HFI“青年科学家-顶尖实验室探索系列”是华附国际部基于自身的六大育人理念——自我认知、自我驱动力、思辨能力、社交能力、社区意识、世界公民意识，在培养学生科研素养和创新意识方面新开设的活动。

华附国际部一直鼓励学生基于现实生活中所碰到的问题去思考、探索研究更多的领域，充分发挥主观能动性，在主动参与和发现、讨论、调查、实验以及实践的过程中，培养他们的探索精神和科学思维能力，以及对科研的热爱。

顶尖实验室参观系列，作为国际部科学学科版块的重要补充部分，可以激发学生对科学的兴趣。学生通过实地参观观察，能够将课堂上学到的理论知识和实际应用结合起来，加深对科学原理的理解，有机会了解科学领域的职业和研究机会，从而激发追求科学相关职业的兴趣，为他们未来的职业发展奠定基础。

目前，HFI与多所重点实验室（包括数学、物理、化学、生物等学科方向）取得联系，将学生的兴趣和热爱从课堂延伸到课外。

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在刘慈欣的科幻小说《三体》中，外星文明通过干扰地球的粒子加速器，将地球文明锁死。这个情节虽是虚构，却揭示了粒子加速器在科学探索中的核心地位——它是人类破解宇宙奥秘的“钥匙”。

而现实中，中国科学家们正用一座真实的“超级装置”回应这种想象：作为我国“十二五”国家重大科技基础设施之一、由中国科学院近代物理研究所主导建设的“强流重离子加速器装置”(High Intensity Heavy-ion Accelerator Facility，HIAF)历时7年建设期，将于2025年下半年完成总验收。

一群来自华附国际部的学生，在老师们的带领下，有幸在加速器装置验收启动前深入观察HIAF隧道、离子源、超导加速器等核心部件，理解HIAF的工作原理及其在基础科学中的意义，探索重离子加速器的跨学科应用（如医学、能源、材料），培养科学探究能力，还能在真实科研场景中感受科技报国的精神内核，为未来职业选择和国家科技发展储备新生力量。

01 关于HIAF

HIAF的核心目标是打造一台具有国际领先水平的强流重离子加速器装置，具备极端核素合成、高流强束流、高进度测量等能力的国际领先重离子科学研究装置。

HIAF和CiADS项目整体布局效果图 网络

HIAF装置主要包括加速器系统、实验终端系统以及土建公用设施等三部分，涵盖8个实验终端（如低能核结构谱仪、高精度环形谱仪等），可支持核物理、核天体物理、材料科学、医学等多个领域的研究。该项目不仅是探索微观物质世界的重要工具，更是国家科技实力与战略自主性的体现。其在基础科学、医疗、能源等领域的广泛应用，将深刻影响未来科技发展格局。

在不久的将来，HIAF将与CiADS项目联动运行，作为粤港澳大湾区国际科技创新中心建设的一部分，为我国核科学基础研究、加速器驱动的先进核能系统及核技术应用提供技术和人才支撑。

02 项目意义

“HIAF建成后，将是国际上脉冲流强最高的装置，让我们能以接近光速的束流探索宇宙元素的起源。”

——中国科学院近代物理研究所党委书记兼副所长胡正国

HIAF涉及核物理、天体物理、材料科学等多个领域。我们希望通过实地参观加速器隧道、超导磁铁等设施，学生不仅可以直观理解粒子加速、核反应等抽象物理概念，更要学会发散思考、建立跨学科思维，例如重离子束在癌症治疗中的应用（物理+生物）、核废料嬗变技术（物理+环境科学）等。

HIAF的故事，不仅是一台装置的诞生，更是中国科学家破解宇宙之谜、服务人类需求的缩影。它承载着人类对未知的探索、对生命的关怀，以及对地球环境可持续发展的承诺。

03 学生随笔

我们到加速器已是上午十点多，雾气还没散去，整个HIAF加速器的建筑轮廓在晨风中模糊不清，远处传来设备运转的低频嗡鸣。搭乘电梯前往地下12米深处，推开厚重的防辐射门，就到了此行的核心—强流重离子加速器。

HIAF（强流重离子加速器装置）是中国科学院近代物理研究所正在建设的大科学装置。地下隧道深12米，束线总共有数公里长。黄黑相间的辐射警示牌、闪烁的警示灯、剂量监测仪上波动的数字，都在提醒我们这里的特殊性。带队的老师说，这个装置即将完成调试，很快就能投入运行。

HIAF地下巨大环形装置 杨建业/摄

装置的核心系统令人叹为观止：第四代超导ECR离子源能产生45GHz的高频微波；强流超导直线加速器可以达到毫安级的束流强度；采用12T/s国际最快速率的重离子非谐振加速技术的同步加速器；以及目前国际上精度最高的环形核质量谱仪。但最让带队老师自豪的，还是他们团队负责的电子冷却系统。"这是电子冷却装置，是我目前在做的。当它工作的时候，电子束会和重离子束平行运动。通过电子和离子间的相互作用，重离子束的能量就会被传递给电子，就像低温物体让高温物体降温一样。"

在沙盘展示区，中科院近代物理所的副所长何源老师给我们进一步讲解了装置的意义。“人类利用能源的历史，”他眼里闪烁着分享知识的兴奋，“就像从用木棍打猛犸象，到用猎枪灭绝猛犸象，再到现在的核能与粒子束。掌握利用能量的技术让人类有了灭绝一切动物的能力，”他停顿了一下，露出顽皮的笑容，“除了蚊子，因为大炮打不着...”自带紧张严肃气氛的研究所顿时充满同学们开怀的笑声，大家顿时觉得科学也有“接地气”的一面。有位同学在临走时，问能不能未来到研究所做志愿者。“你想现在留下来也没问题，”何老师开玩笑道，“学物理的我们要，学生物化学和其它理科的也没问题。当然学文科也能来，我们要让社会知道我们正在做什么。”

出了研究所的大厅，是一片绿油油的山坡。山下，太平岭核电站未完工的反应堆静静地矗立，不远处就是广袤的大海，海水在阳光下闪烁着细碎的光芒，潮声隐约可闻，礁石上飞溅的浪花就像加速器中那些稍纵即逝的粒子。而在大海深处，涌动着更多不为人知的暗流，等待着勇敢者去探寻。

山脚下未完工的太平岭核电站 朱励行/摄

最后，衷心感谢惠州中国科学院近代物理研究所“强流重离子加速器装置”项目以及为此次活动努力的各方组织及个人，感谢他们为华附国际部师生及家委代表提供如此难得的科普机会，为引导公众走进科学、感受科学魅力的热情支持和所做的努力！

随笔 | Y10-凌楷城、蔡以同

编辑整理 | HFI招生办