科学家们想要一个什么样的校园？深度揭秘西湖大学
杭州网 发布时间：2019-04-09 07:33
都市快报 记者 刘云
4月3日西湖大学云谷校区全面开工，吸引了不少人的关注。尤其是云谷校区的标志性设计“学术环”，第二天铺天盖地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。
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？
C形环 起到隔振作用的小河 西湖大学云谷校区效果图
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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，最窄处宽约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。
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。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”。
他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，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”。
云谷校区平面效果图
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？
一点不。张志强说，当初北京开通一些临近高校科研院所的地铁后，因为振动影响，一些高精度、高灵敏的实验，不得不安排在深夜地铁停运后进行。
为此，一些途经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，一所研究型大学的基础设施建造，不是盖房子那么简单。
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防磁、控温、超净、避光
实验室还有这些要求
关于云谷校区的设计理念
来源：都市快报 作者：记者 刘云 编辑：高婷婷
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