各位同学：

大家好！北京航空航天大学大科学装置研究院（以下简称“大装置院”）将于2024年7月5日（周五）至7日（周日）举办第四届全国优秀大学生暑期夏令营。此次夏令营已于6月20日发布正式报名通知，将于6月30日24点结束报名。请大家抓紧报名！

相关链接：北京航空航天大学大科学装置研究院招收2025年研究生优秀大学生暑期夏令营通知

 

在此，我们将带你更全面的了解大装置院，诚邀你与我一起，加入此次暑期夏令营，共同仰望科学的灿烂星河，揭开“国之重器”的神秘面纱。

 

前言

1、为什么建立大装置院？

国家重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学研究系统，是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的物质技术基础。2008年，房建成院士带领团队在国内率先开展基于原子自旋效应的超高灵敏磁场与惯性测量技术研究，经过十余年的持续攻关，测量精度已达到国际领先水平。基于其技术沉淀，在教育部和北京航空航天大学的支持下，2020年5月，房建成院士带领团队申报“超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置”国家重大科技基础设施（以下简称“极弱磁大设施”）项目，项目于2021年10月被列入国家发改委“十四五”规划。该项目是北航和工信部下属高校历史首个国家大科学设施，为了推动该项目的建设和人才培养，2022年3月，北航正式成立大科学装置研究院。

                        

                                                                                 

极弱磁大设施规划效果图

2、大装置院主要干什么？

大装置院肩负着建设国家重大科技基础设施的使命，项目将建成性能最高、空间最大的“零磁”空间，指标领先的科学装置与仪器，提供极端弱磁环境和极端测量手段，建成后可使我国超高灵敏极弱磁场和惯性测量技保持领先优势。在建设极弱磁大设施的同时，依托其开展重大科学问题研究、重要核心技术攻关和成果转化。面向世界科技前沿和国家重大战略需求，开展超高灵敏极弱磁场与惯性测量装置的研制，为神经科学与脑科学、基础物理学等前沿研究提供有效手段；服务空间探测和计量测试；面向人民生命健康和经济主战场，开展芯片级量子传感器技术和高分辨率极弱磁场人体功能成像技术研究，推动高精度量子传感器的产业化，实现高端医疗设备的原始创新；依托大设施开展零磁医学、零磁生物学、零磁化学、零磁物理学和零磁材料学的前沿基础科学研究。

 

 

面向世界科技前沿、国家重大战略需求、人民生命健康和经济主战场

3、谁来建设大科学装置？

   大装置院联合杭州极弱磁场国家重大科技基础设施研究院（以下简称“极弱磁大设施研究院”）和浙江莫干山地磁大科学装置研究院（以下简称“地磁大装置研究院”），共同推进大设施项目建设，同时有组织地推进原始创新和重大技术创新，推进成果转化，构建“科学-技术-产业”全链条创新体系。由大装置院发挥基础研究优势，开展“0-1”的原始创新突破，由极弱磁大设施研究院和地磁大装置研究院发挥工程技术优势，开展“1-10”的工程建设和科技成果转化，共同助力地方开展“10-1000”的未来产业培育及落地。目前，三个研究院已集聚和培养了一支超1200余人的高水平青年工程人才和科研人才，以及大批90后、00后的博士和硕士研究生，为建设国家战略科技力量蓄势赋能。

 

北航杭州创新研究院

极弱磁大设施研究院量子传感大楼

 

 

地磁大装置研究院

一、大装置院简介

1、历史沿革

大装置院源于1952年北航建校伊始成立的国内第一个航空仪表与传感器专业。前身是1956年为满足“两弹一星”惯性制导的急需，由钱学森先生提议、我国惯性技术的奠基人林士谔先生创建了国内第一个“航空陀螺及惯性导航”研究室。为了做出中国人自己的陀螺仪，以林士谔先生为代表的第一代科研先驱不畏困难，勇于创新，研制出了中国人自己的第一台液浮陀螺、动压气浮陀螺，挠性陀螺，实现了陀螺仪的从无到有。1981年，以张惟叙教授为代表的又一代胸怀大志的科学家，在国内率先开展光纤陀螺仪的研制。经过40余年的不懈奋斗，攻克了层层技术难关，实现了从机械陀螺到光学陀螺的跨越。2003年仪器科学与光电工程学院成立，由房建成教授带领第三代陀螺人自主创新。2008年团队瞄准国际最前沿的原子陀螺发起攻关，实现了原子自旋惯性测量灵敏度、漂移指标与国际最高指标相当，逐步成为北航“四大模式”（“大团队”、“大平台”、“大项目”、“大成果”）团队典型代表之一。2019年，团队加入面向国家重大需求而成立的前沿科学技术创新研究院，2022年3月，北航正式成立大装置院。

2、学科发展

大装置院支撑的一级学科“仪器科学与技术”，于2007年被评为首批国家一级重点学科，2012年在教育部一级学科评估中排名全国第1，2017年和2022年在教育部“双一流”学科评估为A+。在巩固优势学科方向基础上，研究院瞄准学科交叉，2022年在已有仪器科学与技术一级学科基础上新增生物医学工程、集成电路科学与工程两个一级学科的学术学位博士和硕士授权点，同时具有电子信息和机械专业学位博士和电子信息专业学位硕士授权点，加强了量子精密测量与传感技术等学科未来发展方向的探索力度，提升学科可持续发展的能力和国际水平。

3、科研队伍

大装置院拥有房建成院士牵头的高水平的“大团队”。现有博士生导师89人（其中全职博导32人，兼职博导57人），硕士生导师16人（不含博士生导师）。另有极弱磁大设施研究院和地磁大装置研究院专职科研人员520余人，其中博士99人，博士后36人。三院联合优化平台配置和研究力量，推进团队式培养模式，为每一位学生发展把关定向、保驾护航，助力每一位学生成长为原始创新能力、工程实践能力和国际交流能力一流的高层次、创新型复合人才。

大装置院和极弱磁大设施研究院合影

4、科研平台

大装置院拥有多个“大平台”，包括极弱磁场国家重大科技基础设施、惯性测量全国重点实验室、“极弱磁空间及应用技术”浙江省重点实验室、“零磁医学”山东省重点实验室、“极弱磁测量技术”教育部重点实验室、“量子传感技术”工信部重点实验室、“中英量子传感技术”教育部国际科技合作基地、国家航天局“中英空间科学与技术”联合实验室等多个国家级和省部级科研和人才培养基地。获批“导航制导与传感——先进惯性仪表与系统技术”国家自然基金委创新研究群体、“先进惯性仪表与系统技术”科技部重点领域创新团队等多个国家级和省部级创新团队。

5、项目成果

大装置院承担了多项“大项目”，不仅获批了国家重大科技基础设施，还承担了科技创新2030重大项目、国家重大仪器专项、国家“973计划”项目、国家“863计划”项目、国家重点研发计划项目、国家民用航天技术专项、国家自然科学基金重点项目等多项国家级重大重点项目。

 

大装置院科研团队坚持自主创新，取得了一系列“大成果”。研制成功核心指标国际领先的超高灵敏极弱磁场与惯性测量实验研究装置、小型化原子自旋陀螺仪原理样机、高性能原子磁强计样机、高精度光学陀螺位置姿态测量系统及磁悬浮惯性稳定平台、卫星新型姿控储能两用飞轮、大抽速超高真空磁悬浮复合分子泵等具有国际影响力和核心竞争力的系列创新成果。发表SCI论文700余篇，授权国家发明专利200余项。主持获得国家技术发明一等奖1项、二等奖3项，国家科技进步二等奖1项，第十九届中国专利金奖1项等。

 

 

团队荣获的代表性国家级奖励

6、人才培养

大装置院适应科技进步和社会发展的需要，培养具有领军领导潜质的拔尖创新人才，对标量子精密测量与传感、重大仪器装备等国际学术创新前沿和国家发展重大战略需求，突出先进仪器装备及相关配套技术的引领性和主体性，为培养造就仪器科学与技术、量子科学仪器、生物医学工程、集成电路科学与工程等相关领域人才奠定基础。目前已取得丰硕的人才培养成果，获得全国百篇优秀博士学位论文1篇、全国百篇优秀博士学位论文提名1篇、国家一级学会优秀博士学位论文6篇、北航/北京市优秀博士学位论文18人次，获得国家科学技术奖励研究生5人、首届中国（国际）传感器大赛特等奖1项、北航“研究生十佳”博士生7人。

团队培养的博士荣获国家一级学会优博

大装置院将所获科技奖等成果进课堂、进教材、进实验，坚持院士名师引领、特色精品课程示范，团队主持教育部、北航教改项目4项、研究生核心课程立项1门、建设研究生核心课程4门、研究生实验课4门。推进课程教育数字化转型，建设2门卓越工程师数字课程和1门研究生精品课程数字课程。此外，教学团队获第三批“全国高校黄大年式教师团队”，所形成的教学成果获国家级教学成果奖二等奖3项，北京市教学成果奖特等奖1项，校级教学成果奖一等奖1项。

 

 

                                             团队荣获的教学奖项

大装置院科研团队坚持以学生为中心，提供完善、高额的研究生奖助体系。研究院研究生奖助学金包括助学金、校级奖学金、社会奖学金、行业奖学金、先进荣誉、培养环节奖励及研究院优秀科研贡献奖（企业奖学金）等。特别是助学金上，在北航基本助学金基础上，加上团队补助后，硕士生月补在1000元-2800元，博士生月补在2500元-8500元。另参加助教助管学生最高可以增加2500元/月。

7、招生情况

基于大装置院承担的重大任务，北航单独设立了国家重大科技基础设施研究生招生专项指标，每年在原有招生指标基础上增加专项招生指标100名，其中博士生和硕士生各增加50名。近年来，大装置院招生指标中推免生比例呈现稳步增长态势。自2023年首次独立招生以来，博士生和硕士生每年招生各约100余人，其中推免直博生和硕士生分配各占总名额的60%以上。在推免生中，博士平均优营率超过70%，硕士平均优营率超过50%。

2024年大装置院已招收研究生共计216人，博士研究生102人，硕士研究生114人。2023年大装置院招收研究生共计210人，博士研究生100人，硕士研究生110人。招生生源主要来自于985高校和211高校。

8、研究领域

（1）大型磁屏蔽空间技术

面向世界科技前沿、国家重大战略需求，构建新一代大型“零磁”空间研发平台，并持续对其进行技术升级与性能提升，使我国磁屏蔽技术保持国际领先优势，为生命科学及医学等领域提供极弱磁场和极微振动等极端环境。重点开展大型零磁空间磁屏蔽技术、大型零磁空间结构与工程隔振技术、大设施工艺系统集成与测试技术等多项关键技术研究，将建成国际一流、具有重大影响力的科技创新基地、高水平专业人才培养基地、学术交流与合作基地。

 

                      大型零磁空间缩比效果图       大型零磁空间缩比实物图

（2）量子科学装置与仪器

面向世界科技前沿和国家重大战略需求，承担国家重大科技基础设施和国家重大科研项目任务。重点开展超高灵敏极弱磁场测量装置、超高灵敏惯性测量装置、高精度原子自旋陀螺装置、超高灵敏计量原子磁强计等科学装置与仪器研究，包括磁光操控原子自旋机理及技术、低噪声磁屏蔽技术、近零极微振动抑制技术、高精度自旋检测技术、光子压缩检测机理及技术、窄线宽高性能激光器、抗弛豫碱金属气室、精密闭环控制技术等关键技术和科学问题，挑战极弱磁场和惯性测量灵敏度纪录，助力基础物理学、生命科学和极弱磁性物质分析等前沿命题研究，鼓励探索新思想、新理论和新方法，支持基础研究领域的原创性探索和突破，产生从“0”到“1”的原创性科学新发现，进一步支撑弱磁计量测试、高精度惯性导航领域的发展，培养量子精密测量领域高端人才。

 

 

 
                            超高灵敏极弱磁场测量装置           超高灵敏惯性测量科学装置

（3）芯片化量子传感器技术

   聚焦微小尺度下原子态的操控与探测，针对芯片化量子传感器的特殊需求，开展芯片量子传感器集成测试、芯片量子传感核心器件研究，突破一系列窄谱激光光源、原子源与碱金属气室与微纳光机电与光电子技术中的关键核心器部件，攻克芯片化量子传感器在设计、制造、封装、集成、测试中涉及的一系列“卡脖子”问题，完成基于微纳集成技术的量子精密测量传感器研制，引领芯片化量子传感器技术研究。

 

 

芯片化是量子传感器的未来

（4）零磁科学装置技术

研制高性能零磁科学装置，开展零磁医学、生物学、材料学、化学等多学科交叉的零磁科学研究，产生科学发现，开拓科学新领域。为利用大科学装置开展科学研究提供条件保障，为大科学装置研究成果的转化和应用提供支撑。重点攻关零磁科学装置技术、高性能磁屏蔽技术、功能信息医学成像技术，研制心磁、脑磁等极弱磁医学成像装备，支撑新一代高端医疗装备的研发和产业化，形成“中国装备”、“中国标准”和“中国方案”，推动医学研究和临床诊疗的变革，为人类健康事业作出贡献。

 

零磁科学装置技术应用于极弱心磁与脑磁测量与医学诊断

（5）量子传感器及应用系统技术

针对海洋磁异常探测、矿产资源勘探、地震预警、生命健康监测、智能导航、物联网等领域对高性能磁场和惯性传感器的急需，以量子传感器及应用系统研制为主要任务，重点开展弱磁和地磁环境原子磁强计、芯片化原子陀螺及应用系统的预研和关键技术攻关，支撑传感器系统核心指标突破的同时降低体积和成本，培养量子传感器及应用技术方面的高端人才，支撑我国相关科学和技术领域发展。

弱磁和地磁原子磁强计及应用系统技术

芯片化原子陀螺与系统技术

二、北航国家重大科技基础设施简介

1、超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置

2021年10月，极弱磁大设施项目获批立项。2023年5月该项目可行性研究报告获得国家发展改革委正式批复，2024年5月通过工业和信息化部组织的初步设计评审，2024年6月完成工程规划许可核发，标志着项目正式启动实施。

极弱磁大设施服务于国家发展战略，面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向人民生命健康、面向经济主战场，支撑科技强国、质量强国、制造强国的建设，建设性能最高、空间最大的大型“零磁”空间以及指标领先的科学装置与仪器，提供极端弱磁环境和极端测量手段；建成后，可使我国超高灵敏极弱磁场和惯性测量技术保持领先优势，开展从0到1的原创性研究；支撑人工智能、量子信息、生命健康、脑科学、空天科技、深地深海等前沿科学、国家重大战略需求与国家安全、生命科学及医学科学研究，成为极弱磁场和惯性测量技术领域国际一流且有重大影响力的科技创新基地、高水平专业人才培养基地、学术交流与合作基地，使我国超高灵敏惯性测量和极弱磁测量技术持续保持世界领先优势。

相关链接：重磅！国之重器落地杭州，正式启动！

相关链接：大设施视频短片

极弱磁大设施将建成一个大型“零磁”空间、三类磁屏蔽舱、九种科学装置与仪器。其中，大型“零磁”空间包括超高“零磁”区域（核心区）、高“零磁”区域（中间区）、近“零磁”区域（拓展区）。三类磁屏蔽舱包括位于核心区的极端探索舱、位于中间区的技术攻关舱、位于拓展区的专业应用舱。九种科学装置与仪器包括位于核心区的三种极端探索类装置：超高灵敏极弱磁场测量研究装置、超高灵敏惯性测量研究装置、超高灵敏生命科学研究装置；位于中间区的四种技术攻关类装置：高精度原子陀螺仪研究装置、超高灵敏惯性计量测试研究装置、超高灵敏原子磁强计研究装置、超高灵敏极弱磁场计量测试研究装置；位于拓展区的两种专业应用类装置：极弱脑磁超高分辨率成像研究装置、极弱心磁超高分辨率成像研究装置。

 

 

                                          大型“零磁”空间效果图

（1）交叉研究平台（成果转化平台）

大装置院在推进极弱磁大设施项目的同时，建设大型磁屏蔽空间技术交叉研究平台、超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置与仪器交叉研究平台、芯片化量子传感器工艺技术交叉研究平台、零磁科学装置技术交叉研究平台（国际零磁科学中心）、量子传感器及应用系统技术交叉研究平台等5个交叉研究平台（成果转化平台），开展“沿途下蛋”，进行重要核心技术攻关和成果转化，并培育建设未来产业，发展新质生产力。同时将平台打造成研究生培养的重要载体，推进研究生高层次人才培养质效。

5个交叉研究平台（成果转化平台）分布图，目前平台3已开工建设

相关链接：1.杭州极弱磁大设施首个交叉研究平台基建项目启动奠基仪式

2.大设施西翼交叉研究平台建设迎新进展，力争9月底前开工

（2）国际零磁科学谷

杭州高新区（滨江）以极弱磁大设施为核心，构建了“1+2+6+N”的创新平台体系，打造环大科学装置创新生态圈。为进一步推进“科学-技术-产业”的全链条创新体系落地，高新区（滨江）还谋划了一座37平方公里的新城——国际零磁谷·杭州江南科学城。零磁谷位于城西科创大走廊、城东智造大走廊这“两廊”联动的核心节点上，将以“点”的突破引领带动“廊”的提升，为杭州争创综合性国家科学中心提供有力支撑。

相关链接：《杭州江南科学城核心区城市设计》视频短片

相关链接：国际零磁科学谷是个什么谷

2、地球磁场模拟与监测系统大科学装置

大装置院在有序推进极弱磁大设施建设的同时，按照“建设一代、预研一代”的模式，在湖州德清启动培育“地球磁场模拟与监测系统”重大科技基础设施（地磁大科学设施），围绕杭州湾布局“新型”大科学装置群，为浙江省打造“重要窗口”提供硬核载体。

在地方各级政府的支持下，大装置院联合极弱磁大设施研究院、浙江工业大学、中国计量大学、浙江省地震局、莫干山地信实验室、中国科学院地质与地球物理研究所等政府机构及科研院校共同建设地磁大装置研究院，培育和建设地磁大科学设施，构建天空地海一体地球磁场监测网络系统和地球磁场超算模拟系统，开展地球动力学、地磁场建模反演、地震机理及预报等重大科学问题研究，支撑地信国际合作。同时围绕大科学装置进行地磁测量与导航仪器及应用系统等重大技术创新，推进地磁信息获取与应用装备的成果转化，培育地磁信息与装备未来产业，构建“科学—技术—产业”全链条创新的新体制机制。

国际地磁科学谷

相关链接：1.德清：地磁研究院加速推进

2.德清：地磁产业培育加速起势

地磁大科学设施主要开展地磁测量仪器与应用技术、功能成像高端医疗装备技术、导航定位新技术、空天地一体化磁场监测技术等研究。

（1）地磁测量仪器与应用技术

面向地磁环境下高灵敏磁场测量和计量应用需求，开展非线性磁光旋转原子磁强计技术研究；面向芯片化地磁测量应用需求，开展新型光泵原子磁强计和相干布居囚禁原子磁强计技术研究；面向人体心脑健康监测，开展穿戴式地磁原子磁强计技术研究；同时开展地磁测量仪器电控系统研发与应用技术研究。预期形成高灵敏和芯片化配合、标量和矢量测量协同的磁场测量仪器体系，推动地磁原子磁强计向工程应用方向发展，服务于磁场计量、地震预警、资源勘探、地磁导航、健康监测等领域。

（2）功能成像高端医疗装备技术

通过机械、控制、仪器科学、医学等多学科交叉融合，开展芯片化原子磁强计、高性能窄线宽半导体激光器、抗弛豫微小型碱金属原子气室、精密电磁控制、系统集成与测试等前沿技术与工程化研究，突破零磁医疗装备及核心器部件关键技术，打通完整的技术攻关链条，形成完备的系列化功能成像高端医疗装备产品设计、研发、测试及中试生产能力，培育和形成新质生产力，推动医学功能信息成像装备的跨代发展，支撑高端医疗装备“中国制造”和人体功能信息诊断的“中国标准”，服务于零磁医学研究、重大心脑疾病的机理研究和临床诊断。

（3）导航定位新技术

依托惯性测量全国重点实验室，开展新型惯性器件与系统、多传感器组合导航与应用等产品的技术研发、测试鉴定、批产应用及技术转移转化工作，在自动驾驶、物联网、智能控制等领域开展示范应用，支撑微小型低成本高精度定位导航战略性新兴产业发展。聚焦新概念新原理陀螺仪、加速度计等核心惯性器件研发、微小型高精度惯性测量单元集成、惯性/卫星组合导航及新型多源融合导航系统研制等技术方向，不断推动高性能定位导航系统在自动驾驶、物联网、室内外无缝定位导航等领域的应用，带动新兴定位导航技术产业创新和发展，培育核心器件、部件、系统及应用全产业链高科技企业，引领定位导航技术产业发展。

（4）空天地一体化磁场监测技术

面向地球科学研究和环境监测领域，开展基于无人机、卫星等平台载体的地磁测量工作。利用先进的航空航天技术，如无磁平台、智能GNC、星座自组织等，结合精密地磁传感器，实现对地球磁场的全球范围、高精度、高分辨率、高频次的监测，深入研究地球磁场的时空变化规律，探索地球内部结构与地表空间活动之间的关系，为地球科学研究提供重要的数据支持。预期形成用于地磁测量的空天飞行器技术体系和装备，推动地磁测量技术的创新与应用发展，服务于地球科学研究、灾害监测预警、导航定位、资源开发、环境保护等领域。

 

三、夏令营报名信息

1、夏令营报名专业、申请办法、日程安排等详细信息见大装置院官网发布的夏令营通知（https://piqs.buaa.edu.cn/info/1038/2252.htm）。

2、夏令营报名将于6月30日晚24:00截止，请大家抓紧报名。

3、我院博士生名额充足，鼓励大家报名博士研究生。

4、报名咨询：

（1）微信咨询：扫描下方二维码，添加微信好友“大装置院小助手”进入咨询群，有学术带头人等各位教授为你答疑解惑。

（2）电话咨询：17896063113。

5、请大家及时关注大装置院网站（http://piqs.buaa.edu.cn）发布的最新信息。也欢迎关注微信公众号“北航大科学装置研究院”了解我院更多动态。

 

结束语

期待有志青年早日加入大装置院，深入前沿研究，担负起建设北航国家重大科技基础设施这一国之重器的光荣使命，与我们一起贡献才智，共同奋进！

 

相关链接：

1.《鲁健访谈》对话房建成

2.杭州极弱磁场国家重大科技基础设施研究院量子传感大楼启用