探索微观世界的“神奇之光”上海同步辐射光源

沈申甬

上海同步辐射光源——中国科研人员的骄傲，上海科技创新的荣耀。它集跨学科、多功能、前沿研究、高新技术等“桂冠”于一身，国际科学界将其称为“神奇之光”，实至名归。

上海同步辐射光源，亦称“上海光源”，是迄今为止我国建造的最大的大科学工程，它可同时提供从远红外线、紫外线，到硬X 射线等不同波长的高亮度光束，每天可容纳数百名科研人员在各自的实验站上，使用同步辐射光进行多学科前沿研究和高新技术开发应用，是支撑众多学科前沿研究与高新技术研发的先进实验平台。

2004 年12 月，由中国科学院与上海市人民政府共同向国家申请建造的上海光源工程开工启动，该工程于2009 年4 月在浦东张江高科技园区落成，2009 年5 月正式对国内用户开放试运行。上海光源运行开放后，面临的三大难题是：能否长期可靠运行，运行性能处于什么水平？ 是否有足够的用户，用户分布是否合理？可否产出足够多的成果，成果水平和影响力如何？

上海光源凭借十年的不懈努力，给出了完美答案——

每年7000 小时的开机时长，其中5500 小时的实验供光，34 万小时的实验机时，执行通过专家评审的课题近13000 个，518 家用户单位，24684 位用户。用户成果发表期刊数量超过5000篇，其中在Science、Nature 及Cell 三种国际顶级期刊上发表的论文近百篇。

十年间，上海光源为广大用户提供了一个跨学科、综合性、多功能的大科学研究平台。在埃博拉病毒研究中，中国疾控中心高福团队在研究过程中发现，埃博拉病毒入侵人体细胞与NPC1-C 分子相关，依靠上海光源的高质量X 光，可以将NPC1-C 分子如何介导埃博拉病毒入侵的动态过程“拍摄”出来，像动画片一样以一幅幅静态画面来呈现。从分子层面对埃博拉病毒机理的研究，加深了广大科研人员对埃博拉病毒入侵机制的认识，为应对埃博拉疫情的防控奠定了重要的理论基础。

借助上海光源，清华大学颜宁团队在2014 年成功破解了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1 的结构及工作机理；中科院物理研究所丁洪团队发现了隐藏的外尔费米子；中科院大连化学物理研究所包信和团队实现了天然气直接转化利用的有效方法；北京大学化学与分子工程学院李彦团队在单壁碳纳米管手性可控生长研究上取得重要突破。

同时，在上海光源的支撑下，企业创新的关键核心技术也得到了实质性突破： 高性能纤维工艺改进已进入相关产业；高性能铜合金连铸凝固过程电磁调控技术应用于京沪高铁接触线制造；基于上海光源实验数据研发的多种新药迅速进入临床试验……目前已有多家企业利用上海光源进行技术和产品开发，涉及生物制药、化工、冶金、新材料等多个产业领域，并取得了良好的效益。

好风凭借力，扬帆正当时。上海光源二期工程目前正在加紧建设中，预计到2022 年，上海光源将有约35 条光束线和60 个实验站投入运行。届时，上海光源年可接待近万名科研工作者在装置上开展基础应用和开发研究，还将与正在建设中的软X 射线自由电子激光装置、硬X 射线自由电子激光装置及超强超短激光装置一起形成先进的光子科学研究中心。上海光源二期建成投入运行后，其支撑解决重大前沿科学问题和关键技术问题的能力将迈上新台阶，并为上海建设具有全球影响力的科技创新中心增添浓墨重彩的一笔。