國家重大科學裝置！杭州極弱磁大設施首個交叉研究平臺基建項目開工
進一步探索宇宙、攻克重大心腦疾病發(fā)病機理…… 極弱磁：改變世界，改變未來
零磁科學谷效果圖 濱江區(qū)供圖
10月30日，杭州極弱磁大設施首個交叉研究平臺基建項目開工。省委副書記、市委書記劉捷宣布開工，中國科學院院士房建成出席。
極弱磁大設施，是國家重大科技基礎設施，類似的還有中國天眼FAST望遠鏡、硬X射線自由電子激光裝置、高能同步輻射光源等。
作為杭州首個交叉研究平臺，它主要承擔重大科技成果工程化的實驗驗證，突破關鍵技術和裝備制約的重大使命。
啥是“極弱磁”？
有人說，兩個人互相思念達到一定的強度，就會產(chǎn)生磁場。這聽起來有些玄乎其玄，但確實是真的。
現(xiàn)代科學技術已經(jīng)揭示，一切物質(zhì)都有磁性，任何空間都存在磁場。長期科學研究表明，絕大多數(shù)物質(zhì)具有弱磁性。
譬如人類大腦，產(chǎn)生的磁場有多強？非常微弱，大約是100fT（磁感應強度單位），大概是地球磁場的十億分之一。
因此，如果我們要給“極弱磁”下個定義，就是特指因為磁場太弱很難測量到或者無法感知到的磁場。
這么微弱的磁場測量出來有什么用？
極弱磁場普遍存在，關鍵在于如何實現(xiàn)精準測量。在經(jīng)歷機電式、光學式兩代發(fā)展后，精密測量開始進入量子時代，逐步實現(xiàn)超高靈敏度磁場測量。
此前，受困于測量裝置精度達不到要求，許多設想在現(xiàn)實生活中還無法實現(xiàn)，現(xiàn)在有了超高靈敏磁場測量，人類可以獲取新的實驗數(shù)據(jù)、揭示新的自然現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)新的科學規(guī)律，從而獲得了一種認識世界的新工具。
概括起來，超高靈敏極弱磁場重大科技基礎設施主要有三方面作用——
1.產(chǎn)生新的科學發(fā)現(xiàn)：神經(jīng)信號測量與腦科學研究，實現(xiàn)“精準測量”，前沿物理學EDM（電偶極矩）等重大命題驗證。
2.攻克重大心腦疾病發(fā)病機理：超高分辨率極弱磁成像技術，實現(xiàn)“高清成像”。
3.實現(xiàn)高端醫(yī)療裝置“中國制造”：極弱磁成像代替功能核磁，推動高端醫(yī)療裝備跨代發(fā)展。
比如可通過超高靈敏磁場測量來實現(xiàn)的EDM（電偶極矩）高精度測量，可解決宇宙中物質(zhì)反物質(zhì)差別存在的問題，驗證宇宙大爆炸理論的正確性，并為宇宙起源的研究提供支撐。
比如在深空探測領域，2020年7月23日，我國發(fā)射了火星探測器“天問一號”，通過對火星采樣返回物質(zhì)的極弱磁性測試與分析，讓我國對火星及宇宙演化規(guī)律有了進一步認識。
從浩瀚的宇宙回到人類自身，我們知道有種疾病叫“癲癇”。目前，基于結構成像的醫(yī)療設備無法對癲癇、自閉癥等發(fā)育性腦疾病，阿爾茲海默病、帕金森癥等退行性腦疾病，以及抑郁癥、精神分裂癥等其他精神類疾病進行有效的診斷。
通過極弱腦磁心磁超，可以建立高時空分辨率的成像系統(tǒng)，實現(xiàn)對生物體的磁源成像分析，為以上腦類疾病提供一種被動、無損、可穿戴、高靈敏的新型治療手段。
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