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上海张江世界级光子科学中心蓄势成形

2019-05-07 09:39:37 文汇报

今天的上海光源在国际同类中能第三代光源中的产出成果数量与质量双双位居前列,成为上海科创新地标。

    大科学装置对科技创新有多大助推力?昨天,我国大陆首台第三代同步辐射光源——上海光源,用十年运行数据给出了亮眼答案:稳定运行十年,用户从第一批20人累计增长到24684人,每年向用户稳定供光5500小时,发表论文逾5000篇,其中高水平论文1500余篇,直接推动了我国结构生物学的飞跃式发展,帮助我国物理学家获得了前沿领域的重大突破。

    从25年前的一片农田,到十年前“鹦鹉螺”神光乍现,今天的上海光源在国际同类中能第三代光源中的产出成果数量与质量双双位居前列,成为上海科创新地标。

    伴随二期线站扩建、软X射线自由电子激光装置、硬X射线自由电子激光装置的兴建,以上海光源为中心的世界级光子科学中心正在张江逐步成形。未来十年,上海光源将以更积极的姿态融入张江综合性国家科学中心建设,为上海加快建设具有全球影响力的科技创新中心、增强创新策源能力,照亮更高更远的前行之路。

    国之重器助推中国科技“领跑”前沿

    自1947年发现同步辐射光以来,这种亮度比普通X光高出万倍的神奇之光,成为科学家洞察微观世界未知奥秘的利器。

    上海光源于2004年正式动工,自破土到出光仅用了三年时间,创下了一个世界纪录。2009年5月6日,上海光源正式向用户开放。英国《自然》杂志以“中国加入世界级同步辐射俱乐部”为题报道了这一消息。

    形似巨大的鹦鹉螺,电子能量高达3.5G电子伏特的同步辐射光,从432米储存环中被一条条光束线站引出。十年来,上海光源已成为诸多学科领域前沿“领跑”和高技术发展不可或缺的实验平台——

    上海光源直接助力我国结构生物学实现跨越式发展。2009年以前,国内同步装置解析出的蛋白质晶体结构只有99个,上海光源运行十年来,国内解析的蛋白质结构已多达3775个。其中,埃博拉病毒、禽流感病毒等重要蛋白质的解析,为国际紧急卫生事件的解决作出了重要贡献。

    借助上海光源,我国物理学家发现了外尔费米子、三重简并费米子。这是世界物理学界90年来的首次发现,对研发室温低能耗电子器件有重要价值,还可用于量子计算机。

    新材料、能源、环境乃至文物保护等领域,上海光源频频助力用户取得突破。中国科学院院士包信和利用上海光源开展纳米催化剂研究,成为上海光源首个登上美国《科学》杂志的成果;之后,他又完成了甲烷高效转化研究,入选2014年度“中国科学十大进展”。

    十年来,上海光源还助力中国石化成功获得国际分子筛结构代码,用成像技术帮助高铁研发出新一代高强高导接触线,为我国高技术产业发展注入了创新动能。

    上海崛起世界最密大科学装置群

    通过上海光源的建设,我国同步辐射光源加速器和光束线站的技术能力与建造水平得到大幅提升。◆下转第七版

    (上接第一版)“几乎所有核心部件我们都实现了自主设计与制造。”时任上海光源项目经理部总经理的中国科学院上海应用物理研究所研究员徐洪杰说,建造光源时,他们派出大量科研人员到国外学技术;光源建成后,我们已有能力为国外光源提供关键设备。

    继上海光源之后,张江迎来了大科学装置的建设高潮,世界最密大科学装置群由此崛起:上海光源线站工程16条线站正在顺利推进;软X射线自由电子激光装置与活细胞成像装置正在不断优化;硬X射线自由电子激光装置的土建已全面展开,关键设备预研也在进行中;百拍瓦超强超短激光装置正在加紧攻关……

    “未来十年,我们将迎来一个崭新的同步辐射时代。”上海光源科学中心主任、中国科学院上海高等研究院副院长赵振堂说,当上海光源的光束线站达到40条之后,容纳能力将趋于饱和,在不断发展和完善配套实验手段和能力的同时,需要发展新一代光源才能保持不掉队,确保上海继续走在国际同步辐射发展的前沿。

    眼下,世界级光子科学中心的蓝图正在张江徐徐展开:到2025年,当这些装置全部竣工并投入使用,庞大的先进光源装置集群将为我国的物质科学、生命科学、能源科技等领域的研发水平跨入国际先进行列奠定坚实基础,成为上海科创中心建设的一张靓丽名片。

    历史重任已然落到年轻一代肩上

    大科学装置为各类科技人员的成长提供了广阔舞台,是顶级科学家的“孵化器”和高水平科技人才的“培养皿”。

    在昨天举行的“同步辐射前沿发展暨上海光源开放十周年学术论坛”上,大家欣喜地发现,上海光源的两位优秀用户今年刚刚当选美国科学院外籍院士。

    “十年间,上海光源聚集了一批优秀科学家及团队。”赵振堂在报告中说,在上海光源的用户中,有53位院士,“千人计划”及973首席科学家领导的团队有100多个,由“杰出青年”“青年千人”和中国科学院“百人计划”领衔的团队多达300余个。

    一批年轻科学家与上海光源共同成长。十年来,上海光源共接待近2万名学生用户开展实验,经过在光源的系统学习,他们成长为了可以利用同步辐射技术开展领域前沿课题、把握前沿方向的青年人才——其中有不少人已成为教授、研究员。

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