新改造资金补贴”的好政策,贷款投资了70万元,让船厂定制了一艘钢制渔船,“这些年国家对渔民的政策真是太好了,要不是有贴息贷款,70多万元的新船我真是想都不敢想……”

  2017年,刘翠波贷款定制的钢制渔船

  刘翠波的生活透着海风,透着民俗,每到鱼汛期,很多人慕名去坐刘翠波的渔船。黝黑的面容、纯正的汉沽方言,笑容里透着朴实,刘翠波成了渔民的“形象代言人”,在渔船上,他给游客讲渔家的故事,故事生动细致,让游客了解渔家的生活。

  休渔期的时候,刘翠波也不闲着,他拍视频讲渔家故事,收集民俗历史,如今,刘翠波的孩子已经成年,没有了生活的压力,他把更多的经历投入收集传播特色渔家民俗文化上。

  休渔期,渔民们修船捕网

  刘翠波说,经历了渤海综合治理带来的变化,曾经的风景回来了,如今的生活有滋有味,这些故事,他们还要讲给孩子们听,一起守护海洋,这个蓝色家园。

  渔民的新生活

  靠海吃海,大神堂有过光辉的历史,也经历了失落。渔民们也意识到,只有让眼前的这片海得到充分的休养生息,才有可能重现往日的辉煌。

  2018年,渤海综合治理攻坚战打响,天津陆海统筹、河海共治,实施了“蓝色海湾”整治修复规划,投放人工鱼礁、增殖放流、禁止非法捕捞等,严守海洋生态保护红线。随着增殖放流和伏期休渔等措施的深入落实,海洋生物资源数量和品种逐渐增多。

  “养海”换回了海洋资源,渔民的思路转变了,有了新想法,纷纷投资水产养殖、开饭店、办冷库、从事海产品加工、水产批发等多种经营模式。

  “客悦居海鲜馆”的老板刘宝菊是大神堂村人,父亲也是当地渔民,刘宝菊成年后在村里的网厂上班。

  十多年前,看到大神堂村的新变化,刘宝菊盖了三间房,办起了这家饭店。“想要吃海鲜的,北京人经常往天津跑,天津人经常往大神堂跑。”“客悦居海鲜馆”离大神堂码头只有100多米距离,开海的季节,渔船每天能捕获新鲜的海鲜,刘宝菊和渔民商定好,渔民会把当天捕捞的海鲜送来,鲜美的海鲜、渔家最传统的烹饪方法,刘宝菊的饭店很是火爆。几年前,刘宝菊又将饭店扩建出10多个包间,“到了开海季,周末或假期都是满的,包间坐不下,我在大厅尽量多摆上桌子,也都坐满了人。”

  刘宝菊经营“客悦居海鲜馆”已经20多年了

  “大神堂村2000多口人,传统的渔民还剩下100多人,60多条渔船,部分村民充实到二产、三产,有的村民干修船,有的干养殖、育苗,还有的村民开起了渔家乐。靠海吃海,大家还是更愿意做和海有关的事情。”大神堂村所属寨上街道工作人员介绍,寨上街现有现代设施渔业繁育养成企业13家,2021年全街渔业生产总值13458万元,其中海洋捕捞收入5634万元,渔业产业转型收入占比远高于传统捕捞收入。

  此外,休闲渔业已成为渔业产业融合发展和绿色高质量发展的重要抓手,对促进乡村振兴战略实施、带动农渔民就业增收发挥了重要作用。大神堂将拟推动大神堂渔港提升改造项目:对大神堂外港进行扩建,将渔港建成集渔船停靠、上水、上油、渔船维修和海上观光旅游于一体的综合性渔港。同时,对内港进行提升改造,发展游客休闲、购物、观光、娱乐等项目。

  根据规划,大神堂和周边几个渔村进行了整体拆迁。村民们通过宅基地换房,以及补贴等政策,纷纷就近搬入了汉沽城区。对于搬迁出来的人们,政府帮着安置就业;放不下渔船的人,继续拿着捕捞许可证,在近海规定的渔业水域捕捞。

  刘翠波从没有想过,自己能住进两室一厅的高楼,社区还有健身广场、小花园。每天晚上,刘翠波都要到小区楼下的健身广场去锻炼身体,“以前住的平房又旧又潮,现在的生活环境这么好,知足着呢。”

  2021年,海洋领域污染防治攻坚的首战告捷,天津近岸海域优良水质比例达到70.4%,在环渤海三省一市中改善幅度最大。水清滩净,鱼鸥翔集,刘翠波说,他看见过白腰杓鹬等临危鸟类在近海岸的潮间带上栖息觅食……
https://t.cn/A6SP9cBa


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