上海光源：知微知彰的神奇之光

修复故宫精细文物、剖析病毒复杂机理、打造高铁高强度外壳……这些看起来不相干的领域，都能借助一道神奇之光完成。这道光来自上海同步辐射光源（Shanghai Synchrotron Radiation Facility，简称上海光源，英文缩写SSRF）。

作为我国迄今为止已建成的规模最大的科学装置，上海光源究竟是什么，为何它能够“万能”地解决这么多问题？记者来到位于上海张江高科技园区建筑外形好似“鹦鹉螺”的上海光源，一探究竟。

上海光源

科技之光，洞悉万物纤毫

走进上海光源内部，映入眼帘的是一个硕大的圆形装置，装置外侧分布着一个个用户实验站。“上海光源是我国自主研制的第一台第三代同步辐射装置。”中国科学院上海应用物理研究所所长、上海光源国家科学中心（筹）主任赵振堂研究员告诉记者，“在周长432米的环形加速器中，能量为3.5GeV的电子束以接近光的速度飞行，在拐弯时放射出高强度电磁波。这些电磁波被‘条分缕析’成从远红外到硬X射线等不同波长的、高品质的同步辐射光，传送到实验站的样品上。”

至于同步辐射光到底能干什么，中科院院士沈文庆有过生动阐释：“这些光可以看得到细胞的结构、生物体的结构或者材料的结构等等。比如大家都在医院照过X光吧，它可以把肉眼看不到的人体内部情况看清楚，而同步辐射光和医院的X光还是有很大区别的。它的亮度可以达到我们平时用的X光的上百亿倍，使人们能够在原子和分子尺度上观察物质的微观世界。”

“按研究的不同需求，同步辐射装置的光束线要对这些光进行单色化和聚焦等再加工，提供满足实验要求的高品质光束。”赵振堂说。

实验站上，科学家借助一束束科技之光开始对无尽的微观世界穷纤入微——中科院大连化学物理研究所包信和院士团队借助这里的光探索出天然气直接转化利用的有效方法，被德国巴斯夫集团副总裁穆勒评价为一项“即将改变世界”的新技术，入选2014年“中国十大科技进展新闻”与2014年“中国科学十大进展”；清华大学医学院颜宁教授研究组借助这里的光揭示了葡萄糖转运蛋白工作机理，成为世界上第一个解析出人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的三维晶体结构的科学家，该成果被美国科学院院士、膜转运蛋白研究专家罗纳德·魁百克（Ronald Kaback）称作“50年以来的一项重大成就”，入选2014年“中国十大科技进展新闻”；北京大学化学与分子工程学院李彦教授课题组借助这里的光，发现了单壁碳纳米管的手性选择性生长机制，有助于解决单壁碳纳米管的结构可控生长这一困扰学界已久的难题，在碳纳米材料研究领域取得了“世界级成果”；首都医科大学罗述谦教授课题组借助这里的光，在国际范围内首次观察到了大鼠肺泡结构……

“还有许多与老百姓息息相关的研究成果都是在这里完成的。”上海光源国家科学中心（筹）副主任何建华研究员说，“比如H7N9禽流感病毒囊膜蛋白结构就是通过上海光源得到解析，弄清了H7N9感染人的传播机制。我们甚至还可以通过这里的光源看到PM2.5的真实结构，看清一粒稻米中不同营养成分的确切分布。”