建設創新型國家，瞄準世界科技前沿，強化基礎研究，實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破，是一個國家硬實力的重要體現。

　　話說合肥大蜀山腳下，有個“大水缸”，叫董鋪水庫。水庫北邊，有董鋪島，其實是個坐北朝東偏南伸出、三面環水的半島，面積不到3平方公里。

　　島上林木茂盛，環境清幽，行人稀少，靜謐中略顯神秘。中國科學院合肥物質科學研究院，就坐落在這座島上。一條創新大道縱貫全島，兩邊散落著數十幢莊重簡樸的科研樓：安徽光學精密機械研究所、等離子體物理研究所、固體物理研究所、合肥智能機械研究所、強磁場科學技術中心、技術生物與農業工程研究所、先進制造技術研究所、醫學物理與技術中心、核能安全技術研究所……這些掩映在萬綠叢中的建筑，樓層不高，也不顯眼，但這里科研的脈搏，與全球科研最前沿同頻共振，許多成果都是國內頂尖、國際領先。

　　科學島風景

　　很多人或許不知道，合肥地區有3個讓中國人引以為傲的“大科學裝置”，其中兩個就在這個島上。2017年1月，合肥獲批綜合性國家科學中心，與這里密不可分。密集的科研院所，頻出的國際頂尖科技成果，讓這個小島不時引起轟動，吸引全球的目光。合肥當地人很早就不再叫它本名，而改稱“科學島”了。

　　科學島風景

　　走進科學島上的等離子體所，屋子中央有一個像鍋爐的巨大環形裝置，主機高11米，直徑8米。裝置上端，一面鮮艷的五星紅旗高高掛起。 它是中國自主設計、研制的世界上第一臺非圓截面全超導托卡馬克實驗裝置，簡稱“大科學裝置”。科學島因此成為我國核聚變研究中心。

　　托卡馬克是一種磁約束受控核聚變環性實驗裝置，最初是由蘇聯在20世紀50年代發明的。它的中央是一個環形的真空室，外面纏繞著線圈。通電時，托卡馬克的內部會產生巨大的螺旋型磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達到核聚變的目的。

　　負責“大裝置”的專家怕我們聽不懂，盡量講得通俗而直觀：我們熟知的原子彈、核電站，其能量來源是核裂變。太陽發出的光和熱則是靠核聚變；氫彈是人類實現的不受控制核聚變，氫彈的體積比原子彈小得多，但一顆氫彈的威力相當于幾十顆原子彈。

　　“人類可以制造一個太陽來產生光和熱嗎？”這個曾經的科學幻想，正在成為科學的現實。

　　科學家正在研究的利用磁約束來實現可控核聚變，被形象地稱之為研制“人造小太陽”——把人類的奇思妙想變成科學的現實，這是科學家和科學研究的奇妙之處。科學家給我們展示的愿景是：如果人類能實現可控核聚變，核聚變能將解決人類的能源問題。

　　等離子體所核聚變實驗裝置EAST

　　說到核能，人們難免步步驚心，比如核燃料，比如核輻射。

　　可喜的是，與核裂變以鈾和钚為燃料不同，核聚變能利用的燃料是氘和氚，地球蘊藏量極其豐富。據測，每1升海水中含30毫克氘，而30毫克氘聚變產生的能量相當于300升汽油。一座100萬千瓦的核聚變電站，每年耗氘量只需304千克。氘的發熱量相當于同等煤的2000萬倍，天然存在于海水中的氘有45億噸，通過核聚變轉化為能源，按目前世界能源消耗水平，可供人類用上億年。氚可以由鋰制造，地球上鋰的儲量有2000多億噸，足夠人類用1萬年-2萬年……

　　鑒于前些年的日本福島核事故以及更早的蘇聯切爾諾貝利核事故，人們對核泄漏、核輻射始終心有余悸。即使不發生事故，核廢料的處理至今沒有完全保險的辦法。核聚變能則因其安全性高、無高端核廢料、可不對環境構成大的污染，成為許多國家大力發展的研究方向。

　　美、法等國在20世紀80年代中期發起耗資46億歐元的國際熱核實驗反應堆（ITER）計劃，包括美國、日本、歐盟等國際七方的科技合作，旨在建立全球第一個受控熱核聚變實驗反應堆。科學家們估計，到2025年以后，核聚變工程技術的核心問題有可能獲得實際解決。2050年前后，受控核聚變發電將有可能造福人類。

　　中法科學家見證EAST遙操作維護系統調試成功

　　中國耗時8年、耗資2億元人民幣，自主設計、自主建成EAST裝置后，全球研究核聚變的眼睛都盯著中國，盯著合肥的這個“大裝置”。

　　10年前，中國參與到國際熱核實驗反應堆計劃。國際七方中，中國承諾承擔10%的研發任務，中國任務中的73%由等離子體所承擔。由于研發能力強，現在美國、俄羅斯、日本把他們承擔的相當大一部分任務轉包給等離子體所。有EAST和ITER項目的牽引，中國目前在七方中走在最前面。等離子體所研究建設的EAST裝置穩定高約束放電能力達到創紀錄的100秒，超過世界上所有正在建設的同類裝置；在相關技術領域，比如超導，是全世界最大的超導技術研制、測試基地，遠比美國、歐洲做得強大。

　　國際聚變能大會，相當于這個領域的奧林匹克大會，等離子體所連續10年都被大會特邀做主題報告。這一領域的國際頂級雜志，連續多年都以封面故事形式介紹等離子體所年度研究工作。這種待遇，別的單位都沒有，其他國家也沒有。

　　科學并不總是抽象和冰冷的。

　　等離子體所正在研制可用于放射治療癌癥的“超導質子刀”，就是萬眾期待的溫暖福音。我就此詢問等離子體所副所長宋云濤。他說，這是國際上較為先進的癌癥放射治療技術。相對于傳統的放射治療，質子治療技術可對腫瘤組織進行精準打擊，整個治療過程好比是針對腫瘤的“立體定向爆破”，可降低對健康組織的損傷。中俄超導質子聯合研究中心2015年12月已在合肥成立，俄羅斯聯合核子研究所和中科院等離子體所的科學家聯手研究“高能質子治療技術”，合肥離子醫學中心將在2017年底建成。這意味著，癌癥患者很快將能夠在合肥接受“高能質子”放射治療。

　　“超導技術、電源技術等，都是聚變研究衍生出的一些相關技術。”宋云濤說。

　　強磁場中心自主研制的混合磁體裝置

　　2017年9月27日，科學島又爆出一則轟動性新聞：國家重大科技基礎設施“穩態強磁場實驗裝置”通過國家驗收。這是島上另一個全球矚目的“大裝置”。中國由此成為繼美國、法國、荷蘭、日本之后第5個擁有穩態強磁場裝置的國家。

　　這個裝置從“一無所有”到世界第二，只用了短短8年時間。

　　國際上開展強磁場研究，在高溫超導、量子材料、生命科學等領域屢有重大發現，被稱為諾貝爾獎的搖籃。它是在極高磁場下觀察研究物質的各種特性，不僅研究材料物理，還涉及化學、生命科學、藥物學，應用范圍非常廣泛。此前美國的實驗室規模最大、性能最好。

　　強磁場科學技術研究中心研制團隊憑著挑戰極限的精神，打破國際技術壁壘，自主研制成的裝置，有3臺水冷磁體場強創了世界紀錄，有繼美國之后世界第二臺40T級混合磁體，有潛力向45T的世界紀錄發起沖擊。

　　在科學的海洋里，原創和發現才能產生驚濤駭浪。

　　合肥物質科學研究院院長匡光力說到這幾個世界紀錄，如數家珍：“有一臺磁體，我們實現了38.5萬高斯，解決了大量的關鍵技術，創了世界紀錄。此前荷蘭是37萬高斯，美國是36萬高斯。現在，從22萬到40萬高斯如此廣大的磁場強度區域，別人無法獲得掃描隧道顯微信息，只有中國科學家可以做到。”

　　科研總少不了你追我趕。從“人無我有”“人有我優”，不斷超越，再達至“人無我有”——這是攀登科學高峰的樂趣和動力所在，是科研必備的精神和境界。

　　目前世界上有3種顯微鏡可以實現原子尺度的觀測，分別是掃描隧道顯微鏡、磁力顯微鏡、原子力顯微鏡。這3種顯微鏡，美國、歐洲都有。強磁場科學技術研究中心科研團隊花心思做的實驗技術，是把3個顯微鏡集中在一個針尖上，叫組合顯微鏡，同時對一個點進行觀測，成功突破，世界獨創。

　　“我們做出來的幾件測量系統，都是原創成果，屬于世界上的孤品。有了磁場條件和測量系統，我們看到的任何東西都是新的，別人難以企及。”匡光力不無自豪地說，“中國科學家完全有能力、有智慧為人類做出更大貢獻……”

　　忽然有人用合肥話提議：“我們在‘大裝置’前合個影，可照？”眾人皆言：“照，照！” 不知怎的，在相機的咔嚓聲中，我有一種想唱國歌的沖動。

　　過去曾走過不少邊海防，我最最深切的感受是，要培養人的愛國情懷，就到邊海防去——站在邊海防前線，一種莊嚴和神圣油然而生，你對祖國的感情，必定瞬間提升。

　　現在我想說：要增強中國人的民族自豪感，就到合肥科學島上來——這里的科技創新高度和世界領先程度，足以讓每一個中國人驕傲和自豪。

　　科學島面積不大，但分量很重。