
王循理提到,城大物理系亦定下两个培养方针,一是着重理论和计算物理,二是着重高端实验。( 图片来源:香港文汇报)
根据国家主席习近平的重要指示,国家科技部、财政部大力推动两地科研协作,香港与内地创科合作步入新时代,粤港澳大湾区相关发展是焦点。在科研基建层面,位于东莞的“国之重器”、专研物质微观结构的中国散裂中子源今年3月正式投入运作,当中亦有香港科学家身影。城市大学物理学系系主任王循理为中子源项目的高级顾问,他接受香港文汇报访问时指,香港科研水平于大湾区内领先,且港莞两地交通方便,港校将是散裂中子源的最大受益者。
作为中子散射技术专家,他亦正不遗余力为香港培养和引进更多相关人才,亦计划向特区政府申请投入逾亿元经费,让香港直接于散裂中子源建设专有谱仪,提升本港科研地位,同时造福整个大湾区科研发展。
在东莞的散裂中子源是全世界第四台同类型脉冲式研究设施,是中子散射(Neutron scattering)科研及业界发展的多学科平台,也是大湾区内最重大的科研基建。
4月下旬,香港立法会4个委员会破天荒考察大湾区,也特别获安排近距离深入了解这个“国之重器”。作为行程重点之一,议员们对设备未来可对香港带来的便利和机遇感到兴奋,又鼓励港人抓紧争取这一大湾区福利。
“南方光源”若成 莞将独步物研
自十多年前中国散裂中子源计划构思以来,当时仍于美国做研究的王循理已开始担任项目顾问,至2012年他加盟城大,成为本港学术界中子散射技术的先驱,对香港于有关领域面临的机遇与挑战了然于胸。
他认为,东莞高校数目不多,而香港科研水平在区域内领先,来往港莞交通又很方便,“所以我常说,散裂中子源建在东莞最大的受益者是香港高校。”
他续说,东莞今年初首期投资超过50亿元人民币建设松山湖材料实验室,广东省亦考虑在散裂中子源周边规划建设一台先进光源设备“南方光源”,也可能建自由电子激光装置,认为如果各项目都能落实,“东莞便是(物理科研)世界上独一无二的地方”,而香港也可能受惠更多。
王循理:应着重提升本地用户群
但王循理坦言,香港如要更好利用包括散裂中子源等区内大型科研基建的优势,便要处理“本地用户群体薄弱”问题,“要有效解决,一是引进高级科学家,另一则是加紧培养人才。”
所以自2014年起,王循理透过获裘槎基金会拨款资助的暑期课程,为香港科学家提供有关使用中子散射技术的培训 ,“我们已经办了两届,每次30名学员,其中10名来自香港高校,主要训练数据分析,因为在中子实验中,数据分析是个大问题。”
王循理提到,城大去年进行学系重组,包括开设香港首个材料科学及工程系,推动跨学科物料性质及结构研究,而其所处的物理系亦定下两个培养方针,一是着重理论和计算物理,二是着重高端实验,“这就是考虑到利用东莞的散裂中子源,配合香港实验地方少但国际化的特点,希望抓紧机遇。”
王循理又透露,有意向特区政府提交研究计划,争取香港以最直接的方式参与散裂中子源的研究,用1亿元至2亿元建设香港投资的谱仪,“如果香港能在散裂中子源建设世界领先的仪器,会造福于香港各个大学,得到散裂中子源的优先安排,香港科学家能自己再分配,对香港科学的上升有很大帮助。”
港须早建设 “机时”不可失

王循理(右一)与城大校长郭位等参观中国散裂中子源加速器。( 图片来源:香港文汇报)
要利用中子的特性作“探针”,科学家必须先得到和控制中子,而被称为“超级显微镜”的散裂中子源,正是这样一项重大科学装置,透过加速器提供的高能质子,轰击重金属靶而产生大量中子作科研之用。王循理进一步解释,散裂中子源为产生中子的源头,要进行探测,便要透过后期建设,于装置上面引出孔道,再在孔道上建立用于测量不同内容的先进谱仪。不过,每台中子源能建的谱仪数量有限,愈到后期愈难申请到建谱仪的机会,所以他希望香港能更积极及早参与其中,“争取到话语权。”
中国散裂中子源工程总指挥、中科院院士陈和生曾表示,中国散裂中子源将来最多能建20台谱仪。王循理指,目前东莞的设备已有7台谱仪在设计、建设、调试中,近日广东省计划投资3亿元建设的两台亦已在启动中,分别是可检测航天航空损伤、核电站损伤等的中子成像谱仪,以及一台在“粤港澳大湾区”的精神下,按照香港用户需要建造的全球首批微小角谱仪,用于高分子材料、蛋白质、大分子结构等,有望突破现有谱仪的研究能力。
冀以港名建谱仪
新谱仪建设有望助香港科研发展,目前城大亦以技术支持角色与东莞理工学院合建多物理谱仪,计划可于2021年建成。王循理表示,现正和港大、中大、科大学者一起向研资局申请2,000万元资助,追加于城大参与的谱仪项目中,先占一份额,更希望未来获得特区政府积极支持,以香港名义建设谱仪。
他强调,参与建设对比仅做一个“用户”,可令香港科学家与其他专家群体增加高水平合作交流,更有机会在未来科研发展“争取到话语权”。
他分享早年在美国散裂中子源建设时,加拿大就曾投资一台谱仪,而加拿大用户群体可以完全介入后期建设,后来美国高端工作有部分亦是加拿大科学家在做,而之所以能做,“是因为有投资,让他们获得一定比例的『机时』(使用机器的时间)。”
他指,虽然散裂中子源用户面向全球,“但使用权申请错过一次就要再等半年”,而当遇到发现新材料等热门题目时,争取到“机时”就更难上加难。
目前,中国、美国、英国和日本的散裂中子源设备,一般会对外开放使用,但用户要提前递交申请报告,具备世界级水平的研究才会获批使用仪器,而投资建设谱仪的单位通常会获得优先使用权。