上海光源“輻射”服務2000個研究組

　　在張江綜合性國家科學中心的“版圖”中，上海光源不僅以同步輻射光穿透微觀分子世界，支撐科學家在前沿領域取得突破，躋身世界高性能同步輻射裝置“第一方陣”，更以另一種“輻射”服務了國內外2000多個研究組，成為建設張江綜合性國家科學中心的一個放大器。

　　記者日前獲悉，位於上海光源園區的重大科技基礎設施建設取得重大進展，上海光源線站工程（上海光源二期）、我國首臺軟X射線自由電子鐳射用戶裝置與活細胞結構和功能成像平臺等已于去年11月開工建設，2014年底開工建設的X射線自由電子鐳射試驗裝置將於今年上半年飽和出光。　　

　　開啟一扇通往微觀世界的窗　　

　　利用同步輻射光做實驗有什麼特別之處呢？記者在上海光源的一個實驗站裏目睹了給一隻大鼠做血管造影的過程。來自上海交通大學的這支團隊，在3天前給這只大鼠做過中風模型，想在給藥前記錄下大鼠的基礎狀態。從顯示屏裏可以清晰看到，大鼠的血管裏有一段“梗阻”，這正是中風後的一個跡象。實驗人員告訴記者，大鼠的血管直徑約為300微米，毛細血管只有10到30微米，醫院設備的精度一般為50至100微米，而上海光源探測器對於活體動物的解析度可以達到6.5微米（約為頭髮絲直徑的十分之一），所以不僅可以清晰觀察到毛細血管，也可以看出給藥前後的一些細微變化。

　　正是因為打開了一扇通往微觀世界的窗口，上海光源已成為多個學科領域前沿研究不可或缺的實驗平臺。2016年，中科院微生物研究所高福課題組通過上海光源從分子水準闡釋了一種新的病毒膜融合激發機制，成為近年來國際病毒學領域一大突破。該研究加深了人們對埃博拉病毒入侵機制的認識，為應對疫情及防控提供了重要的理論基礎。

　　還記得去年年底那只“琥珀裏的億年古鳥”嗎？這是人類首次一睹恐龍時代古鳥類的真實面目，給古生物學界帶來了強烈的震動。科學家們正是利用上海光源拍下了琥珀樣品的光學照片以及樣品骨骼的顯微CT重構圖。

　　中科院上海應用物理研究所研究員何建華介紹，上海光源自2009年5月開始試運行，截至2016年底，已執行通過專家評審的課題申請8638個，累計為用戶提供實驗機時超過22.9萬小時，用戶遍佈全國422家單位，涵蓋結構生物學、凝聚態物理、化學、化工、材料科學、能源、環境、醫學和藥學等十幾個學科領域。2016年一項用戶成果入選美國化學會“十大科研成果”，另一項用戶成果榮獲2016年度國家自然科學獎二等獎。

　　隨著我國一些大企業從模仿製造轉向自主研發和創新，上海光源也為企業創新提供技術支持，已有51家企業利用上海光源進行技術開發，其中生物醫藥類約佔了一半。　　

　　打造先進的光子科學設施集群　　

　　“2016年是上海光源成果産出最多的一年。不管是從用戶數量還是裝置性能來説，上海光源不僅領跑全國，同時也處於國際上同類裝置的‘第一方陣’。”中科院上海應用物理研究所所長趙振堂説。

　　這一年，上海光源僅首批7條線站的用戶就發表了SCI文章766篇，其中在《科學》《自然》《細胞》三種國際頂級刊物發表13篇。不論是産出的論文總數還是重要成果數量，上海光源首批線站均為國際同類線站最高。上海光源17U站解析的蛋白質結構數已連續4年在全球130多個生物大分子線站中名列第一。

　　正在建設的X射線自由電子鐳射試驗裝置有了重大進展。2016年12月30日，該裝置通過調試觀測到了X射線輻射，預計今年上半年實現飽和出光，並在10月進行驗收。

　　未來的上海光源還有哪些值得期待？趙振堂介紹，2016年11月20日，上海光源線站工程、軟X射線自由電子鐳射用戶裝置、活細胞結構和功能成像平臺正式開工建設。這些項目在2019年建成後，加上超強超短鐳射用戶裝置，張江地區將成為全球種類最多、綜合能力最強的光子大科學設施集聚地之一。

　　上海光源現有13條光束線站投入運行，2條即將試運行，上海光源二期的目標是在原有裝置基礎上新建16條光束線站，全面提升上海光源的實驗研究能力。預計到2020年，上海光源將有近40條線站建成並向用戶開放，屆時每年將有近萬名科研工作者利用裝置開展前沿和應用研究。

　　軟X射線波長有著極為豐富的科學應用，它有一個重要的波段被稱為“水窗”，可以在很好的對比度下觀測活體細胞和生物樣品，是目前唯一可以對生物活體細胞進行無損傷三維全息成像和顯微成像的第四代光源。在建的軟X射線自由電子鐳射用戶裝置，將把直線加速器能量提升至1.5GeV，比現有試驗裝置的能量提高近一倍，並同步建設2條波蕩器線和5個實驗站，預計2019年向用戶開放。

　　此外，硬X射線自由電子鐳射裝置已列入國家重大科技基礎設施“十三五”建設規劃。利用波長為1埃的超高亮度、飛秒級超快脈沖和相干特性，硬X射線自由電子鐳射將可以高效率地獲得各種材料在原子水準的高清晰度顯微圖像。