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极可能被“卡脖子”的基础领域

近日，中国核数据中心正式发布了由我国自主研发的《中国评价核数据库》最新版本CENDL-3.2。

这个令人看不懂的代号，和这则没有引起多大波澜的消息，实则关系到我国核领域的“根基”。

国际核数据委员会委员、中国核数据中心主任葛智刚研究员表示：“CENDL-3.2的发布，对发展我国自主知识产权的核数据技术，防范国外技术封锁，大力发展核能、核医学、同位素和辐照产业，进一步巩固并提升我国在国际核数据界和核数据相关研究领域的影响力和话语权有着极为重要的意义。”

我国核数据研究起步较晚，而且在关键高精尖核数据与先进方法上始终受到国外封锁。

特别是最近几年，核大国的技术脱钩日趋明显，在封锁关键数据和关键方法的对象已经扩大到了原本被认为“无国界”的核反应、核结构基础领域，近两年技术封锁措施更是步步紧逼。与此同时，国外已再次加速开展核数据基础与应用的研究。

这也从侧面证明，中国必须掌握自己的核心技术的重要意义。

习近平总书记曾强调：“我国科技如何赶超国际先进水平？要采取‘非对称’战略，更好发挥自己的优势，在关键领域、卡脖子的地方下大功夫。”

对此，葛智刚表示，梳理“卡脖子”问题，不光是要关注像电脑芯片这样的硬件，更要从更深层次、更加基础去挖掘，核数据就是极可能被“卡脖子”的一个关键基础领域，今后只能继续加强，绝不能削弱。

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一堆数字有这么重要吗？

对原子核的研究与应用是人类认识自然界、文明进步的一个体现，核数据是这个过程中的一个重要表征，也是原子核基础研究与核技术应用的一个重要桥梁。

核数据是原子核自身特性和原子核与其他粒子发生反应的重要表征，通过研究核数据，可以推动对原子核的研究，也将推动对原子核与其他粒子发生相互作用过程研究。

一切与原子核本身和原子核反应过程相关的核装置设计、测试、运行以及各类核技术的应用都离不开核数据的支撑。如核能（反应堆）技术发展、同位素生产、核医学等等。高可信度的核数据可以为这些技术应用与拓展提供强大的基础数据支撑。

以核电站建设为例，没有核数据支撑，核电建设需要的各种软件就是空中楼阁。比如在核电站屏蔽设计中，如果拥有精准的核数据，计算出的所需要屏蔽层厚度不确定度就能大大降低，而无需简单地通过增加屏蔽层厚度裕量来满足安全性要求，这样就可大大降低建设成本。

核数据的研究既是核科学研究与核科技应用的重要纽带，又是这两个领域发展的推进剂。

近年来，第四代核能系统，如钠/铅冷快堆、高温气冷堆、钍基熔盐堆和超临界水冷堆，乃至核聚变装置研究都对核数据提出了更高、更新的要求。

此外，在当前这个日益网络化、数字化的世界里，数据本身越来越凸显其重要性，“数字孪生”等概念也已渗入核领域。如果说对数据分级的话，核数据库里的数据，就是产生数据的数据，是原子世界的“底层逻辑”。

所以，重视核数据研究是核科学与核科技发展的必然，也是一个核强国必须高度重视的领域。

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 不能指望“弯道超车”

研究核数据的难度很大，特别是对一些不稳定核素。获取可靠的核数据主要基于两方面的工作：一是通过物理实验进行实际测量，二是核反应理论模型计算评价。

这两者缺一不可。

实验是确定理论模型计算参数的基础，但现实中，通过实验测量方式获取数据的成本极其高昂，某些反应道测量的技术难度极大，期望通过实验测量所有数据是不现实的。

测量实验中的换靶操作

与之相反，通过核反应理论计算评价能给出较为完整的数据曲线，但当前的主要核反应理论仍然是基于唯像模型，其预测性不足，需要实验数据来进行“刻度”，紧密结合实验测量与理论模型计算评价生成最终的全套数据库。

核数据研究作为典型的核基础应用领域，在没有核基础整体水平大幅度提高的基础上，要实现全面弯道超车的可能性非常小，因此只能也必须是厚积薄发。

“同时也需要积极引入与传统基础研究不同的新生技术与方法，如机器学习、大数据技术等等。这样我们才有可能在一些局部走到国际前列。”葛智刚说。

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在“根”上耕耘

我国核数据研究始于上世纪60年代初，有力地支持了我国原子能工业的发展。1975年正式成立了第二机械部核数据中心。随着1984年我国正式加入国际原子能机构（IAEA），第二机械工业部数据中心以中国核数据中心的名义对外进行交流合作，执行国家核数据中心的职能。

多年来，我国核数据工作一直坚持两院院士朱光亚先生制定的“小规模、高水平、有特点”指导方针，开展了大量研究并取得了令人瞩目的成果。

在中国核数据中心的牵头下，形成了包括北京大学、清华大学等20余所高校和重点科研院所组成的全国核数据工作协作网（CNDCN）。

中国核数据中心在国内核数据领域起到了火车头的作用，组织了全国众多著名科学家协同攻关，完成了多期重大的国家核数据研究任务，为我国核数据发展打下了坚实基础、填补了多项空白，建立了具有独立自主知识产权的核数据研究体系，满足了各方面对核数据的急迫需求。

在中国数据中心会议室的墙上，贴着许多核数据前辈的照片，钱三强、朱光亚、于敏、何泽慧、黄胜年……这些在中国原子能工业发展史上留名青史的著名科学家都曾为我国核数据事业呕心沥血。

何泽慧

从二机部核数据中心到中国核数据中心，从CENDL-1到CENDL-3.2，一批批中国核数据工作者在中国原子能科学研究院僻静的一隅里默默耕耘。

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地位是靠实力取得的

目前，国际上以国家或地区冠名的核数据库有五家，即美国、日本、俄罗斯、欧洲和中国。《中国评价核数据库》系列已得到国际核数据界的高度认同，成为国际公认的五大中子评价核数据库之一。

地位是靠实力取得的。

葛智刚表示：“《中国评价核数据库》能冠以‘中国’，很大程度上在于获取这些核数据的测量与评价体系完全由中国人自己构建。”这也得到了国际核数据界的认同，认为我国评价核数据库与其他主流评价库没有关联性。

几十年里，中国的核数据工作者以自己过硬的业务素质赢得了国际同行的尊敬。

上世纪80年代，我国当时刚开始参加国际核数据合作，核数据测量专家卢涵林研究员在一次参加由IAEA组织的测量数据比对国际合作会议时，国外专家对中国的测量数据不屑一顾，认为中国不可能测出准确的数据。

卢涵林回国后，认真分析了大量国外专家的实验和数据分析过程。他发现了外国专家忽略了一些问题从而导致其测量数据不可靠，并通过自己实验再现了他们的测量结果。

后来，卢涵林再次参加国际会议时，国外专家对卢涵林完成的测量数据心服口服并给予了高度认可。

来自北京大学的唐国有教授具有丰富的核数据实验测量经验。“十二五”期间，唐国有教授评价完成的铀-238全套中子数据得到了国际核数据界的高度认可。

IAEA核数据专家特里科夫（Trikov）在某重大国际合作的正式总结报告中指出：在美国库的数据做出修订前，铀-238的数据以中国的数据为准！

最新发布的CENDL-3.2里，针对中子诱发铀和钚裂变系统的预测能力有了显著提高，在一些技术指标上已超过美国、日本和欧洲的评价核数据库。

比如，通过对1230个国际宏观基准实验系统的检验计算，CENDL-3.2在铀和钚裂变系统临界装置上Keff计算的卡方 (c2)检验结果已好于美国、日本和欧洲评价核数据库的结果。

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 选择核数据研究就是选择一种情怀

中国评价核数据库里面每个数据的背后都是全国核数据工作者无言的付出。

在难以获得国外先进技术支持的前提下，我国核数据实验研究人员花费了大量心血、克服种种困难，开展了一大批重要核素的关键反应道数据的实验测量工作，取得了高水平的实验测量数据。

比如，对某关键核素反应截面的测量从样品制备、实验方案确定和实验设备能力提升等最后获取实验数据就曾花费了十余年时间。再加上大科学装置等基础设施相对落后，我国的科研人员要付出比国际同行更多的汗水和艰辛。

几十年里以来，中国核数据中心沉淀了一支平均年龄40多岁、精干的中青年人才队伍。

中国数据中心评价部理论组组长续瑞瑞研究员说道：“在外人看来，我们多年的研究成果往往只是一些普普通通的数字，不像有些科研领域的成果那样引人瞩目，但对国家仍然有着不可替代的作用。当你选择了核数据事业，也可以说是选择了一种情怀，须坐得住冷板凳，当然也要学会苦中作乐。”

中国核数据中心测量技术研究部主任阮锡超研究员与妻子陈永静研究员同在中国数据中心工作。阮锡超负责实验测量，陈永静负责实验数据评价，属于工作流程的上下游环节。按阮锡超的话说，两口子讨论核数据从单位一直讨论到家里。

当两口子出现意见分歧怎么办呢？阮锡超笑着回答：“反正在家里都是‘媳妇儿对’，要下结论回单位再说吧。”      

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 国外越封锁，我们越开放

2019年，在北京举行了第十四届国际核数据大会。国际同行称这次会议是国际核数据界的北京奥运会。

这个系列会议每三年召开一次，是国际核数据界规模最大、水平最高的学术交流会议。此前从未在经济合作与发展组织(OECD)成员国之外的国家举办过。通过积极与一些OECD成员国竞争，我国首次获得了这次大会的举办权，并成功地在北京举行。

这是国际核数据界对中国几十年来取得成就的肯定。

基于我国现有研究基础、实验设施条件和国际核数据研究最新发展趋势，中国核数据中心牵头制订了我国核数据未来5~10年持续发展规划：

一是建立完善的、具有国际一流水平的核数据研究体系。如依托国内已经建成及即将建成的各种核科学大科学装置（如中国散裂中子源、500 MeV强流质子直线加速器等），到2035年，建立完善的、具有国际一流水平的核数据测量能力体系，实现我国核数据测量能力的跨越。

发展先进的理论模型程序及计算方法，在核数据研究中引入人工智能等新技术与新方法，实现理论评价、建库及宏观检验等方面能力的大幅度提升。

二是联合国内的优势单位，打造高水平研究队伍，进一步提升我国核数据研究在国际上的影响力。如：目前中国核数据中心联合国内研究力量，特别是新生研究力量，对核数据基础理论研究进行了布局，开展了核裂变理论基础、轻核反应理论、核数据处理方法等方向的研究。

三是加强交流与合作。在国外核大国趋于对我们进行技术封锁和脱钩的大背景下，我们更应进一步扩大对外交流与合作，消除各种不利因素，以争取更好的发展环境，进一步提升我们的水平。

中国核数据中心已经与IAEA、经合组织核能署（OECD/NEA）等相关国际组织机构及美国、俄罗斯、日本、德国、荷兰、法国、意大利和韩国等国的核数据中心与机构建立了良好合作关系。

在人类探索、研究原子核的奥秘过程中，来自世界各国的科学家与研究人员为此付出了极大的心血，也经历极大的艰辛与曲折，甚至为此付出了生命的代价。

不断地丰富核数据研究与应用的成果、加深对原子核的认识并造福全人类，就是对这些付出的最好尊重。

在基础科研逐渐被重视、国家投入逐步加大的沃土上，中国核数据工作者也将继续埋首耕耘。

（本文刊发于微信时有调整，原文见《中国核工业》杂志2020年第7期《选择核数据研究就是选择一种情怀》）

策划：杨金凤

编辑：李春平 蔡皛磊