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【新上海的70个瞬间】第50集:上海光源,“鹦鹉螺”里的国之重器

发布日期:2019-08-21

 

 

 

上海光源,“鹦鹉螺”里的国之重器

 

 

 

农田上立起的“鹦鹉螺”,一直在书写来自中国的“世界纪录”


       十年前,外形酷似鹦鹉螺的上海光源,出现在了张江的农田之间,自破土到出光仅用了三年时间,创下世界纪录。


 

       如今这座已拥有15条光束线的巨大“光工厂”,为中国科学家冲击世界科技前沿提供了无限可能。


       但它所能创造的可能性远不止这些……


       为什么上海光源被称为“照亮微观世界的太阳”?


       中科院上海应用物理研究所俞栋,曾将上海光源形象地比喻为一个巨型的X光机,用它我们可以看清原子、分子的结构。比如,用光源观察小老鼠,我们就可看清它的血管、支血管甚至软组织,这是普通X光片做不到的,借助光源人们能看到的分辨率,是头发丝直径的1%或者更小。


       除了看得更清楚,它还有什么“力量”?


       俞栋解释说,光源的能力体现在各类应用上,比如,考古观测事实上是有损观测,需要把考古观测的样本一层一层磨、提取到里面的物质,它的代价可能就是样品因此而损坏。但上海光源却可以完好地将样品保存下来。比如,之前发现了一块距今约一亿年之前的琥珀里面,封存进去了鸟类类似翅膀和骨骼,借助上海光源的观测就可以把琥珀里面的信息全部解析出来,结果显示,这块琥珀里可能是迄今发现的最小的恐龙!而这块琥珀在观测后,依旧“毫发无损”,这就是上海光源的能力。


 

▲ 点击视频,看上海光源的一束光如何穿越百年的瓷器


更多的科学家有了冲击世界前沿的可能性


       而在许多中国科学家心目中,“上海光源”可谓名副其实——它是一盏照亮科学前路的“明灯”。




▲上海光源实验大厅

 

       作为上海光源的老用户,中国科技大学的李良彬教授主攻可运用于锂电池等产品的高分子薄膜研究。他坦言,以前他给薄膜的结构起了个英文名“ghost”,意思是“鬼”,因为这个结构在薄膜拉伸时总是“一闪而过”、捕捉不到。但是凭借上海光源的技术就可以轻松把这个“鬼”抓住了。

 

       依托上海光源,来自北京大学的马丁团队在世界顶尖科学杂志《自然》上发表的成果,为实现商业化氢气的存储和输运铺平道路。


▲马丁团队正在开展研究


       前不久入选美国国家科学院外籍院士的中国女科学家颜宁,就是利用上海光源成功破解了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的结构及工作机理,震动世界结构生物学界。但此前,她和学生要去日本光源收实验数据,蛋白质晶体样品运送就是一大难题,到了还得排“国际长队”。



▲颜宁


       开放十年来,依托上海光源产生的重大发现可不止以上这些:成功发现隐藏了80多年的“幽灵粒子”、在国际上首次观察到活体动物肺泡的高分辨成像、看清PM2.5的真实结构和成分为雾霾的治理提供可靠数据、获得大量结构数据助力中石化、宝钢、诺华等国内外企业研发。



▲“幽灵粒子”外尔费米子模拟图


更多的大科学装置正在集结,期待创造1+1>N的奇迹


       在爱因斯坦提出光量子概念100多年后,地处东方的上海光源在张江引领构筑了一个光子大科学设施集聚地。

 

       在上海光源旁边,国家蛋白质科学中心等更多重量级的大科学装置和高端实验室集群正在加速推进,对标世界一流科技城的张江科学城规划正逐步落地。

 

       到2025年,上海光源、硬X射线自由电子激光、超强超短激光、活细胞成像装置等“科研利器”,将照亮更多的科技前沿。

       国之重器,正集结出发。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(科普处)