1月19日,上海光源國家重大科學工程國家驗收會在上海召開。驗收會召開前,上海光源工程總指揮、中國科學院副院長江綿恒欣喜地接受了記者專訪。
他指出:“上海光源以遠少于世界同類裝置的投資,以世界上同類裝置的最快建造速度,實現了優(yōu)異的性能,進入國際上性能指標領先的第三代同步輻射光源的行列,成為國際上最先進的同步輻射裝置之一。”
同時,他強調,上海光源高質量的建成,是依靠我國自己培養(yǎng)的中青年科學家,充分發(fā)揮我國制度優(yōu)勢、堅強有力的領導和緊密有效的院地合作和積極爭取國際交流合作的典范,“上海光源工程的建成是一種民族自強的體現,她顯示了我國在高新技術領域占有一席之地的決心和意志”。
《科學時報》:上海光源能做什么?上海光源的科學地位和作用是什么?
江綿恒:上海光源是一個多學科開放共享的實驗平臺,它提供性能非常優(yōu)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(xù)的光,為全國乃至全世界諸多學科的前沿基礎研究和高新技術開發(fā)應用,提供了一個最先進又不可替代的工具。
比如醫(yī)學成像,上海光源的成像線站的靜態(tài)分辨率已經達到0.8微米——比千分之一毫米還小,遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)X光成像(毫米級)。
又比如材料研究,上海光源X射線吸收精細結構譜(XAFS)線站已經開展了對催化劑反應過程的原位動態(tài)研究,小角散射線站進行了離線的碳纖維原絲紡絲成形過程、蠶絲形成過程的材料結構研究,下一步要爭取做到原位研究。
《科學時報》:建設上海光源在我國科學技術發(fā)展戰(zhàn)略上的意義何在?
江綿恒:中國科學院曾經作過一項研究,人均GDP少于300美元的經濟體,其技術創(chuàng)新一般處于以使用技術為主的階段;300~4750美元時,一般處于以改進技術為主的階段;人均GDP到4750美元以上時,就要依靠自己創(chuàng)造技術了。我國現在人均GDP已經超過3000美元,我們要跨越式發(fā)展,就必須加強自主創(chuàng)新。而上海光源就為自主創(chuàng)新所需要的前沿探索和技術突破提供了高效手段。
概括來說,上海光源的意義有三個主要方面:第一,上海光源將為我國的多學科前沿研究和高新技術開發(fā)應用提供先進的實驗平臺,將為提升我國的綜合科技實力作出不可替代的重要貢獻。利用上海光源的同步輻射實驗技術開展實驗研究,所涉及的學科之眾多,應用的領域之廣泛,是其他大科學裝置無法比擬的。
第二,上海光源將為不同學科間的相互滲透和交叉融合創(chuàng)造優(yōu)良條件,為組建綜合性國家大型科研基地奠定基礎。上海光源首批建設的光束線和實驗站居國際先進水平,可同時容納近百名來自不同學科和高技術領域的科學家、工程師開展科學實驗。將來線站建滿后,同時容納的研究人員可達上千名;同時圍繞上海光源將建設蛋白質研究中心——國家已立項開始建設,材料研究中心、納米研究中心等。如此之多的研究人員聚集在這里,使上海光源自然而然成為綜合性的大型前沿研究中心,為萌發(fā)新思想、創(chuàng)造新方法和開辟新學科提供極為有利的環(huán)境條件。
第三,上海光源將直接帶動我國相關工業(yè)的發(fā)展。除了為相關高技術產業(yè)發(fā)展提供研發(fā)手段之外,上海光源本身屬集成創(chuàng)新,它的建設涉及加速器、光束線站及建安方面的眾多關鍵技術難題,上海光源的建設也直接帶動我國現代高性能加速器、先進電工技術、超高真空技術、高精密機械加工、X射線光學、快電子學、超大系統(tǒng)自動控制技術以及高穩(wěn)定建筑等先進技術和工業(yè)的發(fā)展。大科學工程的實踐證明,這種帶動作用的間接效應所帶來的社會和經濟效益是非常大的。
《科學時報》:上海光源是以自主研制為主嗎?它的成功研制對我國高技術制造業(yè)發(fā)展有什么樣的推動作用?
江綿恒:由這個領域的院士專家進行的工藝鑒定認為,上海光源實現了高水平的集成創(chuàng)新,自主研制的設備超過70%。實際上,上海光源從建筑、裝置到設備,它的設計完全是我們自己的科技隊伍做出的,它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,令國際同行嘆服。比如180米的增強器,用于修正電子束流軌道的40塊校正磁鐵,1塊也沒用就調通了,說明我們的設計、加工、安裝幾乎沒有偏差,在世界加速器界可能是“空前”的。
上海光源工程的參建、參研單位主要的就有上百家。上海光源國際先進的定位,對這些單位提出了近乎苛刻的要求,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(yè)的技術能力都獲得了提升、飛躍。
《科學時報》:院市合作在上海光源建設中發(fā)揮了關鍵作用,您如何評價與上海市共建上海光源這一機制創(chuàng)新?
江綿恒:上海光源是院市合作的典范。這種合作創(chuàng)新機制為地方聚焦國家戰(zhàn)略、服務國家戰(zhàn)略創(chuàng)造了成功范例。
需要強調的是,上海市對上海光源這一大科學工程具有前瞻性的戰(zhàn)略眼光。在1998年上海光源預研研究時,總經費8000萬元中,上海市就投入了6000萬元,中國科學院則組織北京高能所、合肥光源的專家骨干,與上海應用物理所的科研人員組成預研工程隊伍,為上海光源的研制奠定了堅實的基礎。工程立項開工,上海市無償劃撥了張江的300畝地,并且將上海光源工程納入上海市重大工程和首批科教興市重大項目予以保障,極大地保障了工程的順利實施。在爭取和完成這一國家任務的過程中,院市雙方通力協(xié)作,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,開創(chuàng)了我國大科學工程建設的新模式。
《科學時報》:上海光源工程的人才隊伍是如何培養(yǎng)和建設的?是什么樣的激勵機制使上海光源工程建設隊伍能在這樣短的時間內高質量建成上海光源?
江綿恒:我為有一支凝結著嚴謹高效、勇攀高峰的創(chuàng)新精神,實事求是、精益求精的科學精神,團結協(xié)作、頑強拼搏的奉獻精神的上海光源工程隊伍而深感自豪,正是這種“上海光源精神”激勵著他們拼搏攻關。
我們的前工程辦主任湯杰,在2009年2月,距成功只有2個月的時候,因積勞成疾,高血壓突發(fā)腦溢血去世了,年僅43歲。他是一個很機靈的上海小伙子,能力很大。掙錢的機會很多,但他為了熱愛的上海光源事業(yè),十幾年如一日,全心投入工程,在工地、現場幾乎總能看到他,是公認的上海光源的“大管家”。為什么?這是精神的力量。
上海光源工程隊伍,開工時主要骨干的平均年齡約37歲,在加速器界顯得很年輕,缺乏工程經驗,而且隊伍規(guī)模也很不足。怎么辦?經驗不足,我們就加強培養(yǎng)和崗位鍛煉,提倡“干中學”,請來國內外特定領域的專家交流指導,組織專業(yè)知識培訓、參加夏季加速器學校學習,提高能力;送到國外在建光源短期學習實踐,在調試時實行跨分總體、跨線站的排班制度,積累經驗。規(guī)模不足,我們根據需要引進關鍵崗位適用人才——上海光源本著務實原則引進人才,骨干隊伍中直接從海外引進的約8%,主體主要是通過國內科研實踐的鍛煉自主培養(yǎng)。經過工程建設的錘煉,我們培養(yǎng)造就了一支高水平能戰(zhàn)斗的年輕的大科學工程隊伍。
《科學時報》:上海光源下一步如何發(fā)展,有什么計劃和設想?
江綿恒:首先是高質量地運行好上海光源,使首批7條線站充分發(fā)揮作用,產出高水平的用戶實驗成果。工程驗收后,就要轉入運行開放,要成立上海光源的運行組織體系——國家科學中心。
其次要盡快把后續(xù)線站建起來。現在國家批準的蛋白質研究設施工程已開工建設,將在上海光源上建設5條光束線和6個實驗站。我們有一個規(guī)劃,希望在“十二五”期間能夠啟動上海光源二期工程,建設25條左右的光束線站,基本達到實驗方法和應用領域的學科覆蓋。然后在下一個五年計劃期間,進行三期工程的建設,再新建或升級改造20條左右的線站,滿足最新的學科發(fā)展和用戶需求,將上海光源效率發(fā)揮得比較充分。
同時,要進行更先進光源的前瞻部署。現在自由電子激光光源已在國際上加速發(fā)展起來,美國斯坦福直線加速器中心(SLAC)的X射線自由電子激光已經出光,德國、日本、韓國等也已起步。我們已經向國家建議,在這個園區(qū)內、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,把我們與先進國家在光子科學領域的發(fā)展差距縮短到10~15年左右。
中國作為一個發(fā)展中大國,科技投入不光是在國際最高水平上的追求,同時也要最大程度地惠及廣大科技工作者。在2020年后的又一個五年計劃期間,有望進行三期工程建設,再新建或升級改造20條左右的線站,滿足最新的學科發(fā)展和用戶需求。可以預見,屆時國內外上千名不同學科領域的科學家和工程師,將同時在此晝夜不息地開展實驗和研究,容納量將10倍于目前水平。