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“科技小岗”凤麟核：敢闯敢试敢为人先

发布时间：2021-5-5 19:04 原作者:吴彪来自: 人民日报客户端

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要么创新！要么灭亡！

我国商用核能历经几十年的发展取得了巨大的进步，正逐步从核能大国跻身核能强国。但经历三次特大核事故后，世界核能发展严重受挫，甚至在部分国家出现衰退。制约核能发展的因素主要包括核安全问题、核废料处置问题、核燃料稳定供给和经济性问题、公众接受度问题等，而这些问题目前并没有很好地得到解决，核能未来发展挑战巨大。

传统的核能发展理念试图通过改进已有设计方案的安全性，来达到提高公众接受度，主要是依据核事故的经验反馈，补丁式增加新的防御层次、系统和措施。但这种依赖复杂设计提升系统安全性的方法，反而使得核能发展陷入“追求安全—补丁叠加—复杂度增加—降低安全性/经济性”的循环之中。

“只有创新才能摆脱传统核能的发展困境”，吴宜灿表示。走在“凤麟核”办公场所内，“要么创新，要么灭亡”这几个大字格外醒目。“不盲从、不跟风，做事一定要有新的思路、新的方法”，这是吴宜灿在工作指导时最常说的话。修修补补的微创新并不能带来深度改变，只有颠覆式创新才能让科技的潜力真正释放出来。基于对核能与核安全的深入认识，“凤麟核”从源头确保核安全的革新理念出发，提出了超小型先进核能系统“核电宝”，它具备“超安全、超小型、超长效”的特征，不仅从源头避免了传统核事故，还能够将尺寸做得非常小，比如千瓦级只有排球那么大，兆瓦级可放在集装箱内，一次更换核燃料可以连续运行10～30年，这彻底颠覆了人们对核能的认知。

然而，新生事物的发展却不是一帆风顺的，核电宝概念刚提出时，业内部分人士并不看好，认为这是“炒概念”“这么小怎么可能做得出来”，甚至还受到了一些传统势力的阻挠和打压。越是艰险越向前，“凤麟核”成员相互纽在一起，利用团队已发展的新型中子输运理论方法，在设计理念上进行革新。“核电宝”采用常压运行的特种液态金属作为冷却剂，同时提出一体化模式，使得单一系统部件同时实现多类功能，充分利用材料、部件、系统的固有特性与自然规律以确保安全，就像把“电子管”升级为“集成电路”,这样把几米大的堆芯缩小到只有几十厘米。另外，他们打破了核能研发主要依赖国家经费支持的传统模式，通过积极吸纳社会资本，实现了核电宝研发资源高效配置与工程研发的快速突破，短短的几年时间内，攻克了一个又一个难题，建立了核电宝设计方法体系，突破了系列关键技术，首次建成兆瓦级车载核电宝关键技术集成试验样机，形成了具有自主知识产权的技术体系。相关研究成果被16位领域院士专家组集体评价为“整体达到国际领先水平”。

由于安全可靠、小巧灵活、可持续性佳等优点，“核电宝（Hedianbao）”这个专有名词已被世界核协会（WNA）收录，带动了国际国内核能研究领域的新热潮，美国、俄罗斯等核能强国近年来也公布了类似的核电源研发计划。在分析核能发展历程和目前能源的多元化需求的基础上，凤麟核提出“从源头确保核安全”的“四项革新”举措，并提出第五代核能系统（简称“核5G”）及其技术特征，并认为这将成为先进核能未来发展方向。相信在不久的将来，小巧灵活的核电宝，将实现城市供电供暖、海洋与海岛开发、船舶与航空航天动力等重要应用，为核能的安全高效利用开辟新途径。

核电宝工作原理演示

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做有用的科研！

谈到“核”，对于老百姓而言，它是顶天的研究，是国之重器，既神秘又高深，距离我们很遥远甚至还有些恐惧。其实，“核”就在我们身边，小到你吃的一些果蔬和海鲜、用到的餐巾纸，大到癌症治疗，这其中都有核技术的身影。

癌症关乎亿万人民身心健康、关系国计民生。据报道，我国每年新增癌症患者400多万，新发病数和死亡数居全球之首，约70%的癌症患者需要接受放射治疗。2002年一个偶然的机会，吴宜灿了解到我国高端放射治疗装备几乎都靠国外进口，而医院进口一套放射治疗系统动辄花费几千万人民币，治疗费用太贵以至不少病人不得不放弃治疗。在生命面前一切都是渺小的，吴宜灿萌生了“我们搞核的应该要为民众生命健康做点什么”的想法。

放射治疗以核科学为基础，涉及临床医学和计算机等技术，是典型的多学科交叉应用，单靠哪一门学科都无法完成理论突破和技术集成。“凤麟核”自筹经费成立放射治疗技术课题组，把核能中子与辐射输运理论研究成果应用于癌症放射治疗，可以说是“杀癌症用牛刀”“小菜一碟”。可是团队还欠缺医学方面的人才，正当大家一筹莫展之际，好几家三甲医院放射治疗科的医生听说此事后，慕名前去拜师攻读博士学位，希望投身于这一有意义的事业，通过多学科人才交叉来集合各种力量，就这样团队启动了国产放射治疗系统的研发。

“做有用的科研”，就是要做让老百姓用得上、用得起的先进放射治疗系统。团队从基础理论着手，围绕光子/电子、质子、中子治疗开展体系化的研究。2006年，精准放射治疗关键物理与技术研究成果获安徽省自然科学奖一等奖。团队创新发展了精准计划、精准定位、精准照射和精准测评的“四精”放射治疗技术，成功研发精准调强放射治疗计划系统“麒麟刀”，2016年入选十大“中国重大技术进展”，2018年入选“全国辐射物理领域十大科技进展”，经过在中国人民解放军总医院（301医院）、中国人民解放军陆军总医院、中国科学技术大学第一附属医院的数百例临床试验，2019年5月获批国家药品监督管理局颁发的医疗器械注册证，成为我国首个通过国家创新医疗器械特别审批的放射治疗计划系统。同年12月，“麒麟刀”产品正式发布，启动生产。

“凤麟核”在政府支持下吸纳多元化社会资本投资，将科研院所、高校、高科技企业和金融资本紧密联合，牵头成立“肿瘤放射治疗辐射基础与临床研究合作基地”“高端放疗产业创新战略联盟”，共同推动高端医疗装备产业发展。2020年，“麒麟刀”产业化公司入驻国家级南京江北新区，建立辐射医学与放射治疗技术创新产业基地，入选南京市“培育独角兽企业”，被投资教父阎焱评价为肿瘤精准放疗领域的“华为+龙芯”。

从2002年到2020年，“十八年磨一刀”。到现在还是会有人问团队为什么跨界研发“麒麟刀”，吴宜灿的回答非常朴素：“其实也没有想那么多，就是单纯地希望做点对老百姓有用的东西。”这恰恰也是“麒麟刀”这个名字的由来，吴宜灿说，“刀是通俗的说法，刀可以干净利落地切除肿瘤病灶；麒麟是中国传统瑞兽，寓意着祥瑞，希望通过这个产品为患者带来福音”。

秉持“做有用的科研”的理念，“凤麟核”围绕国计民生重大需求，以“精准守护，生命无穷”为愿景，未来将进一步集合各方力量加强先进放射治疗技术及产品的研发力度，打造高端放疗民族品牌，确保广大人民群众能够用得起高质量的放疗装备，为“健康中国”战略实施提供坚实助力。