◆ 中子科學是核科學技術的基礎，核技術產業屬于國家戰略性新興產業，我國在核技術應用方面存在萬億藍海市場有待拓展

◆ 中子科學的研究內容同我們生活有哪些關系?目前有哪些產品和應用場景，又取得了哪些突破?

◆ 本期《瞭望》新聞周刊專訪中國科學院院士吳宜燦

中國科學院院士 吳宜燦

“只有堅持做有用的科研才能使科技成果不再束之高閣、能夠經世致用，切實將在中子研究上取得的成果轉化為服務國計民生的生產力。”

◆ 吳宜燦，中子科學國際研究院院長、中國科學院院士、國際核能院院士，30余年來深耕中子科學領域，在中子理論與軟件、強流中子源、先進核能系統等方面取得原創性突破，研究成果獲得國家自然科學獎二等獎、國家科技進步獎一等獎及美國核學會聚變核能杰出成就獎、歐洲聚變核能創新獎等重要獎項，并擔任國際小型鉛基反應堆聯盟(CASLER)主席、國際能源署(IEA)聚變堆核技術(NTFR)技術合作計劃執委會主席、國際原子能機構(IAEA)顧問專家等。

◆ 他帶領的鳳麟核團隊被諾貝爾物理學獎獲得者卡羅·魯比亞評價為“世界公認的中子學領域引領者”。

Q1 《瞭望》：中子科學對普通民眾來說是陌生概念，中子科學的研究內容同我們生活有哪些關系?

中國科學院院士吳宜燦：中子的發現和應用是近代最重要的科技成就之一。歷史上與中子有關的研究工作催生了一批影響世界發展格局的技術和發明。人們形象地把中子稱為核能系統的“靈魂”，可以說中子研究是一把打開原子核的“鑰匙”，是核科學技術的基礎，中子研究也是核能與核技術創新發展的源泉。

除了應用于核能，中子技術還有其他廣泛應用，比如中子具有穿透力強、對輕元素敏感和成分識別準等突出優勢，因此可以被應用于高精度無損檢測、油氣與礦藏勘探、腫瘤的精準治療等領域。

在高精度無損檢測領域，中子照相能夠彌補X射線等無損檢測技術的不足，可實現物體深度部位的檢測，并能準確區分不同元素成分。

在油氣與礦藏勘探領域，中子測井的應用已貫穿油氣勘探與生產全過程，直接服務于油氣尋找、儲層評價、剩余油量動態監控，為油藏增產作出重要貢獻。

在腫瘤的精準治療領域，被稱為癌癥“第五療法”的中子治療，利用中子與腫瘤細胞中富集的硼元素發生特異性俘獲反應，會在細胞內產生短射程的α粒子和鋰離子次級粒子，這些次級粒子的射程僅有微米量級，與腫瘤細胞的直徑相當，可靶向殺死癌細胞，而周邊正常細胞幾乎不受損傷，特別適用于浸潤、轉移、多發、復發、無法手術、放療化療適應不良的腫瘤治療，目前已走向臨床應用。

Q2 《瞭望》：你帶領鳳麟核團隊研發了“云光寶刀”四類產品，目前這些產品取得哪些突破和應用?

吳宜燦：我們這批科技工作者是幸運的，恰逢國家高度重視科技創新的時代。團隊成立之初，我們就明確不以只看重論文、專利等方式衡量科研成果，我們將科研方向定位在“有用”，研究成果必須具有應用前景，能夠對社會發展產生貢獻。我們自主研發了以“鳳麟云”智能核科技軟件、“中子光”精密核探測裝備、“核電寶”先進核能系統、“麒麟刀”精準放射治療系統為代表的“云光寶刀”系列創新技術。

在青島建成的十兆瓦級車載核電寶工程集成模擬試驗樣機(2021 年8 月19 日攝) 受訪者供圖

目前，“鳳麟云”智能核科技軟件已經走出國門，在全球90個國家，1000余家核相關單位，40余個國際重大核工程項目中獲得廣泛應用，成為一張國際名片。在精密核探測裝備“中子光”方面，我們完成了國際首臺高分辨率智能中子照相機研發，已應用于航空航天設備檢測、動力電池檢測等領域。

在先進核能系統“核電寶”方面，我們建成了國際領先水平的十兆瓦級車載核電寶工程集成模擬試驗樣機、兆瓦級空間核電寶集成原理樣機。

在精準放射治療系統“麒麟刀”方面，研發了我國首臺套自主知識產權中子精準腫瘤治療臨床裝置“中子刀”，發布了我國首套中子精準腫瘤治療計劃系統，首臺產品已落戶山東大學齊魯醫院。

Q3 《瞭望》：將中子研究做成了具體產業，這一過程需要做哪些轉變?

吳宜燦：做有用的科研是指需求驅動，而不僅是好奇驅動。所謂有用，是國家需要、社會需要、市場需要，更是老百姓需要。科研工作從需要中提煉問題，從基礎理論源頭創新，再到技術攻關與突破，最終到產品集成與市場應用。因此，做有用的科研不是僅將個人興趣視為科學研究工作的驅動力，評價科研成果水平的標準也不是論文、職稱、學歷、獎項。

除了轉變觀念，還需要創新模式和機制。我們探索嘗試一條新的發展路徑和模式——科研院所、高等院校、高科技企業、金融資本等多元深度融合的“研學產金”四合一科技創新模式。在這種新模式下建立人才與技術共同體、利益與文化共同體，以實現科學統籌和協同攻關。

前面提到的“云光寶刀”進展就是在這種科技創新模式下取得的成績。自2020年6月全面嘗試新的科技創新模式以來，短短兩年時間里，團隊在青島建成了十兆瓦級車載核電寶工程集成模擬試驗樣機，研發成功國際首臺高分辨率智能中子照相機。這樣的進度在過去是難以想象和企及的，分析其背后原因：一方面，我們有一支凝聚力強而富有戰斗力的隊伍，在長期科研實踐中實現人才與技術深度交融，這支隊伍也在長期合作中形成了共同的利益和文化認知;另一方面，有效整合了各方資源優勢，比如科研院所在基礎研究方面有特長、高等院校在人才培養方面有優勢、企業在市場認知方面靈敏度高，以及金融資本的賦能作用。

Q4 《瞭望》：對提高科技成果轉化率和破解科技成果轉化難，有何建議?

吳宜燦：讓實驗室的科研成果切實服務于民生，需要科技成果轉化。目前仍存在多方面挑戰：

一方面，關鍵領域原創科技成果產出少。長期以來，美國一直對中國實施中子及核技術封鎖，涉及中子輸運模擬軟件、中子源、中子管、其他核相關技術等國計民生相關的領域。中子技術應用需立足自主創新，實現科技突破。

另一方面，在中子科學技術向產品轉化過程中，還存在科技成果轉化率低、轉化過程遲緩的問題?？萍汲晒D化難，究其實質在于創新鏈和產業鏈的脫節。過去的科研實踐中，科研院所、高等院校等作為科學技術供給方，被稱為創新鏈;高科技企業、金融資本等作為科學技術需求方，被稱為產業鏈。長久以來，創新鏈和產業鏈是相對孤立的，兩個鏈條之間通過專利轉讓、許可、作價投資等形式實現聯動。但是專利屬于無形資產，評估和交易過程無疑存在多方博弈，實現其價值難度很大。換句話說，專利是依附于發明者的，人才是第一資源，若不能實現人才資源向企業等科技創新主體高效有序流動，創新鏈和產業鏈的聯動就難以實現。

在過去的人才評價導向中，并未體現和強調科學技術向應用方面的轉化。目前國家已經開始改變這種科技成果評價導向和人才價值觀，意在全面激發科技成果向生產力轉化的活力。比如國家在人才評價方面“破四維、立新標”，加快建立以創新價值、能力、貢獻為導向的科技人才評價體系，試點賦予科研工作者科技成果所有權和長期使用權等。下一步需要科技管理部門配套出臺更加系統和具體的落實細則，并加強對基層單位落實政策力度的檢查，加大獎懲力度，能督促科技政策有效行。

Q5 《瞭望》：你是如何進入中子研究領域并取得建樹的?

吳宜燦：進入中子學領域可以說是“誤打誤撞”。我高考化學分數考得比其他學科都高，于是決定報化學類專業。然而填志愿的時候，密密麻麻的專業讓我眼花繚亂，看到有個專業叫“核反應堆”，尋思有“反應”兩個字，感覺跟化學差不多。直到被西安交通大學錄取，我才知道“核反應堆”屬于物理類專業，我成了班上僅有的兩個直接報考該專業的學生之一。

隨著學習深入，我逐漸意識到中子的重要價值以及在核科學技術領域的重要作用，決心攻讀西安交通大學研究生，從此走上了中子科學研究的道路。也就是在這里，我遇到了導師謝仲生教授，他是我國核反應堆物理領域的泰斗，也是我中子研究的領路人。他給了我無微不至的指導，細到公式推導和計算機編程他都要過問，記得有一年大年三十和年初一我們倆還在教室討論數學推導。碩士畢業后，我考入中科院等離子體物理研究所攻讀博士，導師是核聚變領域著名科學家邱勵儉研究員，我們提出了一種由聚變中子源驅動的無長壽命放射性廢料的清潔核能系統方案，同行專家認為這一成果顛覆了早期國際上關于聚變中子不能有效處置裂變核廢料的結論，為聚變技術的早期應用開辟了新途徑。碩博求學期間取得的基礎理論成果更堅定了我繼續從事中子科學研究的決心。

后來我在德國卡爾斯魯厄研究中心(KfK)訪學，親身體會到了國外在中子學軟件方面對中國人的“封鎖”，深刻地意識到自主化核軟件的迫切，回國啟動了我們自己的中子學軟件研發。當時我們團隊成員都很年輕，缺乏積累和經驗，可借鑒的東西也少，但我們充滿激情，堅信外國人能干的事情我們也一定能干成。我們把100多萬行程序代碼反復折騰了無數次，研發出了一體化核設計與安全評價軟件系統，不僅打破了國際壟斷，功能上也超越了國際權威軟件。

為了使更多的中子科學研究成果從理論走向應用，我和團隊在中子源技術研究方面也開展了大量的工作，幾乎從零起步去挑戰世界第一。中子源技術難度大，通過不斷試錯、不斷驗證，最終攻克技術瓶頸，成功研制出大型穩態氘氚中子源科學裝置，世界同類型裝置中我們的源強是最高的，獲得了國際同行的高度關注和認可，發展的中子源技術也成為我們產業應用的核心技術基礎。

一路走過來我經歷了不少痛苦磨難和不被理解，也獲得了極大肯定和鼓舞，這段經歷讓我堅信任何事業只要堅守初心、保持定力，秉承“一頭扎進去”的信念，必然會有所收獲。