文匯報:“鸚鵡螺”照亮探索科技前沿之路

2018/08/10 | 【 【打印】【關閉】 | 訪問次數:

本報見習記者 金婉霞  首席記者 許琦敏

20094月底,我國大陸首臺第三代同步輻射光源——上海光源竣工。

近十年來,在這個坐落在浦東張江張衡路239號的巨大鸚鵡螺式建筑里,一束束高能量、高質量的同步輻射光為我國科學家和企業照亮探索世界科技前沿之路。如今,圍繞上海光源,一個接一個大科學裝置在張江拔地而起,形成高密度的大科學裝置群,成為上海建設具有全球影響力的科技創新中心新地標。

起步于空白,15年心血立國之重器

到今年,上海光源已運行開放近十年,每年供光運行約5500小時,用戶供光期間開機率可達到99%,處于同類裝置的國際先進水平。

這個項目緣起于上世紀90年代。當時,中國尚處于對國際科研熱點的跟蹤階段,要實現從跟蹤到迎頭趕上,建造能夠證實、實現科學思想的具有國際一流水準的大科學裝置,至關重要。1993年底,丁大釗、方守賢、冼鼎昌三位院士向中央建議在我國建設一臺第三代同步輻射光源。

作為我國首個國家和地方共同投資興建的大科學裝置,上海光源得到了上海市強有力的支持,最終促成第三代光源落戶上海。上海光源由中國科學院和上海市共建,14.3億元資金,52個月工期,歷經約15年的優化設計、預制研究和工程建設,于2009年正式建成。當時,英國《自然》雜志發文表示:中國加入世界級同步輻射俱樂部。

上海光源的投入使用,立刻改變了我國必須依靠國外同步輻射裝置開展科學研究的局面。尤其在結構生物學領域,上海光源支撐科學家在膜蛋白、蛋白質復合物,以及與禽流感、艾滋病、手足口病等流行病毒相關的蛋白質結構與功能研究中,取得了一批具有國際影響的重要成果。因此,上海光源工程榮獲2012年度上海市科技進步獎特等獎2013年度國家科學進步獎一等獎。

運行近十年,亮點成果頻出

首批七條光束線站向用戶開放近十年,上海光源已是我國迄今為止建成的用戶最多的大科學裝置和多學科研究平臺。

數據顯示,在上海光源的支持下,來自全國各地的高校、研究機構、醫院和企業等近500家單位的兩萬多個用戶已發表論文4000多篇,其中SCI-1區論文約1200篇,在《自然》《科學》《細胞》三種國際頂級學術刊物發表論文88篇,經這里解析的蛋白質結構數已連續四年在全球130多個生物大分子線站中名列第一。多項成果分別入選美國《科學》十大科學突破、歐洲《物理世界》十大突破、美國物理學會標志性進展、美國化學會十大科研成果,另有六項成果入選中國科學十大進展、四項入選中國十大科技進展新聞。

這些令人矚目的成就中,包括中國科學院物理研究所丁洪小組首次觀測到外爾費米子的特征性現象表面費米弧、清華大學顏寧研究組在《自然》雜志發表的人源葡萄糖轉運蛋白GLUT1結構及工作機理研究、清華大學施一公研究組完成的轉錄激活樣效應蛋白特異性識別DNA的結構機理研究、中國疾控中心高福研究團隊率先揭示的高致病性禽流感病毒跨種傳播機制與H7N9感染人傳播機制……

為科學家提供更好的科學服務,上海光源形成了一套高效、完善的大科學裝置管理制度。作為科學家的工具,光源團隊還持續進行線站實驗方法學研究與光源關鍵技術發展,現在加速器、波蕩器等產品已出口韓國、以色列等國。

大科學裝置群崛起張江

如今,上海光源二期16條光束線站正在緊鑼密鼓地建設中,預計到2021年,上海光源將有近40條光束線站向用戶開放。而圍繞上海光源,一座座大科學裝置不斷興建,世界級大科學裝置群在張江崛起,成為上海邁進具有全球影響力的科創中心的創新引擎。

在上海光源附近,上海軟X射線自由電子激光裝置正在安裝和調試,超強超短激光裝置正沖擊10拍瓦世界紀錄,硬X射線自由電子激光試驗裝置已立項開建,一個世界級光子科學中心初具雛形。圍繞上海光源,國家蛋白質科學研究(上海)設施、活細胞結構和功能成像平臺等大科學裝置正成為生命科學領域的科研利器。

同時,基于大科學裝置群而發展集聚的高端醫療、新材料研發、核心高端裝備等產業正在迅速壯大,上海光源對產業的提升作用也在日漸凸顯。目前,已有57家企業利用上海光源進行技術開發,涉及行業包括制藥、化工、技術鑒定等。

    未來,上海光子科學大科學裝置集群每年可匯聚來自世界各地的上萬名科學家,他們將基于上海光源開展各項前沿研究。實驗大廳、專業實驗室、食堂、咖啡吧,將隨處都可能碰撞出學科交融的火花。(轉載自《文匯報》2018年8月10日02版)

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