1月26日,在广东省十四届人大五次会议首场“代表通道”上,省人大代表、中国散裂中子源二期工程副总指挥陈延伟围绕“国之重器”如何服务产业发展,分享观察和思考。他提到,如今,中国散裂中子源正用微观世界的真相,照亮产业发展的道路,为生命健康带来希望。
中国散裂中子源航拍图。
作为粤港澳大湾区首个国家重大科技基础设施,位于东莞的“大国重器”中国散裂中子源,不仅是一座探索物质微观世界的“超级显微镜”,更已成为驱动广东乃至全国产业高质量发展的创新引擎。
服务国家重大战略需求、助力企业产品迭代升级、探索前沿科学、守护人民生命健康……一道道看不见的中子束流,正为高质量发展注入澎湃新动能。
为癌症患者提供治疗新选择
半年前,在东莞市人民医院,一位复发性头颈部肿瘤患者接受了我国首台完全自主知识产权的加速器硼中子俘获治疗(BNCT)临床设备的治疗。3个月后,复查结果显示,患者病灶部位的癌细胞得到有效抑制,且周围正常组织损伤极小。
这是中国散裂中子源在癌症治疗领域的一项成果转化项目。
这台设备由中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所研究员、中国散裂中子源总指挥陈和生牵头研发,于2025年8月在东莞市人民医院开展首例临床试验,目前已有12例患者完成治疗,均已初步显现出良好疗效。
中国散裂中子源的设备。
“这意味着新一代精准抗癌技术距离惠及普通患者又近了一大步。”陈和生介绍,BNCT是一种二元、靶向的精准放疗技术,通过将含硼药物注入人体,聚集在癌细胞中,随后,再用中子束对癌细胞进行照射,触发核反应,释放的高能粒子将杀死癌细胞,其核心优势在于精准摧毁癌细胞的同时,对正常组织损伤极小。
相比传统放疗和质子、重离子治疗,BNCT设备造价更低,治疗路径简单,患者通常只需照射一到两次。“一旦技术成熟推广,地市级医院也完全有能力建设,能让更多肿瘤患者在家门口就以更可负担的费用获得有效治疗。”陈和生说。
面向医疗健康领域,中国散裂中子源还在推进更多创新研究。
陈和生透露,利用中国散裂中子源的强流质子直线加速器,科研团队正在攻关另一项尖端技术——靶向α放射性核素治疗(TAT)所需的医用同位素生产。α核素对中晚期转移性肿瘤疗效显著,但全球紧缺。
“利用散裂中子源来开展研发,投资少,成本低,能迅速形成大规模产能,对治疗中晚期转移性肿瘤患者有重要意义。”陈和生表示,该项目已完成第一阶段从“0”到“1”的目标,实现α医用同位素镭-223、锕-225、铅-212/铋-212百毫居里级年产能,将在广东形成重要产业。
为重大工程、工业产品把脉
在海拔4000米以上的西藏地区,宇宙射线产生的大气中子通量是平原地区的数十倍,极易引发输电核心设备的突然失效。在千里之外的中国散裂中子源,这一难题得以解决。
南方电网科研团队利用中国散裂中子源的大气中子辐照谱仪,在实验室精准复现并加速模拟了极端环境下的中子辐照效应,揭示器件失效机理,成功优化了设备器件的设计与选型,为工程筑牢了安全基石。
这正是中国散裂中子源作为“工业医生”的缩影。
科研人员正在使用中国散裂中子源的设备开展锂电池实验。
中国科学院高能物理研究所党委书记、散裂中子源二期工程总指挥王生介绍,中子具有不带电、穿透力强、对轻元素敏感等独特优势,是洞察高铁轮轴、航空发动机叶片、新能源汽车电池等内部应力与缺陷的无损探针。
在航空航天领域,科研人员借助散裂中子源,精准测定大型航空构件内部的残余应力分布,为国产大飞机C919关键部件的安全性与长寿命设计提供了不可替代的数据;
在新能源汽车领域,头部企业的研发团队通过中子衍射技术,成功突破兆瓦级超快充技术瓶颈;
在高端芯片研发中,其大气中子辐照谱仪已为数十家企业的芯片进行可靠性“体检”,模拟宇宙射线冲击,助力国产芯片提升抗辐照能力。
目前,中国散裂中子源注册用户已超1万人,完成实验课题超2500项,其中产业需求类研究占比超过10%,它吸引全国乃至全球的顶尖科学家、工程师和企业研发人员汇聚粤港澳大湾区。
在王生看来,广东在科技创新与产业发展多方面的优势,为建设大科学装置创造良好条件,更为大科学装置的应用与发展带来更多机会。目前,在粤布局建设的国家重大科技基础设施达10个,初步形成以信息、生命、材料、能源等领域为主的重大科技基础设施集群,助力广东在基础研究、核心技术攻关以及新质生产力培育等多维度实现突破。
南方+记者 吴雅楠