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中科院近代物理所面向国民经济主战场实践录—

发布时间:2017-12-04 阅读:

  中国科学院为现代物理学领域的国民经济主战场纪录 - 新闻 - 科学网

  依托重离子加速器装置,现代物理研究所充分发挥重离子束在重大科学技术问题上解决重离子物理前沿和重离子束应用的不可替代的优势,对国际上形成重大影响重离子科学研究中心。

  2011年,我们成立了专门的部门,致力于实现转型和产业化,将经过验证的科技成果和科研成果验证成果转化为企业。近代物理研究所所长肖国庆说,现代物理研究所已经开始铺设适合工业化的高科技研发布局。

  巨蟹座:可以给大象治疗

  我们是加速器可以治疗大象癌症。在国家兰州重离子加速器国家实验室(HIRFL),肖国庆指出,像CT机这样的白色试点终端。在加速器中加速的重离子通过这个终端传递。

  通常情况下,如果重离子达到每个核子400兆电子伏特,可以达到30厘米的穿透深度,可以治疗人体深部肿瘤。这个加速器产生的重离子已经达到每个核子1000兆伏特,渗透超过1米。

  光子放射治疗癌症会杀死患者的正常细胞,副作用大,重离子像定向爆破,在指定深度爆破,杀死癌细胞。现代物理研究所副所长胡正国告诉记者。

  重离子能量通常沉积在损伤范围的末端,沿着小的健康组织,可以有效地杀死低氧肿瘤细胞,精确实施深层肿瘤的治疗,治疗过程可以准确定位和给药,在同时,由于小剂量,不需要辅助药物,可以减轻患者的痛苦。

  从1993年开始,现代物理研究所开展了重离子癌治疗的基础研究。 2006年成功开发了中国首个肿瘤浅层重离子疗法,并与医疗单位合作开展了人体浅表肿瘤的临床试验,2008年12月,近代物理研究所建立了深度离子导入肿瘤深层终端,由兰州重离子加速器冷却储存环提供的重离子束治疗深部肿瘤。

  这些国家使我国成为世界上第四个实现重离子临床癌症治疗的国家,也打造出具有市场前景数十亿的大型高端医疗设备的国产品牌。目前,近代物理研究所累计有213例患者,其中浅表性肿瘤103例,深部肿瘤110例,均取得良好效果。 2012年以来,中国两个独立的重离子医疗示范单位在甘肃兰州和武威建成。据估计,武威器械可以在今年年底前进行临床试验。

  育种:根据数千条新线

  在现代物理研究所,大多数研究人员以基础物理学和应用物理学为研究领域,而陈继红是微生物学领域的工程技术人员。他之所以在这里,是因为在现代物理学的影响下,带有重离子加速器的钻石又带来了另一种瓷器的生育。

  在二十一世纪初,粮食对燃料的竞争导致科学家把重点放在荒凉的甜高粱上,这是一种非粮食作物。现代物理研究所所长詹文龙提出,针对国家能源战略需求,发展非粮可再生能源,发展循环经济产业链,确保国家粮食安全。

  很快,重离子加速器的新功能已经开发出来。根据育种目标,利用兰州重离子加速器国家重点实验室提供的重离子束,对粮食作物和资源植物进行诱变改良,提高产量,抗逆性和重要代谢物含量。现代物理研究所所长陈继红告诉记者。

  2006年3月,通过稳定性观察,比较试验,区域试验和生产试验,培育了辐照不同剂量重离子束辐照的甜高粱种子,获得了生育期短,农艺性状优良的突变材料。 2013年通过甘肃省品种认定委员会评选为“甜一号”,具有高产,优质,抗逆的特点。

  2013年,甜高粱亩均生物量超过6吨,其中民勤县亩均达到9吨以上,亩产超过10吨,亩均纯收入达到玉米的两倍以上。目前,甜高粱推广种植面积达120余亩,主要用于青贮养殖,燃料乙醇(酒)制造和葡聚糖生产。

  结果并不局限于此。近年来,通过重离子辐照,还培育了龙蟠2号,龙花3号,潍薇3号,玉米,棉花,马铃薯,花卉,苜蓿,蓖麻,蔬菜等小麦新品种,近千种水果等新品种,突变材料。

  核孔膜:打膜新天地

  现代物理学除了癌症的治疗和养殖外,还利用兰州重离子加速器,自主开发的核孔膜材料。

  核电膜全称核径迹蚀刻微孔膜,又称核微孔膜,重离子微孔膜,它是一种独特的微孔族,是重要的成员。传统的方法是利用核反应堆中的热中子使铀235裂变分裂,穿透有机聚合物塑料薄膜,然后通过适当的化学蚀刻,薄膜可以进入圆柱形微孔。利用重离子加速器产生核膜的核辐射,孔径均匀,孔径可控,过滤速度快,封闭性能好,化学稳定性好等特点。这部电影可以更有效地服务于制药,食品饮料,化工,电子,能源和环保等领域。现代物理研究所副院长袁平说。

  目前,美国,日本,欧盟等国家和地区的药典,输液器上的滤膜是各种孔径的核膜,国外的许多生物检测需要核膜。不仅如此,在生啤生产中,核膜过滤的使用也成为国际公认的标准。

  在制药工业中,多种注射剂的生产和输液制剂,核膜可用于去除各种颗粒,细菌等,也可用于血液过滤,癌细胞检测,红细胞变形性的测定和微生物分离和纯化。在食品和饮料工业中,微孔膜过滤技术通常用于酒精饮料,饮用水,茶饮料,果汁等的澄清和灭菌过滤,而不是离心分离,杀菌而不是热处理,并且高效减少生产过程中的能耗。

  据悉,目前,中国现代物理研究所已创建了核孔微波辐照生产终端,推出了PET(PC树脂),PC(聚碳酸酯),PP(聚丙烯),PI(聚酰亚胺),云母等材料辐照和蚀刻试验,与公司签订精密输液器件合作协议,使业务近三年的销售收入增长了3倍,2014年达到1.5亿元。

  围绕创新链部署产业链。卧龙以上,现代物理研究的成果正逐渐走出实验室,走向人们最需要的国家。研究人员正在祖国大地上撰写科技文章。

  “中国科学”(2017年8月28日综合)

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