来宝网 2013/12/19点击918次
无论是投资还是规模，上海光源都是国内目前最大的大科学工程，它能做什么?其科学地位和作用是什么?是不是自主研制?……记者为此专访了上海光源工程总指挥、中国科学院副院长江绵恒等专家。
“它是一个多学科开放共享的实验平台”
上海光源犹如一台功能强大的“超级X光机”和“超级显微镜”，其亮度是最强的X光机的上亿倍，具有波长范围宽、高强度、高亮度、高准直性、高偏振与准相干性、高纯净并可准确计算等一系列比其他人工光源更优异的特性，是继电光源、X光源、激光光源之后第四次为人类文明带来革命性推动的一个新光源。
由30多位院士和专家组成的国家验收委员会认为，上海光源以世界同类装置最少的投资和最快的建设速度，实现了优异的性能，成为国际上性能指标领先的第三代同步辐射光源之一，是我国大科学装置建设的一个成功范例。
“它的用处太多了，是一个多学科开放共享的实验平台。”江绵恒说，“它提供性能非常优异的光——从红外线到高能X射线(硬X射线)宽广波段、光谱连续的光，为我国及全世界诸多学科的前沿基础研究和高新技术开发应用，提供了一个很先进又不可替代的工具。”
利用它，可从事生命、材料、环境、医学、药学、地质学等多学科的前沿基础研究，以及微电子、医药、石油、化工、生物工程、医疗诊断等高技术开发应用的实验研究。
中科院上海药物所沈旭研究员告诉记者，使用上海光源，他研究晶体结构的效率提高了数十倍，“以前用普通X光衍射，要做几天的工作，现在只需要20分钟左右的时间，可以说实现了质的飞跃。”
“将同时容纳上千名科学家一起工作”
从空中俯瞰，上海光源仿佛一个美丽的巨型“鹦鹉螺”。这个巨大“鹦鹉螺”内部，有一台周长180米的增强器，一台周长432米的电子储存环，还有首批建设的7条光束线和实验站。
让人难以想象的是，这个“鹦鹉螺”是由2100根48米深的混凝土的桩基撑起来的。江绵恒说，这个建筑内部，科学实验的要求很高，比如振动不能超过1微米。在隧道内部，温度的要求是27摄氏度，正负不超过0.2摄氏度，而上海光源做到了正负不超过0.1摄氏度。52个月的建设周期，也创造了世界纪录。
自2009年5月6日，上海光源对用户开放试运行，至2010年1月13日，累计提供用户机时15436小时，用户已超过1000人，执行了101个科研院所和大学的用户课题432个，涵盖生命科学、材料科学、环境科学等十几个学科，取得了一批很好的实验结果。
“第一批，我们建成了7条光束线和实验站，可同时容纳近百名科学家开展实验。”江绵恒说，“我们计划在2020年左右再建成约30条光束线站，到2030年建满达到60条光束线站，到那时将同时容纳上千名科学家一起工作。”
“完全是我们自己的科技队伍做出来的”
上海光源已进入国际上性能指标领先的第三代同步辐射光源的行列，其中不少指标处于国际最好水平之列，且性价比高，自主研制的设备超过70%，形成了一系列具有自主知识产权的高新技术储备。
“上海光源从建筑、装置到设备，它完全是我们自己的科技队伍做出来的，安装也是我们自己的技术工人队伍完成的，达到了非常高的工艺水平。”江绵恒说，比如180米的增强器，用于修正电子束流轨道的56块校正磁铁，1块也没用就调通了，说明我们的设计、加工、安装都几乎没有偏差，在世界加速器界可能是“空前”了。
江绵恒还介绍说，上海光源是中科院和上海市完美合作的结晶，其主要参建、参研单位有上百家。国际先进的定位，对这些单位提出近乎苛刻的要求，需要他们“跳一下”才有可能达到。而就是在这个“跳一下”的过程中，在工程科研团队的指导与合作下，相关单位和企业的技术能力都获得了提升、飞跃。
“我们需要更先进光源的前瞻部署”
上海光源的建成，标志着我国在建设大科学工程实验装置方面，具备了高水平的自主创新和技术集成的能力，进入了世界先进行列。
“但是也应该看到，世界上最早的第三代的光源是1991年建成的。”江绵恒说，“尽管我们有自己的创新，但在时间上落后了将近20年。而且，新光源——自由电子激光光源，已在国际上加速发展起来，美国SLAC的X射线自由电子激光去年已经出光，德国、日本、韩国等也已起步。”
江绵恒因此强调：“我们也需要同时进行更先进光源的前瞻部署。”他透露，中科院已经向国家建议，在上海光源的北面，建设一台软X射线自由电子激光试验装置，开展短波长自由电子激光装置的预先研究;希望在这之后，再向国家申请建设硬X射线的用户装置，把我国与先进国家在光子科学领域的发展差距缩短到10—15年左右。
