上海光源開放15年 「鸚鵡螺」持續服務科研團隊產出重大成果

圖說:空中俯瞰位於上海張江科學城的上海光源 新民晚報記者 陶磊 攝

上海光源,服務用戶15年了!

它可以加上很多很多形容詞:外形酷似鸚鵡螺、出現在上海初三化學教材封面、中國大陸第一台第三代同步輻射光源……

中國工程院院士、上海光源科學中心主任趙振堂自豪地說,上海光源目前有34條束線和46個實驗站服務用戶實驗,已進入近於滿負荷運行的黃金期,未來5年到10年將會更有力地支撐前沿研究、技術創新和產業研發取得突破,服務用戶產出重大成果。

就在下周,完成上海光源線站工程建設的上海光源將迎來國家驗收。

邊開放,邊建設

上海光源的孕育,和她的成長故事,差不多時間要一樣長了。

從三位院士建議「在我國建設一台第三代同步輻射光源」,十年的醞釀後,上海光源在張江科學城破土動工;又經過52個月的艱苦建設,2009年5月6日,上海光源首批7條束線站向用戶開放。

在6日舉辦的上海光源開放十五周年學術論壇上,趙振堂展示了一張中國科學院原院長路甬祥於2004年畫下的手稿。如今,白紙上的黑線條已成為全國用戶最多的跨學科、綜合性大科學研究平台。

「在世紀之交的時候,幾乎所有人都覺得上海光源『沒有用戶,建它幹啥』。」中國科學院原副院長、張江綜合性國家科學中心辦公室常務副主任施爾畏回憶,就在前幾天的中午,他走進上海光源的食堂,滿滿當當,絕大部分都是用戶。

趙振堂用「邊開放,邊建設」六個字來概括上海光源這十五年的成長,從一張光束線站布局圖上可以看到,上海光源即將擁有40條光束線、55個實驗站,其中34條光束線、46個實驗站正在運行,今年底還將建成3條產業專用線。

「上海光源目前具有優於30納米級的空間分辨能力,60皮秒級超快時間分辨能力,極端條件下樣品原位分析能力……」趙振堂表示。一年近8760個小時,除去維護、加速器和束線研究時間,上海光源每年向用戶實驗供光4000個小時至5000個小時,可謂「馬力全開」,進入了運行「黃金期」。

有科學前沿 還服務於產業

大科學裝置是科學發展的引擎,也是支撐科技發展的利器,同步輻射光源是其中的突出代表。

數據顯示,15年來,上海光源支撐全國4500多個研究團隊的4.7萬餘名用戶,完成了2萬多個實驗課題,發表論文逾1.1萬篇,其中包括《科學》《自然》《細胞》國際頂刊論文220多篇,多項成果入選國家自然科學獎、國家科技進步獎和國家技術發明獎。

上海光源擁有照亮微觀世界的能力,好似為科學家提供了一雙「慧眼」。中國科學院上海高等研究院介紹,從科學前沿的重大突破,到攻克產業關鍵技術「卡點」,上海光源在原子、分子尺度上解析和研究了許多重要的物質微觀結構和作用機理,解決了許多重要科學和關鍵技術問題。

「在藥物研發過程中,上海光源可以讓科學家直觀地看到藥物分子與靶點蛋白的結合模式,從結構上解釋藥物分子的作用機制,大大加快了藥物研發的進程。」趙振堂舉例說,已支撐4款藥物在國內外獲批上市,其中包括了成功改變中國抗癌藥「只進不出」局面的澤布替尼。

此外,上海光源還突破了極紫外光刻膠性能檢測關鍵技術,解決了國內極紫外光刻膠研發過程中的表徵難題。可以說,上海三大先導產業,上海光源幾乎都有助力。記者獲悉,目前上海光源已為100多家企業提供定製化服務,參與解決行業核心技術難題,推動行業創新和產業能級進階。

人才和光源共成長

「如果沒有上海光源,我從事的研究不可能在世界上取得競爭優勢。」中國科學院院士、中國科學院微生物研究所研究員高福是上海光源的資深用戶,利用上海光源,他解析了流感病毒、冠狀病毒和埃博拉病毒等病原體與宿主「高清」的互作機制。

統計顯示,上海光源用戶中,近一半來自高校,有80餘個由兩院院士領銜的研究團隊;更值得一提的是,上海光源用戶里,85%以上是青年科學家和研究生。

「上海光源集聚了一大批年輕的科學家,其中一部分已經成長為不同領域的領軍人才。」趙振堂很是驕傲。

據介紹,上海已經培養出一支加速器與輻射物理、加速器技術和工程、束線站技術和工程乃至相關實驗方法和應用研究的青年團隊,不僅向國外光源輸出關鍵部件,完成了軟x射線自由電子激光裝置的設計和建造,還實現了質子治療系統的國產化。

施爾畏說,在上海光源項目的支持下,這支隊伍不斷成長,成為一支具有世界影響力的研究團隊,在中國打造出加速器的研究高地,「作為一名『老兵』,我真心感到高興。」

「經過幾代人30年的共同努力,上海光源現已建成為性能和綜合實驗能力國際先進的第三代同步輻射光源,並在若干方面具備自己的特色研究能力。」趙振堂表示。

圖說:中國工程院院士、上海光源科學中心主任趙振堂介紹上海光源情況 採訪對象供圖

醞釀下一代光源

為上海光源十五歲「慶生」,回顧成長經歷很重要,展望未來發展更是關鍵,上海光源新一代的使命是什麼,新一代同步輻射光源需要具有什麼樣的功能和技術性能,新的光源總體方案要具有什麼樣的創新程度,需要預研哪些關鍵技術……一個個問號期待專家和用戶們共同拉直。

中國科學院高等研究院副院長、上海光源中心常務副主任邰仁忠介紹,英國鑽石光源、法國soleil光源等三代光源,近年都已啟動大規模升級,其目標主要瞄準四代光源,我國也已經在北京和合肥啟動四代光源建設。

當前,我國在光源新原理、新技術方面還缺少突破。邰仁忠透露,上海光源在國際上原創性提出了角色散微聚束(adm)的新機制,並初步形成了儲存環全相干光源的概念,未來將進一步實現時空全相干光源。

 「裝置和科學向來都是雙輪驅動的。」邰仁忠表示,「基於新概念原理的上海新一代光源有技術積累,有團隊保障,其高穩定的時空全相干特性將極大助力上海代表國家水平參與國際競爭。」

新民晚報記者 郜陽