匠心聚合 鑄就重器——中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所充分發揮能源領域國家科技隊先鋒作用

匠心聚合 鑄就重器

——中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所充分發揮能源領域國家科技隊先鋒作用

組織簡介

中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所（以下簡稱“等離子體所”）成立于1978年，主要從事核聚變研究，先后建成多項國家重大科技基礎設施，深度參與我國以全權平等伙伴關系參加的最大國際科技合作項目ITER計劃，是國際熱核聚變研究的重要基地。

全超導托卡馬克核聚變實驗裝置 EAST

EAST裝置內部結構

秉承“開發聚變能，造福全人類”的歷史使命，等離子體所倡導“甘于奉獻、團結協作、銳意進取、爭創一流”的大科學文化，打造了一支特別能吃苦、特別能戰斗、勇挑科技重擔的具有全球競爭力的卓越團隊。現有3位院士，多人入選國家杰出青年基金、領軍人才和拔尖人才等人才專項或擔任國家重點研發計劃項目首席科學家。先后榮獲包括國家科技進步獎一等獎、國家國際科技合作獎、何梁何利基金科學與技術獎、光華工程科技獎、國際聚變核技術杰出貢獻獎、德國亥姆霍茲國際獎、全球華人物理學會亞洲成就獎等多項國內外重要科技獎項。

創新模式

磁約束核聚變裝置被稱為“人造太陽”，是典型的復雜大科學裝置，體現了人類對科學、技術和工程的極限追求。針對其“三邊”（邊研發、邊制造、邊建設）屬性強、原始創新強、系統集成高的特點，等離子體所創新性提出“科學家精神、企業家精神、工匠精神”有機結合，通過團隊協作、產業協同、國際合作，“聚合”出強大合力，形成“科學探索、裝置建設、裝置運行、科技轉化”四鏈一體協同的高質量發展格局，以智能質量數字化平臺和創新質量管理工具為基礎，實現大科學裝置數字化質量賦能的“匠心聚合”大科學裝置全價值鏈質量管理模式，用卓越管理追求質量極限，在多學科集成攻關、綜合實施的復雜系統性項目的全方位管理上走出了一條高質量發展之路，先后獲中國質量獎提名獎、安徽省人民政府質量獎及全國質量獎卓越項目獎等。

質量人員現場工作場景

模式運用及成效

打造具有獨立自主知識產權的核聚變能開發領域“人造太陽”，推動中國走向核聚變領域的世界前沿。攻克68項關鍵核心技術，高質量完成國家“九五”和“十一五”重大科技基礎設施建設，自主建成擁有獨立知識產權的世界上首個非圓截面全超導托卡馬克—東方超環（EAST），工程調試一次成功，獲得了國內外專家的高度贊譽，稱EAST是世界聚變工程的非凡業績，是世界聚變能開發的杰出成就和重要里程碑。國際權威雜志《自然》和《科學》高度評價，“中國創造了聚變工程的歷史”“為世界其他主要聚變實驗裝置鋪平道路”。

物理運行屢創世界紀錄，取得多項國際托卡馬克運行的重大標志性成果。“東方超環”建成后穩定運行十七年，開展20輪物理實驗，總放電次數12萬余次，先后創造了十余項托卡馬克運行的世界紀錄。2017年，實現穩定的101.2秒穩態長脈沖高約束等離子體運行，成為了世界上第一個穩定運行時間達到百秒量級的裝置。2019年，獲得電子溫度1億度大于10倍電流擴散時間和60秒高約束長脈沖等離子體運行。2023年，實現世界上最長時間可重復的高約束模等離子體運行。這些里程碑性的重要突破，對探索未來聚變堆前沿物理問題，提升核聚變能源經濟性、高效性，加快實現聚變能應用具有重要意義。

公眾科普日

以卓越的技術和質量水平，在國際上樹立了“中國創造”品牌形象。參建國際熱核聚變實驗堆（ITER）項目，承擔核心設施的設計和建造；通過國際競標贏得歐盟大型超導磁體的建造，實現按進度高質量交付。聯合中國核電集團、法國法馬通公司等國內國際核電力量組成的聯合體成功中標ITER托卡馬克主機最重要的核心設備安裝工程——TAC-1安裝標段工程，成功實現中國聚變工程技術由單元技術的突破向系統集成的創新邁進。憑借過硬的質量和技術優勢，獲得法國原子能總署、美國聚變國家實驗室、美國NASA、德國馬普中心、俄羅斯JINR研究所等眾多國際項目，在國際上樹立了“中國創造”的品牌形象。

夯實質量基礎，打造高質量發展核心競爭力。在建設磁約束核聚變高、精、尖的質量工程中，等離子體所建成大規模超導導體、大型超導磁體生產線、大功率的四象限變流系統等質量基礎設施，同時利用聚變大科學裝置超低溫、超大電流、超強磁場、超高真空等多項極端苛刻條件高度集成的條件，搭建了多個極端環境測試與實驗平臺，并獲國際認可。作為重要參與單位參建北京正負電子對撞機、上海光源等多個國家大科學工程，核心技術輸出到國際上絕大部分聚變裝置。牽頭成立“一帶一路”質子、超導及核能應用國際標準聯盟，主導制定國際標準、國家標準、行業標準、地方標準、團體及專項各類標準百余項，獲中國標準創新貢獻獎。近3年累計授權發明專利269項，獲中國專利金、銀獎。

團隊照

多項新技術走出實驗室，有力拉動相關產業協同發展。與省、市政府共建合肥離子醫學中心、淮南新能源中心等，開展高端離子醫學醫療裝備研發，能源戰略研究及高新技術開發與產業化應用。成功研制國產緊湊型超導質子治療系統，加快高端醫療國產化進程，大幅降低研制和建筑成本，服務“健康”中國戰略。成功研制太赫茲安檢儀、CT等尖端設備，未來將應用于安全檢查及生物醫學等重要領域。大裝置衍生的超導、低溫、大功率電源以及智能制造等技術還有力拉動相關產業領域的協同發展，推動和帶動二十余家上市公司蓬勃發展。

開放合作和協同創新深入推進，開創了“以我為主”的國際格局。依托合肥地區優勢創新資源，在“開放共享、發展共贏”的理念下，瞄準核聚變領域關鍵科技問題，等離子體所與歐美俄日等40多個國家超過120家科研機構建立了穩定的交流與合作關系。磁約束聚變實驗裝置成為國家開放共享大科學裝置標桿之一，入選全球研究基礎設施高官會、經濟合作與發展組織、金磚國家大科學裝置開放目錄或典型案例。中法聚變聯合中心、中俄超導聯合質子中心、中美國際托卡馬克合作研究中心、國際聚變能聯合中心等相繼落成并運行，不斷產出具有國際影響力的重要創新成果。目前，等離子體所正加快構建“以我為主”的具有全球競爭力和國際影響力的磁約束聚變能研究開放創新生態和國際科技合作網絡，催生前瞻性前沿成果，共同向人類能源終極夢想邁進。

目前，聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施正在如火如荼建設中，中國聚變工程實驗堆也已完成工程設計。等離子體所正緊跟科技強國、質量強國的戰略部署，堅持創新引領，以管理創新、技術創新不斷推進質量升級，充分發揮能源領域國家科技隊的先鋒作用，在國家重大科技基礎設施建設與研究中不斷突破，努力為國民經濟建設、科學技術發展和人類社會進步作出戰略性、基礎性和前瞻性的貢獻。

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《中國質量報》【“質量基礎設施與制造業高質量發展”對話會·特刊】