中国科创策源地依托大国重器实现从跟跑到领跑

建设国际科技创新中心：怀柔科学城的“生命观象台”

2025年中央经济工作会议明确提出了“建设北京（京津冀）、上海（长三角）、粤港澳大湾区国际科技创新中心”的战略目标。紧随其后，国家“十五五”规划纲要进一步强调，要完善区域创新体系，强化国际科技创新中心的策源功能。在这一宏大蓝图下，北京正加速布局：145家全国重点实验室和10家新型研发机构已落地生根，研发经费投入强度稳定在6%左右的高位，一个汇聚全球创新要素与世界科学前沿的高地正在崛起。作为北京国际科技创新中心的核心主平台，怀柔科学城更是重中之重，这里密集部署了高能同步辐射光源、综合极端条件实验装置等30多个重大科技基础设施。这些“国之重器”，正是催生“从0到1”碘伏性原创成果的坚实基石。

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“生命观象台”：多模态跨尺度医学成像设施

在怀柔科学城这片“大国重器”林立的创新热土上，多模态跨尺度生物医学成像设施格外引人注目。近期，这个顶尖的大科学装置正在进行哪些前沿探索？又取得了哪些关键技术突破？让我们一探究竟。

这里，正是北京国际科技创新中心关键的原始创新策源地。眼前这座设施，名为多模态跨尺度生物医学成像设施，是怀柔科学城30多个大科学装置中的重要一员。

从空中俯瞰，整个设施的架构一目了然。它由四大核心装置和一个辅助平台共同构成，涵盖了医学成像、活体细胞成像、分子成像等不同功能模块。这些装置被巧妙地分散在不同的建筑体中，而正是这个建筑群的有机组合，共同赋予了该设施“多模态跨尺度”的综合生物医学成像能力。

那么，究竟什么是“多模态”和“跨尺度”？简单来说，“多模态”意味着这个成像设施能够融合光、声、电、磁、核素、电子等多种截然不同的成像技术手段。而“跨尺度”则是指其观测范围实现了惊人的跨越——从纳米级到米级，从微秒到小时，生命在不同维度上的奥秘都能被直接探测。从微小的蛋白质结构，到完整的人体，如此巨大的尺度跨度，在这里都能被清晰观测。

单听这些描述可能还不够直观，不妨看几个具体的例子。比如手边这颗普通的花生，将它置于一台高精度成像设备下，无需任何复杂的预处理，就能清晰看到其外皮的细微结构，甚至能“透视”到内部花生仁的形态。正因具备这种从多维度观测乃至透视生命状态的能力，这个设施群被形象地称为“生命观象台”。这个观象台不仅能观测静态样本，更能探测生命动态。例如，在一个脑磁脑电探测实验室里，测试人员正在聆听贝多芬的交响乐。设备在完全无辐射、绝对安全的前提下，实时捕捉并呈现了她大脑此刻真实的电信号反应。

当然，探测的尺度可以很大，也可以非常精微。一个仅有指甲盖大小的多光子探测器，就能实时捕捉到自由活动小鼠脑中神经元发出的彩色信号——那些闪烁的光点。正是借助这项技术，我国在2025年首次实现了对自由活动小鼠的高分辨率彩色脑成像，并成功捕获了阿尔茨海默病模型小鼠脑中神经元线粒体的彩色影像。这项突破，充分展现了该技术在破解神经退行性疾病谜团方面的巨大潜力。

常言道“工欲善其事，必先利其器”。正是拥有了这些顶尖的科研利器，科学家们才得以“见所未见，思所未思”。

基础研究是整个科学体系的源头活水。毫无疑问，正是这些“大国重器”的强力支撑，推动着中国科学家从跟跑、并跑迈向领跑，同时也为北京打造全球科技创新与原始创新高地，注入了最核心的动能。