作者:甘晓 来源:中国科学报 发布时间:2013-6-20 8:52:34
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走进中科院上海光源:照亮中国科学的未来
 
■本报记者 甘晓
 
上海张江科技园区里,张衡路、祖冲之路、蔡伦路……这些以中国古代科学家命名的街道营造出了浓浓的科学氛围。
 
乘坐磁悬浮列车路过张江时,一座类似巨大蜗牛壳的建筑引起了过往乘客强烈的好奇心。这便是中科院上海应用物理研究所上海光源。
 
穿过一条走廊,前来探秘的《中国科学报》记者走进了“蜗牛”的内部。灰色是上海光源内部的主色调,显得稳重而严肃。而螺旋形的加速器通道则是整个光源内部的主要结构。
 
“在这个硕大的圆形装置中,注入器提供电子束并使其加速到所需能量,电子束以接近光速在闭合环形的真空电子储存环中运行,并在磁场作用下放出同步辐射光。”站在上海光源大厅里的沙盘模型前,负责接待记者的上海应物所研究员、自由电子激光部主任王东告诉记者。
 
记者很好奇:“加速器通道是全封闭的吗?”
 
“由于加速器隧道中有辐射,外墙浇筑了1米多厚的混凝土,以保证工作人员的绝对安全。”上海应物所大装置部负责光源工作的闫山川介绍说。
 
来到上海光源的中控室,灰色的墙上写着“格物致知”、“Light&Truth”(光即真相)几个字。一名工作人员正在监控着十几台同时运行的电脑。姜伯承博士毕业后便留在这里工作,负责保障上海光源整个系统的运行。“每年供光机时都超过5000小时,除了寒暑假之外,每天24小时几乎都排满了。”他说。
 
“上海光源”光源能量位居世界第四,是世界上性能最好的第三代中能同步辐射光源之一。“上海光源”具有建设60条以上光束线和上百个实验站的能力,每天可容纳几百名科研人员。这些实验站便是上海光源发挥作用的舞台。
 
“同步辐射光有什么用呢?”
 
王东介绍:“同步辐射光在实验站里‘照射’到各种实验样品上,科学仪器记录下实验样品的反应信息或变化,经处理后变成一系列图像。”
 
出自上海光源的“光”不仅照亮了自然界的真相,也照亮了中国科学的未来。
 
“这些年上海光源帮助中国科学家取得过哪些成果?”
 
“上海光源从2009年开始服务,陆续在各个科研领域发挥作用。”一边走,王东一边细数着这些年来科学家利用上海光源取得的重大成果。
 
今年1月,复旦大学环境科学与工程系唐幸福课题组在抗碱金属脱硝(SCR)催化剂研究方面取得了突破性进展,该研究在控制氮氧化物的排放及减少大气中颗粒物(PM2.5)污染等方面具有重要应用价值。
 
2012年,清华大学结构生物学中心颜宁、施一公研究组利用“生物大分子晶体学光束线站”,揭示了一类蛋白特异识别其靶标基因的分子基础,该成果还入选了《科学》杂志评选出的“2012年十大突破”。
 
更早一些的还有,在2011年,在“X射线小角度衍射线站”的配合下,浙江大学教授高超研究组发现了氧化石墨烯的手性液晶相行为,这项工作为提出新的结构模型打下了基础。
 
踏进实验站,十几名科研人员正在紧张地工作。旁边,一座新的实验站正在修建,身穿灰色制服的工人正在仔细地安装仪器,身旁的氮气罐正冒着白气。在这个大型的光源里,基建、维护、服务和科研工作一样,时刻都在井井有条地进行着。
 
在高质量地运行上海光源的同时,上海应物所还在大力开展下一代先进光源的研究。如今,上海应物所技术团队已经完成“高增益谐波产生自由电子激光放大饱和”实验,使我国成为继美国后世界第二个掌握这项技术的国家。最新的实验结果被该领域顶尖杂志《自然—光子学》(Nature Photonics)选为封面文章发表,项目负责人、上海应物所所长赵振堂也因此接受了该杂志专访。
 
今年,总长为300米的第四代光源装置“上海X射线自由电子激光”有望在园区内动工,标志着我国大型先进光源的发展进入全新的阶段。
 
“期待同步辐射光源和自由电子激光能为更多的科学家服务,产生更多高水平的科学研究成果。”王东充满希望地说。
 
《中国科学报》 (2013-06-20 第1版 要闻)
 
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