这台科研界赫赫威名的国之重器 超70%设备自研

2018-08-10 11:15 澎湃新闻

  原标题:这台在科研界赫赫威名的“上海光源”,超70%设备自主研制

  【编者按】

  中国大陆境内第一个自由贸易区是如何诞生的,汽车业对外开放从哪里起航,上海浦东开发区有哪些“全国第一”……改革开放40年来,一批又一批具有原创性的改革开放措施闪耀着首创精神的光芒。

  2018年,中国改革开放40周年之际,澎湃新闻6月22日起推出专题报道,展现40年来的改革开放标志性首创案例。

  上海光源鸟瞰图。本文图片均由 中科院上海应用物理研究所 胡蔚成 摄你可知道,绚丽极光、七彩霓虹,以及大千世界肉眼可见的任何“光”,都只是电磁波家族极小的一部分。

  但在上海浦东,一台硕大的同步辐射光源装置(第三代),犹如一台超级X光机和显微镜集群,支持科学家探索肉眼难见的微观世界。

  这台装置,就是科研界享有赫赫威名的“上海光源”,由中国科学院与上海市人民政府共同向国家申请建造,是我国大陆第一台第三代同步辐射光源装置。

  澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者从中科院上海应用物理研究所获悉,光波具有衍射现象,在利用光来探测物体和分辨物体时,光的波长应当与物体的大小或物体之间的距离相当或更短。因此,科学家为了探索微观世界,需要选用更短波长的光(如X射线);而要穿透微观世界的黑暗,就需要更加明亮的光。

  上海光源实验大厅。同步辐射光让这些科研需求成为可能。也因其一系列独特而优异的性能,被科学家称之为继电光源、X光源和激光光源之后,第四次为人类的文明带来革命性推动的新光源。

  比如,宽谱:波长范围宽,从远红外到硬X射线连续可调,可根据不同需要选取相应波长的光。高强度和高亮度:是X光机的上万到上亿倍,大大提高研究能力和效率。优良的脉冲时间结构:有特定的脉冲宽度和脉冲间隔,能为微观世界变化过程的研究提供准确可信的数据。

  而上海光源工程,是我国迄今为止建成的用户最多的大科学装置和多学科研究平台,在52个月内完成了设备研制、工程建设和调试调束,顺利投入试运行,于2010年1月通过国家发改委验收。

  上海光源具有建设超过40条光束线站的能力,每年可容纳上万名不同学科领域的科学家和工程师日以继夜地工作在各自的实验站上,开展物理、化学、生命、材料、环境、地质等众多学科的前沿基础研究,以及微电子、医药、化工、未加工等高技术的开发应用研究。

  上海光源对基础科学研究的支持,不胜枚举。

  自由电子激光波荡器。 比如,中科院物理所赵忠贤院士研究组,利用上海光源,开展大量新材料结构及材料性能改进研究工作,发现了新型铁基硫族化合物超导体在高压下重新出现超导的新现象。

  再比如,上海光源BL17U1线站解析的蛋白质结构数,已连续4年在全球130多个生物大分子线站中名列第一。

  清华大学施一公院士研究组完成的转录激活样效应蛋白特异性识别DNA的结构机理研究,是《科学》杂志评选出的2012年“十大科学突破”之一“基因组的精密改造工程”的一部分,并被选为2012年“中国科学十大进展”。

  中国疾控中心高福院士研究团队成功解析了埃博拉病毒糖蛋白结合内吞体受体NPC1的分子机制,为抗病毒药物设计提供了新靶点,并且加深了科学家对埃博拉病毒入侵机制的认识,为应对及防控埃博拉疫情提供了重要的理论基础。

  清华大学颜宁教授研究组在《自然》杂志上发表的人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的结构及工作机理研究,被2012年诺贝尔化学奖得主、斯坦福大学教授布莱恩·科比尔卡评价说:“要针对人类疾病开发药物,获得人源转运蛋白结构至关重要。对于GLUT1的结构解析本身是极富挑战、极具风险的工作,因此这是一项伟大的成就。”

  自由电子激光隧道。中科院上海应用物理研究所所长、上海光源中心主任赵振堂介绍,上海光源自筹备之初,就坚持充分借鉴国际同步辐射光源发展的最新成果,立足国内攻关和创新,自主研制的设备超过70%。

  截至2018年7月底,上海光源共接待用户39257人次,22146多人(来自包括高校、研究所、医院和公司共计494家单位,2429个课题组),执行课题10180个。

责编:刘艳君
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