從“1.5米經典回旋加速器”到“分離扇重離子回旋加速器”，再到“蘭州重離子加速器冷卻儲存環”，從1957年到2017年，60年，中國科學院近代物理研究所經歷了三個國家五年計劃、三代人，建成了亞洲能量最高的重離子加速器。
 　　未來，依托強流重離子加速器將使我國重離子科學研究從“緊跟”走向“并行”，并逐步實現“引領”，形成在國際上具有重大影響的重離子科學研究中心。
 　　“儲存環精神”造就亞洲第一
 　　與其他電子類大科學裝置不同，蘭州重離子加速器(CSR)一旦開機運行，幾乎需要近60人的龐大團隊全員上陣。作為蘭州重離子加速器總工程師，夏佳文院士常告誡并要求一起奮斗的同事，“ CSR是我們的孩子，只有精心呵護，悉心培養才能長大。”
 　　從1992年，所長基金支持重離子加速器冷卻儲存環研究，到如今成為亞洲能量最高、規模最大的重離子研究裝置，CSR科研人員已形成“儲存環精神”——認真負責、團結協作、敢于創新、勇于奉獻。
 　　加速器總體室主任楊建成研究員至今仍清楚記得12年前那個寒冷的冬天。加速器建成調試，連續一兩個月奮戰，經常工作到凌晨四五點回家，早上八點半又要到中央控制室，盒飯、軍大衣是那時的標配。
 　　“調試初期，很多條件還沒就位，工作困難很大。”楊建成回憶，有一次，調控方案一直不能確定，調試磁鐵電源的工作人員靠搓手、跺腳取暖，在寒冬里等了一個晚上。
 　　經過兩年的調試，蘭州重離子加速器實現了全離子加速。
 　　“做科研的人，總有點兒死腦筋，認為自己的思路是對的。”楊建成說，大科學裝置不是標準產品，很多問題都不可預見。因此，中控室是爭論最多的地方，大家會為了一個參數爭得面紅耳赤，也由此更好地整理自己和別人的思路。中央控制室懸掛著一張邊角發黃、背面橫七豎八粘滿膠帶的加速器總體結構圖。這張被翻閱過無數次的圖紙，見證了楊建成回憶中的每一次爭執與堅持。
 　　目前，加速器每年運行7000小時，其中5000小時為用戶提供束流。加速器為質量測量、新核素合成、放射性束物理、輻照材料、輻射生物和單粒子效應檢測等科學研究提供了高品質的束流。
 　　加速器驅動嬗變研究裝置
 　　“敢為天下先”
 　　2010年，為解決核安全、核廢料安全處理處置問題，中國科學院啟動了戰略性先導科技專項“未來先進核裂變能——ADS嬗變系統”，近代物理研究所作為牽頭單位接受了這項艱巨任務?；貞泟偨邮苋蝿盏臓顩r，該項目首席科學家、近代物理研究所副所長徐瑚珊說：“我們充分做好了艱苦奮斗準備，ADS是值得奮斗一生的科研事業。”
 　　加速器驅動嬗變研究裝置(CIADS)主要由強流超導直線加速器、高功率散裂靶、次臨界反應堆構成。國際上有一些單項技術的研究，但沒有實際運行的系統樣機。“無中生有、敢為天下先”——面對困難，徐瑚珊這樣鼓勵團隊中年輕的科研人員。多少個令人“絕望”的反復失敗和不斷堅持后，團隊迎來了“第一次”成功——強流超導直線加速器垂測到超導數據。過了這道坎兒，團隊每向前走一步，都是創造新的世界紀錄。超導直線加速器注入器II的技術負責人何源研究員笑稱，6月6日是團隊的“幸運日”：2015年6月6日，超導直線加速器首次輸出能量5兆電子伏。2016年10月31日，超導直線加速器輸出能量10兆電子伏。2017年6月6日，超導直線加速器輸出能量25兆電子伏，完成設計目標，使我國強流超導直線加速器技術進入國際領先行列。
 　　散裂靶是構成ADS系統的核心組成之一，現有的散裂靶型難以滿足未來ADS商業化的功率要求。“我們小時候都玩過沙漏，沙子可以計時，證明流動很穩定。我們試試這個思路？”2012年，中國科學院副院長詹文龍向楊磊研究員提出思路，試圖從沙漏入手，使散裂靶兼具固體靶和液體靶的優點，而避免缺點。2013年，ADS研究團隊原創性地提出了顆粒流散裂靶。2017年7月，國際首臺顆粒流散裂靶原理樣機建成，現場測試的各項指標達到設計要求，是國際高功率散裂靶研究領域的一個重要里程碑。
 　　徐瑚珊表示，CIADS選址廣東惠州，預計2023年建成，國家投資18億元，配套設施和通平由地方負責，將成為國際首臺質子超導直線加速器、高功率散裂靶和次臨界裝置的系統集成研究裝置。
 　　強流重離子加速器
 　　“引領”重離子科學研究
 　　為了探索原子核存在極限和奇特結構、宇宙中從鐵到鈾元素的來源、高能量密度物質性質等重大前沿科學問題，解決我國空間探索和核能開發領域中與粒子輻射相關的關鍵技術難題，2008年，中科院近代物理研究所提出，建造國家重大科技基礎設施——“強流重離子加速器裝置”(HIAF)，選址廣東省惠州市，國家投資15億元，配套設施和通平由地方負責，預計2024年建成。
 　　所長助理周小紅研究員介紹，高流強、高能量、高束團功率是重離子加速器的發展趨勢，束流指標愈先進就愈有可能引領相關科學研究并取得重大成果。HIAF建成后，提供束流強度是現有裝置的一千到一萬倍，能量提高10倍。與國際同類裝置比較，將提供最強的中低能脈沖重離子束流，產生最高功率的短脈沖、強聚焦、高能量重離子束團，開展高精度儲存環物理實驗。因此，HIAF在產生遠離穩定線原子核、精確測量短壽命原子核質量、重離子驅動產生高能量密度物質方面極具優勢。
 　　“我們是站在前輩的肩膀上做科研。”楊建成對記者說。通過“1.5米經典回旋加速器”“分離扇重離子回旋加速器”和“蘭州重離子加速器冷卻儲存環”三代國家大科學工程的建設和運行，近代物理研究所掌握了具有自主知識產權的離子加速器核心技術，積累了豐富的大科學裝置建造、運行和管理經驗，形成了素質優良、年齡結構合理、專業種類齊全、勇于創新、團結協作的高水平加速器工程建設和相關科學研究隊伍，具備承建大型離子加速器裝置的能力。依托HIAF，將使我國重離子科學研究從“緊跟”走向“并行”，并逐步實現“引領”，形成在國際上具有重大影響的重離子科學研究中心。
 　　編輯點評
 　　從“1.5米經典回旋加速器”到“分離扇重離子回旋加速器”，再到“蘭州重離子加速器冷卻儲存環”，每一代研究人員的創新研究都加速了我國在這一領域的進展。如今，憑借一大批優秀創新人才的加入，將促使我國離子科學研究取得更大進展，在國際領域占據重要地位。