粵港澳大灣區正掀起一股建設大科學裝置的熱潮，這一趨勢如何促進協同集群效應備受矚目。
近日，位于廣東省東莞市的松山湖科學城迎來了一個重大科學項目的啟動——先進阿秒激光設施。該項目于今年1月10日正式開工，由國家發改委于去年9月批準建設。據公開資料，該設施將成為亞洲首個、世界第二的先進阿秒激光設施，繼中國散裂中子源后，再次為東莞增添了一個國家級大科學裝置。
大科學裝置是探索未知、發現自然規律和技術變革的極限研究手段。先進阿秒激光設施專注于超快科學領域的研究，能夠實現對微觀世界超快動力學過程的測量和操控，為宏觀物質的理解、應用和控制提供可能。這一領域的研究被認為是眾多學科的原始創新動力。
阿秒，即一百億億分之一秒，是人類目前所能掌握的最短時間尺度。在這一極短的時間內，光只能傳播約0.3納米，大致相當于電子在原子中的穿行距離。電子圍繞原子核轉一圈的時間約為150阿秒。阿秒激光的出現，使得人類首次有機會直接觀測電子的運動。2023年的諾貝爾物理學獎便授予了在這一領域開發出阿秒量級光脈沖實驗方法的學者。
先進阿秒激光設施由中國科學院承擔建設，整個項目包括10條束線和22個應用終端，其中6條束線及13個研究終端將落戶松山湖，其余4條束線則將在陜西西安建設。該設施建成后，將實現全波長覆蓋，能夠進行超高時間分辨、空間分辨、能量分辨的光-電-磁-熱綜合實驗，實現對電子運動的跟蹤、測量和操控。
為管理運行這一設施，中國科學院物理研究所聯合松山湖材料實驗室成立了阿秒科學中心，旨在聚集設施和人才，建成超快物質科學的國際化研究中心。該中心還將協同位于東莞松山湖的中國散裂中子源等大科學裝置，在能源材料、信息材料以及基礎物理等領域取得突破。
為確保裝置建設和運行的自主可控，先進阿秒激光設施牽頭成立了“高性能激光器創新產業聯合體”，首批成員單位包括27家激光器頭部企業、10家高校和3家研究機構。這些單位將圍繞建立測試平臺、打通供應鏈、建設產業集群等方面開展工作。
先進阿秒激光設施的建設不僅有助于提升我國的科研水平，還有望支持科研團隊在高溫超導、半導體物理與器件、超高通量通信與計算、高端激光制造、航天新材料等領域攻克一系列重大科學問題，為高端產業發展提供科技支撐。這也是東莞乃至整個粵港澳大灣區希望取得源頭創新的破局措施。
值得注意的是，粵港澳大灣區范圍內的大科學裝置建設正呈現“扎堆”現象。在先進阿秒激光設施附近，相關方還在規劃建設其他大科學裝置，如先進光源。距離松山湖不到10公里的深圳光明科學城也在建設高重頻自由電子激光裝置。
中國科學院高能物理研究所副所長、中國散裂中子源二期工程總指揮王生表示，這些大科學裝置的組合將形成支撐大灣區綜合性國家科學中心建設的大科學裝置集群，推動科學研究和高新產業發展。他指出，在全球范圍內，這樣的平臺型大科學裝置集中建設的情況非常罕見，這一嘗試必將發揮集群效應。
