五“心”同创 筑梦科技强国丨上海张江:“上海光源”照亮微观世界
建设张江综合性国家科学中心,是上海加快建设具有全球影响力的科学技术创新中心的关键举措和核心任务。在浦东张江高科技园区,有一座美丽的“鹦鹉螺”式的白色建筑,它就是国家重大科学技术基础设施上海光源。
从2009年开放运行以来,上海光源已经为数万名科研人员提供服务,帮他们开展微观世界的研究。而在上海光源这样的大科学装置的支撑下,上海张江综合性国家科学中心也不断集聚建设国际领先水平的实验室、科研院所、研发机构、研究型大学,加快建立世界一流的重大科学技术基础设施集群。
2009年,我国首台对标世界先进水平的第三代同步辐射光源--上海光源建成投用,上海迎来了重大科学技术基础设施的蓬勃发展期。随后,面向物质、化学、生命、量子、海洋等领域前沿基础科学问题,以及生物医药、集成电路、材料、化工、能源、高端装备等重点产业战略需求,布局建设了上海光源二期等项目。
以上海光源为代表的重大科技基础设施,在促进基础研究前沿突破、支撑重点产业高质量发展等方面发挥了重要作用。据了解,上海光源自2009年开放运行以来,一直是我国服务领域最广、运行成效最好、综合产出最显著的重大科技基础设施。截至目前,上海光源已为超过800家科研机构和企业、6万多人次科研人员提供服务。
2024年5月,上海光源二期通过国家发展改革委验收,目前共有34线个实验站向用户开放,年开放运行10万机时(光源二期建成前约4万机时),每年可为约1万名用户提供服务。由其支撑产出的重大科研成果包括:国际首次实验发现外尔费米子等3种重要新费米子、在全球率先解析新冠病毒三维空间结构并进一步解析关键药物靶点结构、揭示纳米限域催化结构演变规律等,共支持用户产出CNS顶级期刊论文220余篇,其中不少具有国际影响力。
比如,在生物医药领域,上海光源和蛋白质设施支持了百泽安、百悦泽(百济神州)、华堂宁(华领医药)等多款国产创新药上市,其中百悦泽产值已超百亿元。在集成电路领域,上海光源专门建设了X射线干涉光刻线站,实现了极紫外光刻胶曝光性能评价,为国内领军企业、重要科研机构提供定制化科研服务。在新材料领域,支撑了T1100级碳纤维技术突破,2023年底实现量产,打破国外垄断;探明高性能合金铸造、劳损过程中的“黑箱”问题,解决了复兴号列车研制、京沪高铁建设中的重大科技挑战。
在化工领域,在国际上首次提出单原子催化概念,全球首套利用单原子催化剂生产正丙醇的工业装置已在宁波投产。在新能源领域,服务行业领军企业开展真实环境下的整包锂电池测试。在仪器设备方面,上海光源建设过程中,自主研制了纳米CT系统、高速X射线探测器等设备,性能达到国际领先水平。截止到2025年2月,上海光源向企业用户开放运行机时已超7890个小时。
在上海张江综合性国家科学中心,还有一批像上海光源这样的重大科学技术基础设施,比如超强超短激光实验装置、软X射线自由电子激光装置、硬X射线自由电子激光装置等,并产生了很多重大科技成果。比如,超强超短激光实验装置创造了10拍瓦的国际激光峰值功率纪录,自主研制了超200毫米的钛宝石激光晶体。硬X射线自由电子激光装置是我国单体投资最高、对标国际领先水平建设的大科学设施,自主完成了电子枪、超导加速器等关键设备的研制。
而集聚这些重大科学技术基础设施的上海张江综合性国家科学中心,也在全力建设高水平研究机构、重大科学技术基础设施和重大科技项目,提升我国在交叉前沿领域的源头创新能力和科技综合实力,助力上海加快建设具有全球影响力的科技创新中心。
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