作者:蔡敏 朱青 徐海涛 来源:新华社 发布时间:2016/5/6 13:52:05
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做前沿科研的眼睛:记中科大国家同步辐射实验室

 

新华社合肥5月6日电(记者蔡敏、朱青、徐海涛)首次完成探月卫星“嫦娥一号”太阳风离子探测器正机的实验标定和测试;开创一条低耗水进行煤高效转化的新途径;首次获得一批生物样品如癌变细胞的高分辨率显微图像……近年来, 我国多个国际前沿科技成果的背后离不开一双超高显微的“眼睛”――中国科学技术大学国家同步辐射实验室。

首个国家级实验室发出中国第一束“神奇之光”

光,是观察及研究自然最重要的工具。人类对光的探索经历了电光、X光、激光、同步辐射光等几次划时代的大跨越。1879年电灯的发明推动了人类文明。1895年,德国科学家发现X光能够透视肉眼看不到的世界。之后20世纪初科学家又发现更亮更纯的激光可以用来研究单个原子,人类的目光由此进入微观世界。

1947年,美国学者发现,当自由电子做环形高速运动时,会放出电磁辐射(光),这个发现使人类拥有了进一步探究微观世界的“眼睛”:同步辐射。

业内有一个非常形象的比喻:如果将一块吸饱了水的海绵用绳子拴住,并把它抡起来甩成圆圈,则海绵中的水会沿着圆周切线的方向飞出去。同步辐射产生的电磁波就好像是从绕圈的电子中被“甩”出来的能量。

在科教城市安徽合肥的西区,有一个凌然欲飞的巨大“飞碟”式建筑,这就是我国第一个国家级实验室——中科大国家同步辐射实验室。

走进实验室,记者看到一个六边形的大型密闭墙体,长短不一的管道穿梭其间,低鸣的机器正在运转。

“同步辐射是一种强度高、光斑小、频谱广、可任意选择波长的光源,借助这种革命性新光源,人类可以探测微观世界的构造和化学变化过程等,它是不可或缺的现代科研手段,可应用于物理、化学、材料科学、生命科学、信息科学、药学、环保等众多前沿科研领域。”国家同步辐射实验室副主任王琳介绍。

1983年4月,当时的国家计委批准中科大国家同步辐射实验室正式立项,建设我国第一台专用同步辐射光源,被称为“合肥光源”。1989年合肥光源建成,并发出中国第一束“神奇之光”,其中95%技术设备依靠自主研发。

“顶天立地” 三十年做前沿科研的“眼睛”

每引出一束同步辐射光,就可以照亮一个学科领域。国家同步辐射实验室主任陆亚林告诉记者,合肥光源于1997年、2010年启动了两次升级改造,目前其主要性能指标均达到国际第三代同步辐射光源水平。“目前合肥光源的亮度可达到普通灯泡的10亿倍到100亿倍,而光斑精度则小到0.1微米量级。”

陆亚林介绍说,三十年来,国家同步辐射实验室本着“顶天立地”的原则做科研。“顶天,就是在基础研究上助力世界最前沿的成果。立地,就是推动科技成果转化,为区域经济发展作出实实在在的贡献。”

利用合肥光源,我国首次完成探月卫星“嫦娥一号”太阳风离子探测器正机的实验标定和测试,2007年“嫦娥一号”成功发射并传回首张月面图像,使我国从此迈入了具有深空探测能力的国家行列;首次获得了X射线全息图样,获得一批生物样品如癌变细胞的高分辨率显微图像等。

据统计,2005年以来合肥光源接待海内外高校和科研院所4300多人次,完成2100多个用户研究课题,共发表1500多篇SCI收录论文,一系列重要成果发表在《科学》《自然》等国际著名学术期刊上。

与此同时,陆亚林介绍,国家同步辐射实验室30年来,为北京、上海以及台湾光源培养了大量骨干人才,“我们还为当地农业、种植业发展提供辐照种子等服务,并为地方光电子产业仪器标定作出了贡献。”

十三五国家战略带来发展新机遇

在今年全国两会上发布的十三五规划纲要,明确提出“推动战略前沿领域创新突破”,“积极提出并牵头组织国际大科学计划和大科学工程,建设若干国际创新合作平台。”

“新的国家战略,给同步辐射事业发展提供了新的历史机遇。”陆亚林介绍,中科院近期在合肥、上海成立了大科学中心,国家同步辐射实验室成为合肥大科学中心的中坚力量。

国家同步辐射实验室已具备建造第四代光源的能力。根据设计方案,第四代光源具有“更快、更高、更亮”的特征,将极大地助力我国抢占未来科技先机。

“除了推动前沿科研课题,同步辐射工程技术本身也具有广阔的应用前景,比如电子医疗加速器是放射治疗的主流仪器,西方发达国家每百万人拥有放疗装置7台,中国内地还不到1台,且95%的市场被外资企业占据。”陆亚林介绍,国家同步辐射实验室拥有电子加速器核心技术和一支专业的、经验丰富的工程技术团队,在加速器技术应用方面大有可为。(原标题:做前沿科研的“眼睛”——探秘中国科学技术大学国家同步辐射实验室)

 
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2016/5/7 8:10:49 qims

辛亥革命以来中国5大医学发明 AME Survey-2
地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-2649160-949631.html 此文
2016/5/6 23:46:02 twanglab
这个实验室已经停运1年多了,或者曾经停运1年多(3年前打算用其x光源,答曰:在维修、更新、升级、换代等等)
目前已有2条评论
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