2013年05月10日 星期五
上海光源:探秘超微观世界的大科学装置
沈海燕 本报记者 王 春

    初见上海光源,外形酷似鹦鹉螺的建筑,却不知这是一台探秘微观世界的“超级显微镜”、一道照亮科学平台的“神奇之光”。1米多厚钢筋混凝土铸成、周长432米的全封闭隧道内,电子正以接近光速的速度在磁场中作曲线运动,每每“拐弯”,就会沿切线方向产生电磁辐射。

    上海光源的这束光,不仅照亮了肉眼难以观察的微观世界,还照亮了中国科学界此前难以涉及的多个重要学科领域。近日,上海光源国家重大科学工程获得上海市唯一科技进步奖特等奖,被专家评价为中国“协同创新的经典之作”。

    “光源精神”促成集成创新

    上海光源由国家发改委、上海市人民政府、中国科学院共同投资建设,参建参研单位300多家涉及高频、磁铁、电源等20多个技术系统。在工程指挥部总指挥江绵恒的带领下,国内科研、设备、设计、制造领域的300多家单位团结协作、协同创新、交叉创新、自主研发,突破近百项关键技术。自2004年上海光源获批立项开工以来,十载光阴见证了上海光源成为世界同类装置中投资最少、建设最快的光源之一。专家鉴定认为,上海光源实现了高水平的集成创新,自主研制设备超过70%。

    “我们的前工程办主任汤杰,积劳成疾突发脑溢血去世了,年仅43岁。他是个机灵的上海小伙子,能力很强,挣钱机会很多,但他专注从事自己热爱的上海光源事业,是公认的‘大管家’。”上海光源工程总经理、上海光源首席科学家徐洪杰激动地说。这“精神的力量”,不是别的,正是指引着一代又一代“上海光源人”前赴后继、不断攀登科学高峰的“上海光源精神”——严谨高效、精益求精、团结协作、顽强拼搏的精神。在许许多多的“上海光源人”心目中,上海光源工程的建成是一种民族自强的体现,显示了我国在高新技术领域占有一席之地的决心和意志。

    作为一台中能第三代同步辐射装置,上海光源在科学界和工业界有着广泛的应用价值,可覆盖从红外波段到硬X射线波段的宽广光谱范围。建成以后,上海光源每年运行超过6500小时,为实验供光约5500小时,累计执行研究课题3614个,涵盖生命科学、材料科学和环境科学等10多个学科领域。来自全国134家高校、99家研究所、18家医院、27家企业的约5500人成为上海光源用户,产出论文约800篇,其中SCI论文161篇,刊载于《自然》《科学》《细胞》的顶级论文20篇。

    为多个前沿领域提供数据

    在我国多个学科前沿和高技术研发领域,上海光源作用日益凸现,其中最为明显的一个领域是结构生物学。“从2004年到2009年,我不得不到日本、美国的光源收集研究数据,2009年之后我就到上海来收集数据。”清华大学生科院教授柴继杰说。上海光源高性能生物大分子晶体学线站一经投入使用,立即改变了我国结构生物学家以往依赖国外同步辐射装置的尴尬,支持我国科学家在膜蛋白、蛋白质复合物以及与流行疾病相关的蛋白质结构与功能研究等领域产出了一系列重大研究成果,推动我国结构生物学研究快速迈向国际前沿。针对目前的H7N9禽流感,上海光源工程同步实验分总体负责人何建华表示,上海光源正积极准备发挥其“超级显微镜”“超级X光源”的优势,一旦相关研究单位完成H7N9病毒蛋白晶体制备,将第一时间送到上海光源进行病毒结构测定。

    此外,在材料科学与凝聚态物理、能源、环境科学、生物科学、地质考古等诸多领域,我国科学家利用上海光源开展了多方面、有特色的研究工作,包括超导材料、新型纳米催化剂、储氢能源材料、表面配位不饱和亚铁结构催化剂等研究方面成绩斐然。

    上海光源工程科技委员会主任、中科院院士方守贤表示,尽管我国建设光源已经落后了一段时间,但上海光源让中国迎头赶上,有了大科学装置的土壤,才有条件出现高水平的研究成果。上海光源让一些原本只能在国外进行的科研项目能放在国内进行,不仅吸引了国际优秀人才来中国,更提升了中国科研在全球的影响力。“我希望中国第一个科学类诺贝尔奖与上海光源有关。”徐洪杰说。

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