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“上海速度”震驚世界 崛起世界最密大科學(xué)裝置群

[2017/4/7]

目前，上海張江已成為世界上大科學(xué)裝置密度最高的地區(qū)，張江綜合性國家科學(xué)中心的建設(shè)帶動了多的領(lǐng)域多項(xiàng)研究的進(jìn)步。

浦東張江的“超級光源”將閃出更耀眼的光芒:今年夏天，能拍攝“分子電影”的軟X射線自由電子激光裝置，將有望得到第一束自由電子激光;超強(qiáng)超短激光裝置，將于年內(nèi)完成挑戰(zhàn)瞬時(shí)輸出功率10拍瓦的“世界紀(jì)錄”;上海光源二期線站也在緊鑼密鼓地建設(shè)中……


超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置。

算上已經(jīng)建成的國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心、已經(jīng)開工的活細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能成像平臺等，上海張江已成為世界上大科學(xué)裝置密度最高的地區(qū)。依托先進(jìn)的大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施群，這里已集聚起全球高端創(chuàng)新資源，向著躋身世界一流實(shí)驗(yàn)室行列的目標(biāo)不斷接近。

　大科學(xué)裝置群營造大科學(xué)生態(tài)
　　
去年2月，上海張江綜合性國家科學(xué)中心獲批建設(shè)。一年來，超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置、軟X射線自由電子激光用戶裝置、活細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能成像平臺等頂級大科學(xué)裝置，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)年立項(xiàng)、當(dāng)年開工的目標(biāo)，展現(xiàn)出令人贊嘆的“上海速度”。

“這些項(xiàng)目建成后，張江地區(qū)將成為全球規(guī)模最大、種類最全、綜合能力最強(qiáng)的光子大科學(xué)設(shè)施集聚地之一！鄙虾Ｊ锌莆魅螇圩隅髡f，目前張江還在積極爭取硬X射線自由電子激光裝置、高效低碳?xì)廨啓C(jī)實(shí)驗(yàn)裝置、國家生物醫(yī)藥大數(shù)據(jù)等項(xiàng)目落地。

前沿探索的科研利器匯聚，一個(gè)世界級基礎(chǔ)研究平臺呼之欲出。眼下，超強(qiáng)超短激光裝置正在沖擊10拍瓦的“世界紀(jì)錄”，它的未來目標(biāo)是100拍瓦。

它的“前身”———中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所的嘉定園區(qū)內(nèi)，1拍瓦的超強(qiáng)超短激光裝置已開始科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索。去年，我國科學(xué)家已利用該裝置產(chǎn)生了反物質(zhì)，成果列入2016年中國十大科技進(jìn)展新聞。

超強(qiáng)超短激光裝置項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、上海光機(jī)所研究員冷雨欣說，比建造一個(gè)“世界第一”的裝置更重要的，是讓更多優(yōu)秀科學(xué)家利用裝置，做最前沿的基礎(chǔ)原創(chuàng)性研究。

已建成運(yùn)行8年的上海光源，截至去年底，共接待用戶3.2萬多人次，發(fā)表論文3200多篇。比這更重要的是，它更加強(qiáng)烈地激發(fā)出了中國科學(xué)家探索前沿的熱情和勇氣。曾參與光源建設(shè)，目前正負(fù)責(zé)二期線站工程的中科院上海應(yīng)用物理研究所研究員邰仁忠說，8年來，光源機(jī)時(shí)一直供不應(yīng)求，中國科學(xué)家已從被動使用光源，到根據(jù)自己學(xué)科的發(fā)展需求，對光源線站建設(shè)提出明確需求。圍繞上海光源，一個(gè)沖擊前沿的創(chuàng)新生態(tài)氛圍正在形成。

　　大科學(xué)裝置群呼喚大科學(xué)計(jì)劃

事實(shí)上，張江綜合性國家科學(xué)中心的建設(shè)，已經(jīng)引起國際科技界的廣泛關(guān)注。中科院上海應(yīng)用物理研究所黨委書記趙明華告訴記者，已進(jìn)入可行性研究階段的硬X射線自由電子激光，建成后將成為世界上最先進(jìn)的同類裝置。聞訊后，“一些身在海外的華人科學(xué)家主動聯(lián)系我們，表示想到張江工作，他們有的已在美國工作20多年，這個(gè)裝置很可能把他們吸引回國”。

作為當(dāng)今全球生命科學(xué)領(lǐng)域首家綜合性大科學(xué)裝置，上海蛋白質(zhì)設(shè)施已經(jīng)吸引了國內(nèi)外近200家單位、1.3萬多人次科學(xué)家，開展2000多項(xiàng)重大前沿創(chuàng)新課題研究。中心主任雷鳴認(rèn)為，評判一個(gè)大科學(xué)裝置的功用，應(yīng)該看它關(guān)注了多少根本而重大的科學(xué)問題，“張江大科學(xué)裝置群的崛起，正呼喚與之相匹配的大科學(xué)計(jì)劃！

放眼全球，大科學(xué)裝置的崛起無不推動和孕育著超越前人的創(chuàng)新。例如美國布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室聚集了同步輻射光源、成像設(shè)施、相對論重離子對撞機(jī)、自由電子激光等一大批重要的科研裝置，1947年至今，該實(shí)驗(yàn)室催生了至少7個(gè)諾貝爾科學(xué)獎。而作為世界高能物理研究的高地，歐洲核子中心也成就了多個(gè)國際大科學(xué)計(jì)劃，比如大型強(qiáng)子對撞機(jī)，以及由華裔物理學(xué)家丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的阿爾法磁譜儀項(xiàng)目等。

在建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心的歷史機(jī)遇下，作為趕超者的張江大科學(xué)裝置群，正等待著創(chuàng)新靈魂的注入。據(jù)市科委總工程師傅國慶介紹，正在謀劃的張江綜合性實(shí)驗(yàn)室的主要構(gòu)架是“1+N”！1”指一個(gè)大科學(xué)設(shè)施群，“N”指若干研究方向，包括光子科學(xué)與技術(shù)、生命科學(xué)、能源科技、類腦智能、納米科技等。這意味著，張江國家科學(xué)中心已在各學(xué)科領(lǐng)域前沿筑好“巢穴”，引“鳳”前來。