上海光源这十年(2)
上海光源开放前,中国科学家只能到欧美国家的第三代同步辐射装置上借“光”,难以大展身手。十年来,上海光源就像一台多用户的超级显微镜,也像一束为科学家照亮微观世界的“神奇之光”。
结构生物学家颜宁2014年利用上海光源成功破解了生命科学领域热门的“蛋白质之谜”——人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的结构及工作机理。
此前,她和学生要去日本光源收实验数据,除了蛋白质晶体样品运送是一大难题,实验机时申请还得排“国际长队”。有了“家门口”的大科学装置就方便多了,特别是在蛋白质结构研究冲刺期,上海光源提供了积极支持,为成果问世赢得了宝贵时间。
“在上海光源运行开放前,国内装置解析的蛋白质晶体结构只有99个,上海光源运行开放十年后,这一数字达到了3775个。”上海光源用户负责人何建华给出了这样一组数据。
有着相同感受的,还有上海睿智化学研究有限公司的科研人员。这家企业原本只能借助澳大利亚同步辐射光源,每次仅运输成本就高达1500至3000美金。“有了上海光源,我们的成本大大降低。”课题负责人刘敬贤说。
在上海光源助力之下,中科院物理研究所研究员丁洪团队发现了隐藏80多年的外尔费米子,中科院大连化学物理研究所包信和院士团队实现了甲烷的绿色、高效转化,中国疾病预防控制中心高福院士团队揭示出了禽流感、埃博拉等多种流行病毒感染机制……
在技术攻关和产业高新技术研发方面,亦有一张长长的成绩单:高性能纤维工艺改进已服务相关产业,高性能铜合金连铸凝固过程电磁调控技术已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已进入临床试验……
目前已有60家企业利用上海光源进行技术和产品开发,涉及行业包括制药、能源、日化、技术鉴定等,均取得了良好的效果和效益。
高效用户成果产出的背后,凝聚着上海光源不断提高运行和服务水平、改进装置性能、发展同步辐射实验方法的努力。
十年来,上海光源开展了基于设施的加速器改进和同步辐射实验方法学及应用研究,实现了恒流运行、轨道快反馈、工作点反馈、注入模式和束团填充模式控制等;攻克了多种新型波荡器和数字化测控技术,发展了涵盖红外、软X射线、硬X射线波段的衍射、散射、谱学、成像等系列实验方法,以及多项原位实验技术。
二期加紧建设 期待持续产出重大成果
赵振堂表示,上海光源凝聚了我国相关领域几代科学家的心血,成绩来之不易,离不开中科院和上海市的坚强领导和有力组织,以及上海应物所近30年倾全所之力的拼搏和奉献,也离不开国内外科研单位的无私帮助和广大用户的支持。
“中科院在重大科技基础设施的建设、运行和四类机构改革等方面给予了上海光源全方位的强有力支持。上海应物所自上世纪90年代起就将上海光源的建设和发展作为全所工作的重中之重,正是全所上下在科研、管理、支撑和服务等方面的长期奋斗和努力,造就了今天的上海光源。”他说。
未来十年,上海光源光束线站将进入基本饱和状态,实现配套完整的实验手段和能力,才能支撑用户持续产出重大重要成果。
乘着上海建设具有全球影响力科创中心的东风,张江科学城核心区也迎来了建造大型科学装置集群的高潮,上海光源的未来蓝图也在徐徐展开。
上海光源线站工程(上海光源二期工程)于2016年11月正式开工建设,其中X射线通用谱学线站已完成安装和通光,将于今年投入运行。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,上海光源年接待用户能力将超过上万人次。
上海光源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。