他们 在元素周期表上有个中国梦

西北角·中国(zhōngguó)甘肃网记者 程健 宋芳科 “近几年，我们一直致力于制造出(chū)第119号元素(yuánsù)。”在元素周期表上，从93号元素到118号元素，几乎都是通过核物理方法合成，而我国在这一领域(lǐngyù)是空白。中国科学院近代物理研究所超重(chāozhòng)核与核结构研究室副主任张志远说(shuō)，“我们希望在元素周期表上留下‘中国造’的印记……” 6月(yuè)5日，由中央(zhōngyāng)网信办网络传播局指导，中国(zhōngguó)互联网(hùliánwǎng)发展基金会特别支持，甘肃省委网信办、省教育厅、团省委联合主办，中国甘肃网承办，中国石油兰州石化公司、兰州大剧院协办的“青春华章·重走西北角”网络主题(zhǔtí)活动走进中国科学院近代物理研究所，探寻研究所扎根西部、建功西部的奋进故事。 砥砺奋进：科技(kējì)自立自强的先锋力量 新中国成立初期(chūqī)，我国的核科学研究(kēxuéyánjiū)几乎一片空白。1956年，周恩来总理(zǒnglǐ)指示设立原子核科学研究基地，近代物理所的前身——中国科学院兰州物理研究室应运而生。 当时的兰州(lánzhōu)，条件极为艰苦，科研(kēyán)设施匮乏，科研人员短缺。就是在这样的情况下，著名核物理学(wùlǐxué)家杨澄中带着二十多名科技人员，来到甘肃兰州，开启了中国物理学研究史的新篇章。 研究所以建成国际一流的重离子科学与技术、加速器驱动的先进核能技术研究基地为战略目标，开展(kāizhǎn)原子核物理(wùlǐ)、原子分子物理、放射生物学(shēngwùxué)、核材料与工艺技术(gōngyìjìshù)、乏燃料后处理技术、核技术相关材料科学、同位素研发、粒子加速器等研究并(bìng)推动相关学科发展，是我国重离子科学与技术国家战略科技力量。 从1.5米回旋加速器的建成，到如今成为国际一流的重离子(zhònglízi)科学与技术研究(yánjiū)基地，近代物理研究所创造了诸多奇迹。 研究所副所长、全国政协委员杨建成介绍，目前，研究所负责(fùzé)运行和建设兰州重离子(zhònglízi)加速器装置、强流重离子加速器装置和加速器驱动嬗变研究装置等国家重大科技(kējì)基础设施，以及320kV高电荷(diànhè)态综合研究平台、低能量强流高电荷态重离子研究装置等实验平台。 同时，研究所建有(jiànyǒu)兰州重离子加速器(jiāsùqì)国家实验室、重离子科学与技术重点(zhòngdiǎn)实验室、甘肃省离子束医学研究重点实验室、甘肃省空间辐射生物学重点实验室、中国科学院离子加速器及质量检验检测工程(gōngchéng)实验室等研究平台。 基础(jīchǔ)前沿研究方面，先后(xiānhòu)合成了铀最轻(zuìqīng)的同位素214U等40个新核素。首次测量了35个短寿命原子核的质量，保持着直接测量核态寿命最短、同类技术精度最高的世界纪录。 关键核心技术自主可控方面，原创提出解决核电可持续发展的“中国思路”——加速器(jiāsùqì)驱动先进核能系统。突破(tūpò)强流离子加速器核心技术，使我国在高电荷态离子源和连续波(bō)质子超导直线加速器领域处于国际领先(lǐngxiān)。 科技赋能生产力方面，转化了医用重离子加速器(jiāsùqì)、辐照诱变育种、核孔膜等多项应用研究成果。至目前(mùqián)，各类科技成果获(huò)省部级以上科技奖励近200项，其中国家科技奖励18项。 逐梦(mèng)前沿：元素周期表上的中国梦 在浩瀚的科学世界中，元素周期表是人类认识自然(zìrán)、探索未知的重要基石。而在中国科学院近代物理研究所，超重核与核结构研究室的科研人员(kēyánrényuán)正致力于在这张(zhèzhāng)表格上留下“中国造”的印记。 原子核是由质子和中子组成的(de)量子(liàngzǐ)多体系统，不同数量的质子和中子构成了不同的核素。自然界中存在约288种稳定核素，它们分布(fēnbù)在核素图中狭长的稳定线附近。 然而，当原子核远离稳定线时(xiànshí)，其稳定性降低，会表现出α衰变(shuāibiàn)、β衰变、自发裂变等衰变特性。理论预测可能存在约7000种核素，但(dàn)目前仅有3300多种被实验合成并观测到。 因此，合成与研究新核素是(shì)原子核物理研究的(de)前沿热点，对于探索原子核的存在极限、揭示新物理现象、深化(shēnhuà)对物质结构的理解具有重大意义。 “首次合成新元素的国家或(huò)实验室对该(gāi)元素有命名权。”张志远介绍，他所在的团队正开展(kāizhǎn)超重元素研究，“我们的目标是合成119号或120号新元素。如若成功，这不仅(bùjǐn)是科学的荣耀，更是国家科技实力的象征。” 尖端科技的(de)竞争，是没有亚军(yàjūn)的比赛，致力于创造出119号元素的国家或实验室，不止一个。 “在(zài)极端缺中子的锕系核区，新核素的产生概率极低，约(yuē)亿亿次的轰击才能产生一个目标核素。”张志远说，新核素的寿命通常极短，可至毫秒乃至(nǎizhì)微秒量级，这对实验合成研究带来了巨大的挑战。 为了率先“制造(zhìzào)”出119号元素，研究所为他们提供(tígōng)了一套先进的直线加速器，使团队拥有更大的信心“制造”出新的元素。 实验中，他们利用超重元素研究加速器装置提供的钙40束流轰击镥175靶(bǎ)，成功合成了(le)新核素镤(pú)210，并测量了该核素的α衰变能量和半衰期。 这一成果发表在国际知名期刊《自然-通讯》上(shàng)，标志着中国在超重(chāozhòng)元素合成领域迈出了坚实的一步。 “尽管新核素的产生概率极低，但得益于中国超重元素研究加速器装置提供的高品质束流，我们成功观测到(dào)了目标核素。”张志远自豪地说，“在国际竞争(guójìjìngzhēng)激烈的超重元素合成(héchéng)领域，我们凭借着坚定的信念(xìnniàn)和不懈的努力，正向着合成新元素的目标稳步迈进。” 创新引领(yǐnlǐng)：重离子技术守护人民健康 癌症(áizhèng)(áizhèng)是人类生命健康的最大威胁之一，除了手术和化疗，放疗已经成为癌症的主要治疗手段。 重离子(zhònglízi)束被认为是21世纪最理想的放疗射线，但(dàn)医用重离子加速器研发是国际竞争热点，也是国家高端医疗器械核心竞争力体现。 这一技术，长期被发达国家垄断(lǒngduàn)。 而我国癌症(áizhèng)放疗(fàngliáo)治愈率和百万人口放疗设备数量远低于发达国家，发展先进的放疗技术，提高治愈率和生存率是亟待解决(jídàijiějué)的重大民生问题。 也(yě)因此，研发具有自主知识产权的国产医用重离子(zhònglízi)加速器，对实现“健康中国2030”国家战略目标，提高人民(rénmín)群众健康水平具有重要意义。 “重离子治疗利用重离子射线的(de)布拉格峰效应，能够对(duì)肿瘤细胞进行定点杀伤，同时对周围组织的损伤非常小。”杨建成介绍，这一技术在治疗不宜手术、易复发(fùfā)、常规放疗抗拒(kàngjù)的难治性肿瘤方面表现出色，为癌症患者带来了新的希望。 “科研不仅要仰望星空，更要脚踏实地。”杨建成介绍，面对难题(nántí)和挑战，近代(jìndài)物理所长期开展重离子治疗相关生物基础、技术研发工作，研发了我国具有自主知识产权的医用重离子加速器，获得国家药监局(guójiāyàojiānjú)颁发(bānfā)的首台国产装置医疗器械注册证，实现临床并应用推广。 目前(mùqián)，国产医用重离子(zhònglízi)加速器已占据国内8成以上市场份额，全面打破了发达国家的技术垄断。 这一成果不仅提升了(le)我国肿瘤放疗水平(shuǐpíng)，更在国际放疗领域树立了新的标杆。 “我们的(de)新一代重离子治疗装置(zhuāngzhì)采用了一系列变革性(biàngéxìng)技术，解决了第一代装置在占地面积、造价成本和建造费用等方面的问题。”杨建成说，国产医用重离子加速器已成功推广8台(tái)，装置销售合同额约50亿元，围绕该装置的产业链价值高达100亿元。 “未来，我们将(jiāng)继续(jìxù)研发占地更少、建设及维护成本更低的重离子治疗装置，为更多的癌症患者提供(tígōng)更优质的治疗方案。”杨建成如是说。