2019 年 5 月,加拿大粒子與核物理國家實驗室(TRIUMF)發布了“2020~2025 戰略計劃”(以下簡稱計劃)。計劃主要介紹了未來五年 TRIUMF 在科學與技術、人才與技能、創新與合作三個關鍵方面的主題、目標和戰略。
1 TRIUMF的簡介
TRIUMF 是加拿大的粒子加速器中心,同時也是國際發現與創新中心。經過 50 年的運營與發展,TRIUMF 大大提高了其在科學、醫藥和商業領域的基礎、應用與交叉研究的能力。目前,TRIUMF 是由 20 所高校組成的聯盟所有并運行,并聯合了加拿大的頂級研究型大學、資助機構以及大型研究設施一起共同開展研究活動。
TRIUMF 的愿景是讓加拿大在科學、發現和創新方面處于世界領先地位,并改善人民的生活水平,建設一個更美好的世界。TRIUMF 的使命是作為加拿大離子加速器中心,推動同位素科學和技術在基礎和應用方面的發展,開展從核與粒子物理到生命與材料科學的跨行業和跨學科合作,通過發現與創新、激勵與教育來為大家創造知識與機會。
2 TRIUMF 的 的 2020 ~5 2025 戰略計劃
TRIUMF 的 2020~2025 戰略計劃將重點關注科學與技術、人才與技能、創新與合作三個關鍵方面,充分利用 TRIUMF 的三大平臺——先進稀有同位素實驗室(ARIEL)、加速器醫用同位素研究所(IAMI)和 TRIUMF 創新平臺,目的是讓 TRIUMF 能夠在這五年內和未來幾十年為加拿大及其人民貢獻出最大的價值和利益。計劃針對上述三個關鍵方面均提出了兩項主要目標,并制定了一套有助于實現該目標的戰略。計劃的制定經過了廣泛的公眾征詢,并與 TRIUMF 的愿景、使命和價值觀完全一致。
2.1 科學與技術
目標1 :在多學科研究組合中實現突破性的發現。
成果:擴展前沿知識,提高加拿大科研成果在全球的認可度。
實現上述目標的戰略:
(1)了解星塵的形成。通過世界領先的核物理計劃,以及利用 TRIUMF 的同位素分離器和加速器(ISAC)和 ARIEL,確定恒星災難中何處以及如何生成重質化學元素(鐵和鈾之間)。最終的研究結果將為超級計算機模擬中子星合并和恒星爆炸提供信息,以及幫助解釋多信使天文觀測。
(2)理解宇宙的起源和演變,包括:為歐洲核子研究中心(CERN)高亮度大型強子對撞機(HL-LHC)的 ATLAS 探測器升級做出貢獻;探索暗物質及中微子的性質;在 CERN 的 ALPHA 抗氫實驗中發揮主導作用;推進超冷中子和稀有同位素的精確測量。
(3)開發新的放射性藥物用于診斷和治療疾病。充分利用IAMI 設施和加速器醫用同位素研發能力,開發可用于神經疾病和癌癥等成像和治療的同位素,這些同位素還可顯示出細胞水平的生物學過程。
(4)推進量子材料革命。TRIUMF 的分子和材料科學中心是世界上少數幾個使用μ介子和稀有同位素粒子束來表征先進量子材料電磁特性的設施之一,經過升級改造后可用于尋找新的量子材料,以開發出更好的電池、電子設備和量子計算機。
(5)充分發揮加速器科學和探測器技術的優勢,使加拿大在 HL-LHC 項目和其他主要國際科學項目中發揮關鍵作用。
(6)應用數據科學和機器學習。將高性能計算和高級分析技術方面積累的豐富經驗應用到核物理、加速器科學和核醫學工作中,獲得新的發現和創新。加強網絡研究人員對經典和量子機器學習系統的運行能力,以用于尖端科學應用。
目標 2:加強 TRIUMF 作為世界領先粒子加速器中心的地位。
成果:加強加拿大世界級多學科研究和開發的能力。
實現上述目標的戰略:
(1)發揮 TRIUMF 加速器綜合體的最大優勢。TRIUMF 現有的加速器系統已經處于世界領先水平。ARIEL 建成后將成為世界上最強大的多用戶稀有同位素束流設施,為科學、醫學和商業生產更多獨特的同位素,同時促進粒子與核物理、生命科學和量子材料等項目的開展和進行,進一步擴大TRIUMF的知識視野。
(2)將 TRIUMF 建設成全球核醫學中心。IAMI 將建造成為開發、生產和商業化醫用同位素以及新型放射性藥物的全球樞紐,使加拿大的核醫學研究和開發處于世界前沿,同時改善加拿大人民的健康和確保國家的同位素供應。
(3)投資建造最先進的實驗室基礎設施。為了充分利用ARIEL 和 IAMI,維護和升級實驗室的基礎設施和加速器設施非常重要。例如,使用最新的技術、實踐和流程,優化安全性、可靠性和有效性,擴大辦公室和實驗室空間等。
(4)吸引優秀的科學家加入 TRIUMF 的世界級設施中。改善現有設施和增加新的基礎設施,確保加速器的可靠性,讓科學家參與到新設施能力的開發工作中,以及為非專家們提供技術和科學支持。
(5)將 TRIUMF 建設成現代化和包容性的機構。采用現代化、包容性的商業實踐和新的管理模式,以迎接未來的挑戰。
2.2 人才和技能
目標 3 :將 TRIUMF 建設成跨學科教育和培訓中心。
成果:為加拿大培養新一代的高技能人才,使其在未來的知識與創新經濟社會中具有競爭力。
實現上述目標的戰略:
(1)培養一種接納公平、多元化和包容性的文化。重點考慮聘用女性、本地人和其他不具備科學、技術、工程與數學(STEM)知識或技能人員。
(2)給初、中級科研人員提供更多機會。為年輕研究人員提供在國際多學科團隊中從事尖端科學研究的經驗,為他們培訓使用最新技術和工具所需的技能。通過加強企業職能、商業化、通信、項目管理和數據科學方面的培訓,將他們培養成管理部門和研究領域的后備人才。增加學科內和跨學科的機會,進一步擴大博士學位計劃,培養更多有興趣致力于加速器技術研究的年輕人。創建針對特殊群體的戰略性博士后獎學金。
(3)加大職業發展培訓的力度。制定新的培訓計劃,為TRIUMF 所有的研究生和博士后研究員提供職業發展選擇和個性化發展計劃。根據每一位員工的發展道路制定個人發展計劃,包括外部培訓機會。
(4)利用工作網廣泛培訓學生。通過遠程學習與 TRIUMF的實驗室現場學習相結合,為工作網中的各級大學、理工學院學生提供一系列核心學科的培訓機會。
目標4 :激勵加拿大人勇于發現和創新。
成果:為加拿大人提供更多進入 STEM 領域的機會。
實現上述目標的戰略:
(1)讓加拿大各地區更多的公民從事 STEM 工作。采取的措施包括:為教師、教育工作者、記者和科學傳播者提供職業發展機會;利用網絡與全國各地區共享創新資源;利用最新的工具和技術讓大眾(尤其是學齡兒童)了解 STEM 知識等。
(2)宣傳科學、技術和創新的價值,包括展示突破性發現、挑戰性科學問題的解決方案以及應用與創新成果等。
2.3 創新與合作
目標5 :將科學與技術轉化為創新力。
成果:發展顛覆性的新科技,實現以商業為主導的創新,并最終改善加拿大人的生活。
實現上述目標的戰略:
(1)將 TRIUMF 開發的技術商業化。具體措施包括:與行業合作伙伴合作,將新技術推向市場;為有前景的技術建立知識產權,并將其授權給公司,以獲取特許權使用費或股權;創建新的公司,以便將具有可持續競爭優勢或需要大量投資的技術商業化;創建一個大規模、高影響力的創新園區,以推動跨多個學科的顛覆性技術的開發和商業化。
(2)利用 TRIUMF 的技術來解決現實問題。未來,TRIUMF將探索新的機遇,拓展現有的工業伙伴網,特別是在輻照試驗以及利用新的 IAMI 設施生產醫用同位素方面。TRIUMF 還將在重點領域建立新的合作關系,例如利用 PET 醫用同位素技術來提高采礦、清潔能源生產、紙漿和紙張制造以及食品制造的效率。
(3)利用 TRIUMF 的工作網與私營部門建立聯系。TRIUMF將建立一個新的加拿大量子計算網絡,為全國各地的研究人員提供世界領先的工具。另外,TRIUMF 還將創建一個國家數據科學培訓計劃,以幫助工作網中的成員在行業內找到合適的工作。此外,TRIUMF 通過將成員大學中的研究人員與潛在的投資者和發展合作伙伴聯系起來,以加速從技術開發到商業化的進程。
(4)培養下一代科學家-企業家。成功的科技公司創始人既要了解技術,又要對技術應用充滿熱情,同時還精通業務和商業化方面的技能和專業知識。除此之外,他們還需要接觸可提供建議并帶來投資者和合作伙伴的經驗豐富的導師。為了鼓勵研發團隊創業,TRIUMF 將與 UBC Sauder 商學院合作推出商業化/創業培訓計劃,并為受訓人員指配合適的行業導師。TRIUMF還將建立一個企業家派駐計劃,邀請企業家入駐 TRIUMF 以幫助研究人員抓住具有戰略性的商業機會,并圍繞相關技術建立公司以及開展合作。
目標6 :推動研究、技術和創新方面的國內和國際合作。
成果:使加拿大在發現和創新方面更強大、更具競爭力。
實現上述目標的戰略:
(1)利用 TRIUMF 的工作網創造新的合作機會。無論是在國內還是在國外,TRIUMF 工作網的優勢和廣度都為研究、創新、商業化和培訓方面的合作與協作提供了肥沃的土壤。基于TRIUMF 在核與粒子物理方面的成功,TRIUMF 將與其成員大學以及其他合作伙伴一起,在探測器技術、生命科學、材料科學和工程方面開展合作研究,共同致力于發展加拿大的優勢領域。
(2)為國際大科學項目提供通道。TRIUMF 卓越的專業知識和基礎設施使其成為加拿大國際科學合作的通道,為 TRIUMF 的成員在顛覆性研究中提供了很好的領導機會。在國內,TRIUMF將繼續與國際合作伙伴合作,共同致力于超冷中子設施項目以及推進加拿大地下物理研究所(SNOLAB)的暗物質和中微子實驗。在國際上,TRIUMF 將繼續在 CERN 項目發揮領導作用,并為下一代長基線中微子項目做出重要貢獻。TRIUMF 還將在未來尖端實驗和加速器設施領域開展新的國內外合作。
(3)推進科學與研究方面的國際合作。TRIUMF 將通過新的舉措加強現有合作,并與新的國際合作伙伴簽訂正式合作協議,例如最近將與德國亥姆霍茲聯合會就量子計算和大數據達成的協議。此外,TRIUMF 將招募更多加拿大大學作為 TRIUMF 的正式成員以及歡迎第一批國際非正式成員來進一步加強其團隊力量。
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