作者：江庆龄    来源：中国科学报    发布时间：2024/5/7 12:37:22

    首次发现外尔费米子、二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸、极紫外光刻胶性能检测关键技术……近年间，这些屡屡登上新闻“头条”的突破性进展，都和我国大陆的第一台第三代同步辐射光源——上海光源相关。

    5月6日，在中国科学院上海高等研究院举办的“上海光源开放十五周年学术论坛”上，中国工程院院士、上海光源科学中心主任赵振堂指出：“经过几代人三十年不懈的努力，上海光源已建成为性能和综合实验能力国际先进的第三代同步辐射光源，并在若干方面具备自己的特色研究能力。”

赵振堂院士。

    国际先进水平

    上海光源由国家、中国科学院和上海市人民政府共同投资建设，于2004年12月25日开工建设，2009年4月29日竣工，2009年5月6日首批7条线站正式对用户开放。经过后续线站建设，上海光源目前由一台150MeV电子直线加速器、一台3.5GeV储存环、34条光束线和46个实验站组成。

上海光源航拍图。图片均来源于中国科学院上海高等研究院

    基于加速器的X射线光源已成为支撑基础前沿科学研究最重要的工具之一，广泛应用于各学科和产业，是重要的国家战略科技设施。

    十五年来，我国同步辐射光源经历了从紧追国际同步辐射光源发展，到跨入国际同步辐射先进行列的转型。发展至今，上海光源的光子能区全面覆盖了软X射线到伽马射线能量范围，束流轨道稳定性、注入效率、束流寿命等核心参数保持在国际先进水平，储存环插入件种类多、数量大。

    “对标国际上的第三代中能同步辐射实验设施，上海光源的整体性能和综合实验能力以及实现的空间分辨率、时间分辨率和超高灵敏度等均处于先进水平，可满足不同实验的要求。”赵振堂介绍。

    如在高压科学研究领域，上海光源的静态加载超过400GP、动态加载超过600GPa，为材料科学、地球科学、前沿基础科学等领域提供极端的实验条件。

    与此同时，上海光源发展了完备的实验方法体系，涵盖衍射、谱学、散射、成像等近100种实验方法，并配套建设了用户辅助实验室和同步辐射数据中心，形成了系统的同步辐射实验方法体系和用户实验支持能力。

    高水平成果涌现

    上海光源的束线已经全面向用户开放，迄今共服务了近800家单位、约4500多个研究团队的超47000名用户，支撑用户完成了2万多个实验课题。

    基础研究方面，上海光源像一艘“科研航空母舰”，在众多的学科领域中“乘风破浪”。在原子、分子尺度上，上海光源帮助科学家解析和研究了众多物质的微观结构和作用机理，解决了许多基础科学问题和关键技术痛点，发表研究论文超过11000篇，涵盖生命科学、材料科学、凝聚态物理、化学、能源环境和医学等学科前沿和应用研究方面。

    “依托上海光源，我国科学家利用先进同步辐射技术产出了一批高水平科技成果。” 赵振堂指出，其中有6项入选年度中国十大科技进展新闻，9项入选年度中国科学十大进展，5项入选国外重大科学进展或突破，8项获得了国家自然科学奖、国家科技进步奖和国家科技发明奖。

    成果转化方面，上海光源注重强化“面向经济主战场”的服务能力，促进产学研合作，参与解决行业核心技术难题，推动行业创新和产业能级进阶。例如上海光源解决了国内极紫外光刻胶研发过程中的表征难题；通过原位观测，解决核心工艺难题，支持高性能高强碳纤维材料国产化千吨量产，支持攻克车身一体化压铸成型技术，解决高性能高铁接触线连铸工艺；支持开展复兴号材料工艺改良验证；支持化工领军企业创制出2种具有国际分子筛结构代码的新型分子筛。

    新一代同步辐射光源

    十五年来，国内外一批各相关专业顶尖学者和优秀团队依托上海光源，开展前沿科学实验研究，不仅产出了大量科研成果，同时培养了一大批青年科学家，其中一部分已经成长为不同领域的领军人才。

    此外，上海光源还为我国同步辐射光源领域培养造就了一批专业型大科学装置人才，他们的身影已出现在国内外许多加速器光源装置上和相关的研究领域里。现如今，他们也在为下一代同步辐射光源而努力。

    “过去五年，上海光源完成了运行开放、装置建设、关键技术研发和科学研究等一系列任务。”赵振堂表示，“国际上已进入第四代辐射光源装置的快速发展时期，我们计划在未来五至十年启动建设上海新一代同步辐射光源。”

    全球现在有60余台同步辐射装置正在运行和建设，其中第三代光源是主流的运行装置，第四代光源是重点建设装置，正在向着更高亮度、更高能量分辨率和更高时间分辨率的下一代X射线光源发展。

    与此同时，我国同步辐射应用需求持续增长，用户群体日益壮大，为新一轮同步辐射装置发展注入了强劲动力。

    在国际整体发展和使用需求增长的双重背景下，“如何发展上海新一代同步辐射光源是我们要回答好的发展之问。”

    赵振堂强调：“面向未来，上海新一代同步辐射装置正出现在远方的地平线上，需要进行重大的策源创新，需要一批有志者加入上海光源团队，共同创造更加辉煌的未来。”

    原文：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/5/522202.shtm