超重力离心机与机载装置ZJU-400（资料图）
浙江省首个“国字号”重大科技基础设施即将在杭州开建。近日，国家发展和改革委员会批复了这个“大科学装置”的可行性研究报告。
这个国之重器名叫“超重力离心模拟与实验装置国家重大科技基础设施”（CHIEF），总投入超20亿元，由浙江大学作为法人单位牵头建设。
CHIEF建设地点位于余杭区未来科技城，建筑面积34560平方米，建设周期5年。建成后，将填补我国超大容量超重力装置的空白，成为世界领先、应用范围最广的超重力多学科综合实验平台，同时将为重大基础设施建设、深地深海资源开发、高性能材料研发等提供基础条件支撑。
成立超重力研究中心 科研团队包含10名院士
浙大成立超重力研究中心，作为项目科学研究和技术攻关主体，中心组建了10名院士为核心的团队，浙大建筑工程学院陈云敏院士任项目首席科学家。他牵头的超重力离心模拟与实验装置，是一个构建从瞬态到万年时间尺度、从原子级到千米级空间尺度、从常温常压到高温高压等多相介质运动的实验环境的“大家伙”。
在超重力环境下，会发生我们平常看不到的神奇效应。首先，超重力增大了物质的体积力，能产生缩尺作用。举例说，想要知道100层楼高的房子对地基的影响，那么只要造1层楼高的模型，在100个g超重力作用下，就能模拟100层楼的效果。其次，超重力场加速了不同物质间的相对运动的驱动力，从而产生缩时作用。比如超重力场下的爆气试验，超重力增大了气泡的运动速度，加速了相分离。
该项目设施主要建设内容包括超重力离心机主机、超重力实验舱、超重力试验保障系统和配套设施。其中包含两台超重力离心机主机，以及边坡与高坝、岩土地震工程、深海工程、深地工程与环境、地质过程、材料制备共六座超重力实验舱。“这些实验舱都是根据国内外现状及发展需求来确定的，特别是针对国家重大战略需求，我们召开了10余次专家论证会，经过了24位院士、上百位专家学者的论证。”陈云敏说。
这个“大家伙”对社会的影响力有多大？
根据设计，科学家可以通过CHIEF的6座超重力实验舱及18台机载装置，全过程观测超重力环境下岩土体、地球深部物质、合金熔体等多相介质的物质运动；揭示岩土体大时空演变与成灾、地质过程演变与成岩成矿、合金熔体超重力凝固的机制，为重大基础设施建设、深地深海资源开发、高性能材料研发等提供基础支撑。
目前，我国一些大城市正在规划建设一批大型水电站和核电站，重大工程建设规模居世界之首，许多新建重大工程在全球范围内未有先例，其服役性能与设计方案亟需实验验证。而CHIEF就可以验证重大工程服役性能。材料制备实验舱负责人、浙大材料科学与工程学院张泽院士认为，将来无论国内建设还是“一带一路”建设，若涉及桥梁、大坝、涵洞等重大基础设施和核能源建设等都需要进行实验，这个装置可以把时间缩短、空间与能量缩小，提供不可替代的作用，对社会影响力很大。此外，这个“大家伙”建成后还可以增强我国地球科学和材料科学研究的原始创新能力，比如发现高性能材料。
另外，记者还了解到，最近一个新方案已经列入了陈云敏的工作计划——他准备建立一个研究院，在培养学生的同时把超重力基础研究中的科学新发现转变成技术，然后产业化。
