本报记者 倪思洁

在北京怀柔，有一个名叫“高能同步辐射光源”的大科学装置，它可以发出极亮的X射线，比太阳还亮1万亿倍。这台科研利器，能为科学家“照清”物质的极微观结构。

作为高能同步辐射光源项目的常务副总指挥，董宇辉的工作之一，就是建设光束线站，为科学家们调出他们最需要的光。

5月30日全国科技工作者日之际，董宇辉获得了2026北京市“最美科技工作者”称号。北京市“最美科技工作者”由北京市科协联合市委宣传部等部门遴选产生。领奖时，董宇辉感慨：“几代人努力了几十年，我不过是来替大家领奖。”

从20世纪70年代末我国在北京正负电子对撞机上增建出第一代光源——北京同步辐射装置，到2025年建成全球设计亮度最高的第四代光源，中国的同步辐射光源技术已经从“跟跑”变成“领跑”。

如今，技术“无人区”里，已没有经验可借鉴，但董宇辉丝毫不慌：“路都是人走出来的，没啥可慌的。”

点亮“超级放大镜”

同步辐射光，被科学家称为“超级放大镜”。董宇辉打了个比方：“就像放大镜能放大物体，我们用X光做探针，能看清材料的原子结构。”

从航空发动机叶片到锂电池，从病毒蛋白到创新药物，都离不开这台“超级放大镜”。

中国同步辐射事业起步于北京正负电子对撞机上的北京同步辐射装置。那是我国第一代同步辐射光源。

2000年，中国科学院高能物理研究所时任所长陈和生院士提出了北京正负电子对撞机重大改造方案，其中包括建一个生物大分子晶体学实验站。正在意大利做访问学者的董宇辉接到恩师冼鼎昌院士的电话：“我们希望你能回国做这件事。”

彼时，随着国际同步辐射大分子解析手段越来越强，我国生物大分子晶体学研究已经明显落后于国际发展潮流。国内科研人员想做蛋白质结构分析，必须把样品拿到国外去。冼鼎昌曾愧疚地说：“我们欠生物学家一个情。”

“国家有需要，我就回来。”董宇辉跟冼鼎昌说。

之后，30岁出头的董宇辉，成为我国第一个同步辐射生物大分子晶体学实验站的负责人。

要建好这个实验站，必须知道生物学家在想什么、需要什么，于是，学金属材料学出身的董宇辉边学边干，每天“像读小说一样读生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学的教科书”。

“我必须了解所有细节，才能做出正确判断。想不到的细节总会发生，但了解了就能解决。”董宇辉说。

2002年，实验站试运行成功，我国第一次用自己的同步辐射设备采集到蛋白质晶体完整、成套的衍射数据。

在这一过程中，董宇辉首创出新的蛋白结构解析方法——“相位迭代法”，被美国物理学会同行评价为“相位解析问题上的重要进展”，此外，他还发明了对参与衍射的蛋白质晶体尺寸进行校正的方法，推动X射线自由电子激光应用于晶体结构解析。

挺进技术“无人区”

2008年，董宇辉和他所在的团队提出一个大胆设想：在北京建设世界性能最高的第四代同步辐射光源。

他至今记得，他代表团队第一次公开报告这一想法时，演示文稿的第一页上写着“2008年3月1日”。

当时，作为第三代光源的上海光源还没有完全建成，国际同行质疑：“你们行吗？”董宇辉答：“我们知道技术方向，无非就是要花点时间把它做出来。”

第四代同步辐射光源，相比第三代在亮度、相干性等核心指标上实现了跨越式提升。如果将第三代光源比作“高清显微镜”，那么第四代就是“超高速超清摄像机”，能将X光聚焦到纳米尺度，在皮秒级的时间分辨率下捕捉原子分子的动态变化，让科学家直接“看见”化学反应如何发生、材料如何断裂、蛋白质如何折叠。这种能力对航空发动机叶片检测、新药研发、固态电池机理研究等领域具有革命性意义，但技术难度也呈指数级增长。

从那天起，董宇辉就和团队成员一起踏上了为期11年的论证之路。这条路的终点就是高能同步辐射光源。

2019年，作为“十三五”规划确定建设的十个国家重大科技基础设施之一，高能同步辐射光源正式开工建设。光源装置主要由加速器、光束线站两大部分构成，可容纳不少于90条高性能光束线站，一期建设14条用户光束线站和1条测试线站。

作为光束线站建设的负责人，董宇辉最操心的是硬X射线纳米探针线站。这个线站要把X光聚焦到纳米尺度。大家提出了很多方案，经过大量研究、反复讨论和技术研发，最终他们从多个方案中探索出最优路径。

另一个技术瓶颈来自硬X射线相干散射线站。它要求X光在通过光学元件后，光波“队形”保持整齐、不能散乱。当时，中国连一束用来检验光学元件性能的标准相干光源都没有。于是，董宇辉带着团队先从理论上明确X光“队形”测量的相关参数，自行设计制造出测量装置，再用特性已知的北京同步辐射装置作为测试源，反复验证测量方法的准确性。通过大量实验掌握规律，成功制造出符合要求的光学元件。

历时6年多的攻关建设，高能同步辐射光源于2025年12月3日启动试运行，成为全球设计亮度最高的同步辐射光源。

有记者问董宇辉：“有没有焦头烂额的时候？”

他想了想说：“这么大一个工程，几十亿的投资，不允许‘焦头烂额’。我们论证了11年，把所有细节想清楚才动工。我们知道它会出什么幺蛾子，也想好了替代方案，A路线不行走B路线，B不行还有C路线。”

“路都是人走出来的”

今年3月，高能同步辐射光源启动首轮课题征集，正式开放运行。董宇辉忙得像个陀螺，他不仅要让装置尽最大可能服务国家需求，还要紧盯发展前沿，规划下一批光束线站的建设。

高能同步辐射光源光束线站的设计容量是90条线站，这些线站将分批建完。“一个光源的运行寿命至少30年，我们很难预料5年、10年后科技领域会遇到什么新挑战，所以我们分批建设线站，这样才能不断解决新出现的问题。”董宇辉说。

如今，正在规划之中的第二批光束线站瞄准的是国家战略发展的新需求。“2019年动工时我们没料想到芯片领域的博弈会变成如此激烈，目前芯片检测平台是我们下一步要解决的重要问题之一。”董宇辉说。

最近，他还在带领团队分析航空发动机、固态电池、新一代能源技术、常温超导等领域的技术平台需求。为了跟上需求，董宇辉保持着不断学习的习惯，“做科研永远要学新东西，大学那点知识，在未来的工作中所占分量其实很少”。

回顾自己参与同步辐射光源建设的这些年，董宇辉感慨：“我们以前总跟着别人走，人家做什么，我们就跟在后面学着做。现在，我们领先了，领先就意味着前面没有路。没有路，也没啥可慌的，只要清楚技术路线和目标，接下来该走就走、该爬就爬。”

这符合他“不会想太多”的风格。当年，从意大利回国时，他没多想；跨界学生物时，他没多想；攻关纳米聚焦、相干散射光学器件时，他也没多想。遇到复杂情况时，他说自己“判断做与不做的准绳只是六个字——‘于国于民有利’”。

“路都是人走出来的。站在‘无人区’，想太多没有用。只有走出去，才能发现问题，才能知道接下来该怎么走。”董宇辉说。

2022年，董宇辉在北京同步辐射装置查看光电子能谱线站设备。高能所供图

2025年，董宇辉在高能同步辐射光源加速器检查插入件真空烘烤进度。高能所供图