新闻是有分量的

西湖大学云谷校区2021年建成 科学家的校园长啥样

2019-06-06 13:42栏目:商业圈

  4月3日西湖大学云谷校区全面开工,吸引了很多媒体的关注。尤其是云谷校区的标志性设计“学术环”,第二天纷纷地出现在各大媒体上。

  这是一个C形的半圆环,连接三个学院,外面环绕着一条弯弯曲曲的小河。从空中俯瞰,它像一个细胞,寓意生命的开始;三个学院通过“C形”连廊串接,又方便跨学科的交叉融合,体现了学校的办学理念。

西湖大学云谷校区2021年建成 科学家的校园长啥样

  很多人说,看起来很漂亮,也很有意义。

  但仅仅只是这样吗?

  西湖大学是一座很特别的学校,高起点、小而精、研究型。这样的定位,决定了学校的建设,首先要为“研究型”服务。或者说,首先要为科学家服务。

  科学家们需要什么?

  当你关注小河两边的风景时,他们在测算河有多宽、有多深;

  当你感叹学术环的精巧设计时,他们在翻看图纸,要求改变地下室位置;

  当你赞叹大落地玻璃的敞亮时,他们却坚决要求把一些屋子的窗户封掉;

  事实上,现在的“学术环”,表面看起来和德国设计师最初给的样子差不多;“里子”却已经改了上百遍。

  为什么要这样改?科学家们到底想要一个什么样的校园?

  弯弯绕的小河,不仅好看还可以隔振。

  “学术环”周边这条蜿蜒的小河,其实不算小,最窄的地方15米,最宽的地方25米,平均深度约3米。它在校园里绕出一个圈,这个圈直径666米,建筑面积21万平方米,“学术环”就在河中央,像一个小小的湖心岛。

西湖大学云谷校区2021年建成 科学家的校园长啥样

  很漂亮是不是?但在科学家眼里,它不仅仅是漂亮,更是一条“天然隔振带”。

  根据云谷校区的设计方案,西湖大学今后的教学、科研活动和精密仪器,都布置在“学术环”里。越是高精尖仪器,对防振要求越高。有振动,就会影响精准度,出现偏差,就可能会让研究功亏一篑。

  生活中,这样的振动源很多。比如说地铁,马路上经过的轿车、公交车、大卡车等等。有的一闪而过,比如轿车引起的振动;有的是真正的“隐形杀手”,比如地铁带来的振动。

  西湖大学设备资产部负责人张志强来自北京,近些年一直与地铁运行产生的振动特别是低频振动“打交道”。曾经动用数十台振动测量仪器,在学校、地铁周边密集布设监测点位,24小时监测。监测结果表明:地铁运行时产生的振动对高精密仪器正常运行有严重影响。同时,地铁运行的地下隧道具有“空腔效应”,一定程度上还增大了“振动”。

  大家都知道,振动在不同的介质中传导不同。水能有效降低振动的影响。张志强他们在监测过程中,进一步验证了湖泊中央的岛屿,在同等条件下,“振感”显著降低。

  看到“学术环”周边的“水环”设计,张志强直呼:“巧了!”原本只是为了景观设计好看的小河,摇身一变成为了一道天然屏障,有效降低振动影响,成为各大实验室的“守护者”。

  冷冻电镜最“娇贵”

  光靠一条河隔振还不够

  听上去,可能有人会觉得,这会不会太小题大做了?

  一点也不。张志强说,当初北京开通地铁后,因为振动影响,一些高校和科研院所的高精度、高灵敏实验,不得不安排在深夜地铁停运后。

  为此,一些途径高精密仪器集中区域的地铁,在地铁轨道上安装减振隔振设施,但代价很大,每公里造价是“天文数字”。

  还有一些科研院所和高校实验室,被迫“举家搬迁”,国内外都有发生。搬迁会影响很多高精密仪器设备的精确度和灵敏度,导致这些仪器设备从“高精尖”变成了“中低端”。

  “事实上,对精度要求高的仪器设备,光靠一条小河‘防护’还远远不够”,西湖大学科研设施与公共仪器中心负责人王永疆说。

  比如冷冻电镜。它可以拍摄样品在低温情况下的高分辨率图像,然后利用算法重构大分子的三维结构。

  还有微纳加工设备和工艺。通常要在如拇指大小的芯片上进行微米和纳米量级的优化设计、加工和组装,精度常常是一根头发丝的几十万分之一。可以想见,稍有“风吹草动”,那就是真正的“失之毫厘,谬以千里”。

  为了达到最好的防振效果,西湖大学对地上、地下空间重新布局,这几个实验室的地下,需要全部是实体。实体是什么概念?就是把下方原本的土挖掉,换成混凝土浇筑,让地下更结实。就好比,这些实验室都是建在了“巨大水泥柱”上,地基稳当,振动的影响就减弱了。

  所以说,一所研究型大学的科研基础设施建造,不是盖房子那么简单。

西湖大学云谷校区2021年建成 科学家的校园长啥样

  防磁、控温、超净、避光

  实验室还有这些要求

  故事说到这里,还没有结束。

  西湖大学虽然成立时间不长,却已经招纳了近百名科学家,他们每个人都有一个独立实验室,未来总计将达到300个。

  这些实验室除了减振、隔振,还有各种“五花八门”的专业要求。