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2023年2月，兰州大学稀有同位素前沿科学中心（以下简称“中心”）批准立项建设。这是教育部此次批复立项建设的6个前沿科学中心之一，标志着兰州大学在国家重大前沿交叉基础研究平台建设上取得了新突破。中心的建设意义与建设基础是什么？兰州大学在该领域的研究水平与学术地位如何？带着这些问题我们采访了中心常务副主任吴王锁教授。
1.筹建稀有同位素前沿科学中心的意义是什么？
众所周知，同位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子。稀有同位素是指自然界存在极少或人工产生的具有重要应用价值的同位素，稀有同位素的深层次物理和化学规律是核能开发与核技术应用的基础。稀有同位素的高效获取及安全利用，贯穿核燃料循环各环节，涉及核技术应用各方面，与国家安全、创新前沿、百姓平安、清洁能源、绿水青山建设息息相关。
从国际形势看，世界主要核工业国家对发展能源的战略研究极其重视。根据《核燃料循环化学最新进展报告》报道，美、俄、英、法等国都在大力发展先进核燃料循环基础研究。美国能源部17个国家实验室都将发展核能作为重点。先进核燃料循环工业体系发展的关键是高效、安全利用稀有同位素，即实现核资源利用最大化和核废物最小化。据国际原子能机构（IAEA）统计，如果不能及早实现先进核燃料循环利用，已经探明的铀资源大约只能使用50到70年。
从国家战略层面来讲，党的二十大报告指出：“积极稳妥推进碳达峰碳中和，积极安全有序发展核电，确保能源安全”，核能是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑。核工业是高科技战略产业，是国家安全重要基石，也是国防和国民经济建设的重要支柱，是大国地位的重要保障，稀有同位素涉及到核安全的方方面面，与美丽中国和健康中国建设脉脉相通。
从区域特色来看，甘肃是我国核工业最早部署和未来布局的重心区域之一，是我国核燃料生产的起点也是核设施退役和放射性废物处置的终点。从实现闭式核燃料循环来讲，旨在管核头、抓核尾、重应用。甘肃是我国规模最大、体系最完整的核工业科研生产基地之一，具有发展核能产业的独特优势。建设中心是国家在甘肃核工业布局的紧迫需要。
因此，建设中心是核领域发展大趋势的现实需要。新时代、新征程、新伟业，兰州大学依托天然的地理优势和雄厚的学科基础，理应承担起建设中心的任务与使命。
2.中心有怎样的建设基础？在稀有同位素相关领域有哪些科研成果？
兰州大学核学科起步于我国“两弹一星”事业。1955年，为了发展我国原子能事业，中央决定在兰州大学建立核科学人才培养和科学研究基地，代号“505”。682年来，兰州大学核学科在科学研究、人才培养等领域具有不可替代的优势，为“两弹一艇”和核能发展做出了重要贡献。可以说兰大核学科“创建和北大一样早，坚守与清华一样好”。
兰州大学长期从事稀有同位素相关领域的科学研究,在国内外具有重要影响力。中心目前拥有一批国家级、省部级高水平研究基地和特色研究平台。此外，稀有同位素高效获取和安全利用需要多学科密切协同和深度融合，而中心依托兰州大学雄厚的学科基础，以化学一流学科和核科学优势特色学科为主,集合物理学、材料、医学、信息等多学科的资源共同建设。
作为我国高校最早设置核专业的两个院校之一，我校近70年来从未中断过核专业人才培养，为国家输送了一大批核专业人才，在稀有同位素的高效获取和安全利用研究领域具有比较优势。同时我们也是我国最早开展现代化学教育与研究的平台之一，在镧系锕系元素分离、同位素分离富集等领域呈现引领性优势，产生了一批科研成果，概括起来就是能“上天、入地、下海”：
科研成果1：中心首席科学家严纯华院士团队长期从事稀土分离理论、应用及稀土功能材料研究，发展了“串级萃取理论”及稀土分离流程的最优化设计方法，实现了高纯重稀土的大规模工业化生产，使我国稀土萃取分离工艺实现自主化。
科研成果2：建立了不稳定原子核的相对论核多体理论，并被国际知名核物理研究机构CERN、GANIL等的最新实验证实。
科研成果3：在国际上首次发现了含有奇异夸克的隐粲四夸克态信号，并对科技部“2017年度中国科学十大进展”之“首次探测到双粲重子”作出了重要理论贡献。
科研成果4：嫦娥探测器伽玛关机敏感器研制，为嫦娥三号、四号及五号任务作出了突出贡献，为我国首次成功实现月球软着陆提供了有力的技术支撑。
科研成果5：聚焦小“中子”，谱写大文章。成功研制了“6×1012n/s强流中子发生器及快中子测量系统”“高产额紧凑型D-D中子发生器”“适用于高通量工程试验堆的堆芯自给能中子探测样机系统”等，打破了国外技术垄断和产品封锁，相关技术实现成果转化。
科研成果6：研制我国首台拥有全部自主知识产权的AB-BNCT治癌装置。目前已经成功出束，设计指标位居国际前列。
科研成果7：在低氧条件下关键核素吸附、扩散、迁移研究方面，填补了我国高放废物地质处置研究中处置化学问题的部分空白;开展的“化学法富集稳定同位素，“加压离子交换法分离稀土元素等研究水平国内领先、国际上有重要影响。
科研成果8：多功能发光材料的结构设计与性能调控，实现了稀土多维度光学信息存储和智能稀土生物探针构筑，并组装出稳定高效的无机-有机杂化钙钛矿太阳能电池器件。
科研成果9：2022年11月12日，搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭发射取得圆满成功。我校牵头研制的高能中子探测器于11月16日按任务节点向地面传回数据，标志着中子探测任务取得圆满成功。
3.中心聚焦的研究方向是什么？
我们围绕国家核能核安全战略，聚焦核燃料循环过程中稀有同位素的变革理论、高效获取、创新应用、安全处置，凝练了四个方面的科学问题和八个方面的技术问题，我把它形象地说成“四梁八柱”。四个重大科学问题是根据国际核能发展现状及趋势，以能源可持续安全利用为主线，从粒子、原子核、原子-分子、宏观介质、环境尺度分别聚焦目前未能掌握的物理化学机理而凝练的。分别是：深层物质结构中的夸克禁闭与非微扰问题；重元素起源问题；关键放射性核素与环境介质的作用机理；复杂系统结构及其反应机理。
我们结合国家相关规划，基于中心优势、特色，针对“卡脖子”难题，凝练出8个关键技术问题：（1）稀有同位素高效产生、分离及纯化技术。通过中子诱发重核裂变机制及技术等研究，探索稀有同位素高效产生、分离及纯化技术；（2）乏燃料后处理关键技术。基于串级萃取技术的稀贵元素分离新方法，开展适应强酸强辐射环境的先进稀有同位素分离提取剂与技术研究，为先进乏燃料后处理工艺的建立提供技术支撑；（3）突破核电源关键技术瓶颈，探索特殊放射性同位素在深空深海探测中的能源保障关键技术；（4）磁性稀有同位素动态核极化的核磁信号增强技术；（5）同位素药物合成与应用技术。通过加速器规模化生产、放化分离制备放射性同位素，并探索医用同位素药物的合成与应用技术；（6）复杂基体中稀有同位素的快速、自动、在线分析检测技术；（7）极端条件下稀有同位素及其辐射场探测技术；（8）关键放射性同位素的包容、屏障及迁移评价技术。
4.中心的定位与未来战略目标是什么？
我们按照“小规模、大目标、有特色、高质量”的发展定位，制定了相应的战略目标。
未来52年，中心将形成一流的组织管理体系，持续产出有重要影响力的原创成果，支撑相关学科建成一流学科，建成国内领先、国际有重要影响力的稀有同位素研究中心，成为引领和支撑国家核能核技术发展的创新高地和人才摇篮。未来五年我们预期取得的关键突破包括：
变革理论方面，发展非微扰计算的新方法，发展适用于描述弱束缚不稳定原子核的有效核力；高效获取方面，完成砹-211、镓-68、钼-992等加速器生产技术、高效分离提纯技术、药物快速高产额合成工艺及药物评价方法研究，针对氢和锂同位素，建立新的物理分离方法，即原子衍射法和激光激发磁分离法；创新应用方面，在重大医疗装置研制、同位素电源系统等方面取得关键突破；安全处置方面，阐明关键放射性核素在处置库所涉及的主要矿物表面的配位结构和迁移规律。研制固化基材配方，突破固化体服役性能评价技术。
未来10年，我们将持续培养高水平拔尖创新人才，汇聚一批顶尖科学家和创新团队，成为解决国家乃至世界重大核科技问题的核心创新力量，建成世界一流的稀有同位素研究中心。未来十年我们预期取得的关键突破包括：（1）变革理论方面，发展建立不稳定原子核结构的新理论；（2）高效获取方面，集中开展稀有同位素提取剂创制、稀有同位素富集；（3）分离新方法等研究，开发出适应工业化生产的装置；（4）创新应用方面，建立完善和先进的放射分析技术体系，开发出放射性核素的快速、自动、在线分析系统等；（5）安全处置方面，深度参与我国北山地下实验室的建设和科研攻关，针对放射性废物处置中的关键工艺问题，开发有工程应用价值的新型处置技术。
5.中心目前的组织架构是什么样的？如何进行运行管理？
中心目前的组织架构由管理委员会、学术委员会、执行委员会以及各研究方向和支撑平台等组成。我们实行管理委员会领导下的首席科学家负责制，同时聘请国内11位院士和相关领域12名知名学者担任中心学术委员会委员，为中心高质量发展出谋划策。
运行管理方面，中心全面加强党的领导和党的建设，将党支部建在科研团队上，实现党建与业务相融相促进。注重多学科交叉融合，强化任务驱动型攻关。坚持实体化独立运行，制定了一系列制度办法，规范管理及运行。总的来说，中心建立了高效的人才集聚机制、符合科研规律的考评机制、以需求为导向的科技成果转化机制、科研设备（设施）的共享机制、科研诚信制度和失信处理机制。
6.中心在队伍建设和人才培养方面有什么突破与创新之处？
队伍建设方面，学校赋予了我们科研用人自主权，由中心自主决定人才聘用标准、薪酬水平、考核办法，按需、有序引进。
队伍规模方面，我们采用“核心+网络”的科研组织机制，以研究团队为基本单元构建研究网络。人才培养方面，我们与相关科研院所、高校及企事业单位建立了长期战略合作关系。在国际合作交流方面，中心坚持以“开放、合作、务实”的精神强化国内外合作交流。同时兰州大学还是“欧洲核子中心LHCb国际合作组”的成员单位，设立了合作交流基金，支持师生参加国内外学术会议。
中心还牵头申报了“核与放射分析”学科创新引智基地，吸引海外高端专家学者参与中心项目研究，强化协同攻关；中心积极申报中国政府原子能奖学金，面向新兴核能核电国家培育高层次专门人员。同时，中心坚持持续举办稀有同位素前沿科学系列报告、“铸剑强国、核以道和”系列讲座，还承办了第六届国际核化学会议等高水平学术会议，邀请了一批知名专家学者访问交流。
总之，我们严格按照学校的人才培养思路去求贤、用贤，以“培养具有优良的思想品德、健全的人格、扎实的专业理论知识、富有创新精神、实践能力、兼具宽广的国际视野与浓郁本土情怀的学术型、应用型和复合型精英人才”为培养目标，立足于“通识教育与专业教育相结合、精英教育与公民教育相结合、国际视野与本土情怀相结合、现代化教学手段与传统教学手段相结合”的人才培养理念和“厚基础、宽口径、高素质、重能力”“因材施教，分类培养”的人才培养原则，鼓励创新、鼓励探索、允许失败、宽容失败，致力于营造有利于人才培养的新环境。