From Research Hubs to Innovation Partners: The Hi-Acts Platform Model for Co-Creation and Societal Impact

在大型科学设施的深处，被称为粒子加速器的巨型机器正以惊人的速度发射能量束。虽然这些机器的主要目的是为了回答关于宇宙如何运作的最深奥问题，但它们同时也产生了强大的工具和专业知识，可以解决日常问题。几十年来，这些设施一直被视为科学家发现新事物，然后将这些发现交给公司将其转化为产品的场所。然而，一种新的思维方式表明，真正的价值不仅在于移交一项完成的发明，而是在于邀请企业从一开始就与科学家并肩工作。挑战一直在于，这些强大的机器往往隐藏在复杂的专业术语背后，并且分散在不同的地点，使得企业很难知道如何使用它们。

一个名为 Hi-Acts 的新倡议正在改变这种动态，它充当了这些巨型研究中心与需要其帮助的工业部门之间的桥梁。Hi-Acts 的团队并没有试图建造新的、昂贵的机器，而是协调了德国现有的五个加速器设施，使其作为一个单一的、可访问的合作伙伴进行协作。他们发现，通过围绕现实世界的问题（如测试用于太空旅行的电子设备或改进汽车电池）来组织现有的技能，他们可以开启一个以前无法触及的创新水平。其结果是一个模式：研究设施不再是遥远的供应商，而是成为积极的合作者，在不丧ly 失去其对基础科学关注的同时，帮助解决紧迫的社会挑战。

Hi-Acts 的故事始于一个简单的观察：最强大的科学工具往往是最难找到的。大型粒子加速器就像是能力的专业图书馆，拥有从 X 射线到重离子的各种独特专业知识。长期以来，这些设施与外界的关系一直是单向的。科学家会做出发现，然后公司会接手并尝试弄清楚如何使用它。但创新通常也可以是反向进行的。企业面临着特定的、困难的问题，并且需要这些加速器的独特能力来解决问题。问题在于，一家寻求测试新电池或卫星部件的公司必须在一个由不同设施组成的迷宫中穿行，每个设施都有不同的技术语言并运行在自己的时间表上。这就像一名旅行者需要去五个不同的城市才能买到一张票，却没有任何地图可以引导他。

为了解决这个问题，Hi-Acts 平台应运而生，旨在协调德国亥姆霍兹联合会（Helmholtz Association）旗下的五个加速器中心。该平台并没有将这些设施合并为一个庞大的组织或改变其主要研究目标，而是增加了一层协调机制，使它们更容易被访问。团队首先梳理了每个设施实际能够做的事情，将他们的技术术语转化为共享的能力组合。然后，他们围绕三个大领域组织了这些能力：能源、材料和医学，这些领域正是工业界需要帮助的地方。最重要的是，他们建立了一个单一的联系点。现在，当一家公司遇到问题时，他们不需要知道该联系哪台机器或哪位科学家。他们只需联系该平台，描述他们的挑战，团队就会将该需求与来自不同中心的各种专业知识进行匹配。

这种方法通过两个展示该模式实际运作情况的大型项目得到了验证。第一个涉及航天工业，其中必须对电子设备进行测试，以确保它们能在恶劣的太空辐射中生存。这种测试对于卫星和导航系统至关重要，但能够进行此类测试的设施非常稀缺且分布零散，导致了长时间的延迟。Hi-Acts 将两个不同的加速器中心聚集在一起，创造了一项协调服务。一个中心提供进行深度测试所需的稀有高能束流，而另一个中心则提供对补充类型辐射的常规访问。通过结合这些资源并利用机械臂和标准化测试框架简化流程，团队创造了一项无缝衔接的服务。试点阶段显示，这种协调减少了数个工作日的准备时间，并使束流时间的使用效率提高了 10 到 15%。这一微小的变化有助于加速可靠航天电子设备的开发，而这些设备对于从追踪洋流到监测森林砍伐等各项任务都至关重要。

第二个案例侧重于支持绿色能源转型的对更佳电池的迫切需求。开发更安全、更持久的电池需要了解它们在实际使用过程中的退化情况，这一过程被称为“原位测试”（operando testing）。此前，科学家只能在电池失效后对其进行观察，这无法提供完整的图像。Hi-Acts 将一家电池公司与两个拥有合适工具的研究中心连接起来，以便实时观察电池的工作情况。其中一个中心设计了一个特殊的测试架，可以容纳不同类型的电池单元；而另一个中心则提供了一台强大的 X 射线机，能够在电池充电和放电时拍摄高分辨率的 3D 图像。通过将这些能力整合到一个统一的工作流中，团队使工业合作伙伴能够观察电池内部的运行情况。这项新服务将测试速度提高了 300% 以上，将单个电池的测量时间缩短到了约 20 分钟。这一突破使得快速开发更安全、更高效的电池成为可能，从而支持了向电动交通和可再生能源的广泛转型。

这些项目的成功揭示了一个清晰的教训：最有效创造影响的方式不一定是建立新的基础设施，而是更好地连接现有的资源。论文认为，传统的“技术转移”模式（即知识仅单向流动）不足以捕捉这些设施的全部潜力。相反，Hi-Acts 模式证明，当研究中心与工业界从一开始就作为合作伙伴共同工作时，他们可以更快、更有效地解决问题。该平台不需要巨额的新预算，也不需要对这些设施的运作方式进行彻底改革。它只需要一种视角的转变，将这些设施视为可以与现实需求相匹配的能力枢纽。

通过专注于太空电子设备和电池性能等特定挑战，Hi-Acts 团队表明，他们可以在不改变参与中心核心科学使命的情况下，创造新的协作路径。该模式旨在具有灵活性和可移植性，这意味着其他研究设施群体也可以采用同样的方法，来加强它们与社会之间的联系。关键的启示在于，这些大型科学仪器的价值不仅在于它们为科学家产生的数据，还在于它们能与需要帮助的人群和工业部门结合得有多紧密。通过这种协调努力，这些设施从孤立的研究中心转变为积极的创新合作伙伴，证明了通往社会利益的路径往往取决于我们选择如何开展合作。