上海光源外景
1月19日下午，總投資超過14億元的上海光源(SSRF)國家重大科學工程通過國家驗收，意味著這個第三代同步輻射光源大科學裝置，歷經10年立項和52個月建設，即將正式對國內外科研用戶開放。
無論是投資還是規模，上海光源都是國內目前最大的大科學工程，它能做什么?其科學地位和作用是什么?是不是自主研制?……記者為此專訪了上海光源工程總指揮、中國科學院副院長江綿恒等專家。
“它是一個多學科開放共享的實驗平臺”
上海光源猶如一臺功能強大的“超級X光機”和“超級顯微鏡”，其亮度是最強的X光機的上億倍，具有波長范圍寬、高強度、高亮度、高準直性、高偏振與準相干性、高純凈并可準確計算等一系列比其他人工光源更優異的特性，是繼電光源、X光源、激光光源之后第四次為人類文明帶來革命性推動的一個新光源。
由30多位院士和專家組成的國家驗收委員會認為，上海光源以世界同類裝置最少的投資和最快的建設速度，實現了優異的性能，成為國際上性能指標領先的第三代同步輻射光源之一，是我國大科學裝置建設的一個成功范例。
“它的用處太多了，是一個多學科開放共享的實驗平臺。”江綿恒說，“它提供性能非常優異的光——從紅外線到高能X射線(硬X射線)寬廣波段、光譜連續的光，為我國及全世界諸多學科的前沿基礎研究和高新技術開發應用，提供了一個很先進又不可替代的工具。”
利用它，可從事生命、材料、環境、醫學、藥學、地質學等多學科的前沿基礎研究，以及微電子、醫藥、石油、化工、生物工程、醫療診斷等高技術開發應用的實驗研究。
中科院上海藥物所沈旭研究員告訴記者，使用上海光源，他研究晶體結構的效率提高了數十倍，“以前用普通X光衍射，要做幾天的工作，現在只需要20分鐘左右的時間，可以說實現了質的飛躍。”
“將同時容納上千名科學家一起工作”
從空中俯瞰，上海光源仿佛一個美麗的巨型“鸚鵡螺”。這個巨大“鸚鵡螺”內部，有一臺周長180米的增強器，一臺周長432米的電子儲存環，還有首批建設的7條光束線和實驗站。
讓人難以想象的是，這個“鸚鵡螺”是由2100根48米深的混凝土的樁基撐起來的。江綿恒說，這個建筑內部，科學實驗的要求很高，比如振動不能超過1微米。在隧道內部，溫度的要求是27攝氏度，正負不超過0.2攝氏度，而上海光源做到了正負不超過0.1攝氏度。52個月的建設周期，也創造了世界紀錄。
自2009年5月6日，上海光源對用戶開放試運行，至2010年1月13日，累計提供用戶機時15436小時，用戶已超過1000人，執行了101個科研院所和大學的用戶課題432個，涵蓋生命科學、材料科學、環境科學等十幾個學科，取得了一批很好的實驗結果。
“第一批，我們建成了7條光束線和實驗站，可同時容納近百名科學家開展實驗。”江綿恒說，“我們計劃在2020年左右再建成約30條光束線站，到2030年建滿達到60條光束線站，到那時將同時容納上千名科學家一起工作。”
“完全是我們自己的科技隊伍做出來的”
上海光源已進入國際上性能指標領先的第三代同步輻射光源的行列，其中不少指標處于國際最好水平之列，且性價比高，自主研制的設備超過70%，形成了一系列具有自主知識產權的高新技術儲備。
“上海光源從建筑、裝置到設備，它完全是我們自己的科技隊伍做出來的，安裝也是我們自己的技術工人隊伍完成的，達到了非常高的工藝水平。”江綿恒說，比如180米的增強器，用于修正電子束流軌道的56塊校正磁鐵，1塊也沒用就調通了，說明我們的設計、加工、安裝都幾乎沒有偏差，在世界加速器界可能是“空前”了。
江綿恒還介紹說，上海光源是中科院和上海市完美合作的結晶，其主要參建、參研單位有上百家。國際先進的定位，對這些單位提出近乎苛刻的要求，需要他們“跳一下”才有可能達到。而就是在這個“跳一下”的過程中，在工程科研團隊的指導與合作下，相關單位和企業的技術能力都獲得了提升、飛躍。
“我們需要更先進光源的前瞻部署”
上海光源的建成，標志著我國在建設大科學工程實驗裝置方面，具備了高水平的自主創新和技術集成的能力，進入了世界先進行列。
“但是也應該看到，世界上最早的第三代的光源是1991年建成的。”江綿恒說，“盡管我們有自己的創新，但在時間上落后了將近20年。而且，新光源——自由電子激光光源，已在國際上加速發展起來，美國SLAC的X射線自由電子激光去年已經出光，德國、日本、韓國等也已起步。”
江綿恒因此強調：“我們也需要同時進行更先進光源的前瞻部署。”他透露，中科院已經向國家建議，在上海光源的北面，建設一臺軟X射線自由電子激光試驗裝置，開展短波長自由電子激光裝置的預先研究;希望在這之后，再向國家申請建設硬X射線的用戶裝置，把我國與先進國家在光子科學領域的發展差距縮短到10—15年左右。
