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中国科学院物理研究所怀柔研究部于2020年4月24日成立，负责怀柔园区的运行和管理工作。物理所怀柔园区地处怀柔科学城核心区，依托国家重大科技基础设施综合极端条件实验装置和北京市与中国科学院共同建设的第一批交叉研究平台材料基因组研究平台和清洁能源材料测试诊断与研发平台(即“一装置两平台”)，占地约 230 亩，建筑面积 11.8 万平方米，总投资约 24 亿元。“一装置两平台” 作为怀柔科学城第一批启动建设的大科学装置和交叉研究平台项目，2017 年启动建设，2020 年 7 月份率先完成土建工程竣工验收，现已正式转入设备安装调试与试运行阶段。怀柔研究部将积极探索有别于中关村本部的科研组织模式，充分依托大科学装置和院市共建交叉平台，发挥装置平台效能，推动多学科、多领域、交叉型和前沿性研究，促进开放和交流，培养基础研究人才，瞄准国家战略需求，承接国家和北京市的重大科研任务，助力北京全国科技创新中心和北京怀柔综合性国家科学中心建设，为提高我国科学研究原始创新能力，推进国家科技创新体系建设贡献力量。