兩萬多個課題、上萬篇論文……上海光源開放十五周年

首次發現外爾費米子、二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸、極紫外光刻膠性能檢測關鍵技術……近年間，這些屢屢登上新聞“頭條”的突破性進展，都和我國大陸的第一臺第三代同步輻射光源——上海光源相關。

5月6日，在中國科學院上海高等研究院舉辦的“上海光源開放十五周年學術論壇”上，中國工程院院士、上海光源科學中心主任趙振堂指出：“經過幾代人三十年不懈的努力，上海光源已建成為性能和綜合實驗能力國際先進的第三代同步輻射光源，并在若干方面具備自己的特色研究能力。” 

趙振堂院士。

國際先進水平

上海光源由國家、中國科學院和上海市人民政府共同投資建設，于2004年12月25日開工建設，2009年4月29日竣工，2009年5月6日首批7條線站正式對用戶開放。經過后續線站建設，上海光源目前由一臺150MeV電子直線加速器、一臺3.5GeV儲存環、34條光束線和46個實驗站組成。 

上海光源航拍圖。圖片均來源于中國科學院上海高等研究院

基于加速器的X射線光源已成為支撐基礎前沿科學研究最重要的工具之一，廣泛應用于各學科和產業，是重要的國家戰略科技設施。

十五年來，我國同步輻射光源經歷了從緊追國際同步輻射光源發展，到跨入國際同步輻射先進行列的轉型。發展至今，上海光源的光子能區全面覆蓋了軟X射線到伽馬射線能量范圍，束流軌道穩定性、注入效率、束流壽命等核心參數保持在國際先進水平，儲存環插入件種類多、數量大。

“對標國際上的第三代中能同步輻射實驗設施，上海光源的整體性能和綜合實驗能力以及實現的空間分辨率、時間分辨率和超高靈敏度等均處于先進水平，可滿足不同實驗的要求。”趙振堂介紹。

如在高壓科學研究領域，上海光源的靜態加載超過400GP、動態加載超過600GPa，為材料科學、地球科學、前沿基礎科學等領域提供極端的實驗條件。

與此同時，上海光源發展了完備的實驗方法體系，涵蓋衍射、譜學、散射、成像等近100種實驗方法，并配套建設了用戶輔助實驗室和同步輻射數據中心，形成了系統的同步輻射實驗方法體系和用戶實驗支持能力。

高水平成果涌現

上海光源的束線已經全面向用戶開放，迄今共服務了近800家單位、約4500多個研究團隊的超47000名用戶，支撐用戶完成了2萬多個實驗課題。

基礎研究方面，上海光源像一艘“科研航空母艦”，在眾多的學科領域中“乘風破浪”。在原子、分子尺度上，上海光源幫助科學家解析和研究了眾多物質的微觀結構和作用機理，解決了許多基礎科學問題和關鍵技術痛點，發表研究論文超過11000篇，涵蓋生命科學、材料科學、凝聚態物理、化學、能源環境和醫學等學科前沿和應用研究方面。

“依托上海光源，我國科學家利用先進同步輻射技術產出了一批高水平科技成果。” 趙振堂指出，其中有6項入選年度中國十大科技進展新聞，9項入選年度中國科學十大進展，5項入選國外重大科學進展或突破，8項獲得了國家自然科學獎、國家科技進步獎和國家科技發明獎。

成果轉化方面，上海光源注重強化“面向經濟主戰場”的服務能力，促進產學研合作，參與解決行業核心技術難題，推動行業創新和產業能級進階。例如上海光源解決了國內極紫外光刻膠研發過程中的表征難題；通過原位觀測，解決核心工藝難題，支持高性能高強碳纖維材料國產化千噸量產，支持攻克車身一體化壓鑄成型技術，解決高性能高鐵接觸線連鑄工藝；支持開展復興號材料工藝改良驗證；支持化工領軍企業創制出2種具有國際分子篩結構代碼的新型分子篩。

新一代同步輻射光源

十五年來，國內外一批各相關專業頂尖學者和優秀團隊依托上海光源，開展前沿科學實驗研究，不僅產出了大量科研成果，同時培養了一大批青年科學家，其中一部分已經成長為不同領域的領軍人才。

此外，上海光源還為我國同步輻射光源領域培養造就了一批專業型大科學裝置人才，他們的身影已出現在國內外許多加速器光源裝置上和相關的研究領域里。現如今，他們也在為下一代同步輻射光源而努力。

“過去五年，上海光源完成了運行開放、裝置建設、關鍵技術研發和科學研究等一系列任務。”趙振堂表示，“國際上已進入第四代輻射光源裝置的快速發展時期，我們計劃在未來五至十年啟動建設上海新一代同步輻射光源。” 

全球現在有60余臺同步輻射裝置正在運行和建設，其中第三代光源是主流的運行裝置，第四代光源是重點建設裝置，正在向著更高亮度、更高能量分辨率和更高時間分辨率的下一代X射線光源發展。

與此同時，我國同步輻射應用需求持續增長，用戶群體日益壯大，為新一輪同步輻射裝置發展注入了強勁動力。

在國際整體發展和使用需求增長的雙重背景下，“如何發展上海新一代同步輻射光源是我們要回答好的發展之問。”

趙振堂強調：“面向未來，上海新一代同步輻射裝置正出現在遠方的地平線上，需要進行重大的策源創新，需要一批有志者加入上海光源團隊，共同創造更加輝煌的未來。”