上海光源:照亮中国前沿科技的希望之光

上海光源国家重大科学工程及其团队荣获“2011年度中国科学院杰出科技成就奖” “2012年度上海市科技进步特等奖” “2013年度国家科技进步一等奖”。

上海光源：照亮中国前沿科技的希望之光

上海光源是我国设计建造的第一台第三代同步辐射装置，其性能位居国际前列，也是我国迄今建成并运行的规模最大和用户最多的大科学装置与多学科研究平台。它坐落在浦东新区张江高科技园区，犹如巨大的“超级X光机”，为科学家们照亮“看不见”的微观世界。

走进上海光源内部，映入眼帘的是一个硕大的圆形装置，装置外侧分布着一个个用户实验站。上海光源的核心装备储存环是一台环形加速器，能量为3.5GeV的电子束以接近光的速度在其周长为432米的真空管道中飞行，电子束在弯转磁铁和特殊插入件磁铁中拐弯或扭摆运动并放射出高强度电磁波。这些电磁波被“条分缕析”成从红外到硬X射线等不同波长的、高品质的同步辐射光，并高效地传送到实验站的样品上。这些光可以看得到细胞的结构、生物大分子的结构、材料的空间结构及电子结构与磁结构等等。它的亮度是常规X光机的上百亿倍，可使人们能够在原子和分子尺度上细致观察物质的微观世界。

作为国家大科学平台，上海光源在科学界和工业界有着广泛的应用价值，可用于生命科学等多学科的前沿基础研究，以及微电子、医药、石等高技术的开发研究。

开放共享，聚焦国家科学目标

截至2016年6月，上海光源首批7条光束线站共开机提供近21万小时用户实验机时，支持的课题近8000个，来自400家单位（高校、科研院所、医院和产业部门）的2000个研究组的14000多名用户在这里进行了实验，已2600余篇，包括《科学》、《自然》、《细胞》等国际顶级刊物论文54篇，取得了丰硕的成果。例如，中国科学院大连化学物理研究所包信和院士团队借助上海光源探索出天然气直接转化利用的高效方法，被德国巴斯夫集团副总裁穆勒评价为一项“即将改变世界”的新技术，入选2014年“中国十大科技进展新闻”与2014年“中国科学十大进展”；清华大学医学院颜宁教授研究组借助这里的光揭示了葡萄糖转运蛋白工作机理，成为世界上第一个解析出人源葡萄糖转运蛋白GLUT1三维晶体结构的科学家，该成果被美国科学院院士、膜转运蛋白研究专家罗纳德・魁百克（Ronald Kaback）称作“50年以来的一项重大成就”，入选2014年“中国十大科技进展新闻”；北京大学化学与分子工程学院李彦教授课题组借助上海光源，发现了单壁碳纳米管的手性选择性生长机制，有助于解决单壁碳纳米管的结构可控生长这一困扰学界已久的难题，在碳纳米材料研究领域取得了“世界级成果”。中科院物理研究所丁洪研究员利用上海光源“梦之线”，成功发现了隐藏了80余年的“幽灵粒子”―外尔费米子，入选欧洲2015年《物理世界》“十大突破”。最近，高福院士研究团队关于埃博拉病毒的研究文章《埃博拉病毒糖蛋白结合内吞体受体NPC1的分子机制》又在国际权威学术期刊上发表，为抗病毒药物的设计提供了新靶点。上海光源为助力解决紧急公共卫生事件发挥了重要作用。

明日之光，照亮中国科学未来

上海光源团队还在研发新一代光源。国家重大科技基础设施―X射线自由电子激光试验装置正在加紧建设，将在2017年建成。X射线自由电子激光将与同步辐射光源形成互补，成为一种探索自然奥秘和发展高新技术的最先进的研究平台，使人们从拍分子照片进入拍分子电影的时代，极有助于科学家在原子分子层次上观测和控制物质内部结构和动态过程，解决人类面临的最迫切的科学问题。