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说明书

“上海光源”能帮助“照亮”通向微观世界的科研之路

 在上海浦东张江高科技园区,一座美丽的巨型“鹦鹉螺”建筑内,接近光速运动的电子在432米周长的环形加速器中,昼夜不停地向周边的光束线实验站辐射不同波长的电磁波,就像一台多用户的“超级X光机”和“超级显微镜”,产生照亮微观世界的神奇之光。

 
  这座建筑,静静绽放着神奇的光芒。一束束高质量的同步辐射光,投射出一幅幅未来的科学图像……这就是中国迄今为止最大的大科学装置和大科学平台——“上海光源”。经过长达16年的孕育、52个月的紧张施工,“上海光源”于2010年1月顺利通过国家验收,并正式对中外各学科领域的科研用户开放。
 
  天上有了太空望远镜,才能发现宏观宇宙中最遥远的奥秘;地上有了“上海光源”这样的 “超级显微镜”,才能发现微观物质中最精细的结构。“上海光源”具有建设60条以上光束线和上百个实验站的能力,可容纳成百上千名不同学科领域的科学家和工程师日夜研发。
 
  “上海光源”开放后,全国各地高校、科研院所、医院及企业用户纷至沓来,涉及生命科学、物理、化学、地质、环境等十多门学科:
 
  ——中科院物理所国家超导实验室赵忠贤院士领衔的“新型铁基超导体研究”课题组通过上海光源X射线微聚焦线站,利用直径只有头发丝粗细的 “微光”,获得高亮度、高灵敏、高分辨率的分析手段,首次发现铁基超导体在高压条件下也能重现超导,从而为“高温超导”研究打开了一条全新思路;
 
  ——清华大学结构生物学中心颜宁和施一公研究组合作揭示了这些蛋白特异识别其靶标基因的分子基础,这一工作在2012年发表于《科学》杂志,并被该杂志评选出的“2012年十大突破”之“基因组的精密改造工程”引用,上海光源生物大分子晶体学光束线站对解析工作提供支持,保证了课题的顺利完成;
 
  近几年,我国不少科研用户在《科学》《自然》《细胞》等国际顶尖学刊上发表高质量论文,“上海光源”功不可没。
 
  目前,全球建成和在建的同步辐射光源装置共有60余座,其中第三代同步辐射装置13台。与中国已有第一代同步辐射光源——北京正负电子对撞机和第二代同步辐射光源——合肥国家同步辐射实验室相比,“上海光源”具有高亮度、高强度、高稳定等优点,强度是X光机的上万倍,亮度是最强的X光机的上亿倍,可同时提供从远红外线、紫外线,到硬X射线等不同波长的高亮度光束,每年供光机时将超过5000小时。上海光源属于世界上性能最好的第三代中能同步辐射光源之一,能量居世界第四。
 
  如今,“鹦鹉螺”已蜚声世界。“上海光源”与中国台湾地区和日本、韩国、印度的第三代同步辐射光源一起,形成堪与美欧媲美的“光源群”,成为面向世界的同步辐射实验平台。
 
  ■外界评说
 
  “中国半导体照明有光明的未来”
 
  师昌绪(著名材料科学家、两院院士):半导体照明产业在国际上应该已经占领了比较令人瞩目的地位。因为国际半导体照明联盟(ISA)就在中国,联盟不完全是一个名誉性组织,更是有实质性内容的组织。半导体照明联盟在很大范围和深度上能够把很大一部分企业联合起来,已经树立了一个健康发展的典范,得到了国际认可。
 
  张国旗(荷兰Delft大学教授):首先,中国是世界上最早成立半导体照明联盟的国家。中国半导体照明产业发展至今,主要经验有3点,一是联盟符合社会和产业的发展需求。二是来自政府等的支持。三是拥有强有力的专业化的组织和管理队伍。其中,最重要的一点是要满足企业和社会的需求,非常希望重点实验室今后在这几个方面继续有所成就。
 
  Robert Steele(美国StrategiesUnlimited公司光电主管):与中国公司进行合作的经验,使我相信中国能够研发出最高水平的技术,向市场上出售最高质量的产品。中国半导体照明有光明的未来。
 
  “中国加入世界级同步辐射光源俱乐部”
 
  上海光源刚刚建成的时候,《自然》杂志就以“中国加入世界级同步辐射光源俱乐部”为题,报道了上海光源的建设,给予了高度的评价和肯定。国际评估委员会也对上海光源加速器的建造和调速、质量与速度给予了高度评价,认为是顶级水平,为未来国际上大科学装置加速器的建设树立了一个标杆。所有的光和线站达到了国际同类第三代线站的水平。国家验收时,也充分肯定了上海光源在世界同类装置中以最少投资、最快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,是中国大科学装置建设的又一成功范例。
 
  张晓强(国家发展和改革委员会副主任):“上海光源”的建设,标志着中国重大科技基础设施建设迈入新的发展阶段。伴随上海光源等工程的建设,中国重大科技基础设施建设步入快速发展期。上海光源的建设,将为中国提升原始创新能力和培养凝聚优秀人才提供重要平台。
 
  ■专家展望
 
  5年至10年后 或许只见光不见灯
 
  李晋闽(半导体照明联合创新国家重点实验室主任):
 
  任何技术发展都需要一个过程,通过“十城万盏”的示范应用推动了半导体照明技术进步。现在,我们就要把LED产品从公共基础设施推广到千家万户的百姓生活,这就需要我们不仅仅研究芯片技术,还要考虑提升LED整个系统性能,包括研究灯具可靠性、照明舒适度等衍生技术。
 
  半导体照明被称为照明光源的又一次革命,其多学科、跨领域的创新应用方兴未艾,并沿着“硬件-软件-系统-服务” 方向发展,技术创新也已呈现出多功能、系统化、智能化发展趋势,正朝着更高光效、更低成本、更高光品质、高可靠性和更加广泛的创新应用发展。也许5年至10年后,照明的形态将发生革命性变化,可能房间里根本看不到灯,但到处处充满着温馨舒适的光亮,甚至智能照明系统能根据我们不同的使用环境进行自动调节,我现在也无法去设想。
 
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