人民网:上海光源:与未知世界沟通

摄影报道 柏可林 《 国际金融报 》( 2015年07月06日   第 08 版)

在实验进行过程中,线站将关门封闭,禁止人员进入。图为光束线站的内部布置。

开放六年,上海光源依旧保持在世界大科学装置的第一梯队,及时调试设备。目前,上海光源有13条光束线站投入运行,每条光束线站都有各自的编号。到2020年,上海光源将拥有40条光束线站。

生物大分子线站覆盖了国内结构生物学95%以上的相关研究组。此外,上海光源的光束线站还可开展物理、化学、生命、材料、环境、地质等学科研究。

上海光源首批线站已累计进行5000多个课题研究,用户累计发表论文1500多篇,有不少论文发表在《自然》、《科学》、《细胞》等国际权威学术杂志上。

上海光源由全能量注入器、电子储存环、光束线和实验站构成,建设、运行以及后续在建和立项中的大科学设施总投资约50亿元。从高处看,上海光源就像一只灰色的鹦鹉螺,蕴藏着巨大的科学能量。

光束线沿电子储存环的外侧分布,通过特定的精密光学系统,按科研需要筛选和处理同步辐射光。

同步辐射光,亮度是太阳的10亿倍,从这根管道里射出,最终照射到样品上。

肉眼无法观测到的微小样本放置在一根“针尖”上,由各种仪器记录反应信息,最终获得相应的谱线或图像。线站的静态分辨率达到0.3纳米,比万分之一的发丝直径还小。

中央控制室负责对加速器进行监控、操作。由于上海光源是昼夜运行的,中控室的工作人员也必须24小时在岗。

6月15日凌晨3点,两位来自大连理工大学的博士生开始进行有关生物农药的实验。

无论是业内资深著名科学家,还是初出茅庐的青年学者,只要通过了课题申请,都可以共享上海光源。

仅仅20分钟以后,科研人员就完成了一整套晶体结构衍射数据图的收集工作。

X射线是一种波长极短、能量很大的电磁波,可以把密度不同的骨骼与肌肉、脂肪等生物组织区分开来,这是X射线透视的物理基础。如果有一种光源的亮度是普通X射线的上亿倍,通过它能看到的就不只是骨骼了,而是细胞、分子乃至原子级别的物质。在上海光源,科学家正利用这个原理,探寻未知世界。

上海光源坐落于上海市张江高科技园区,首期投资共14.3亿元,工程占地3万平方米,拥有各类设备3000多台套,可建设40多条高性能光束线站,是中国迄今为止已建成的规模最大的科学工程。

在这里,电子以近乎光速昼夜不停地进行圆周运动,科学家们使用特殊设计的插入件,使电子束的运动方向发生周期性变化,从而叠加得到高亮度同步辐射光,亮度是太阳的10亿倍,藉此展开物理、化学、生命、材料、地质等学科研究,进行信息、微电子、微纳等高技术开发。因此,上海光源常被比作“超级显微镜”,能观测到肉眼看不到的微观世界。

上海光源于2009年开放,如今,已有13条光束线站投入运行,免费向用户开放。预计到2020年,上海光源将拥有近40条光束线站,为上海建设具有全球影响力的科创中心奠定基石。