□ 本刊記者 葛佳慧

上海光源“輝”映科技創(chuàng)新“十一五”
——回眸上海科技創(chuàng)新之大科學(xué)工程

□ 本刊記者 葛佳慧

“十二五”的樂(lè)章即將奏響，“十一五”的篇章漸作翻頁(yè)。春暖三月，正是回眸科技創(chuàng)新往昔歲月，展望創(chuàng)新科技來(lái)日光景的絕佳時(shí)機(jī)。

可以說(shuō),五年的時(shí)間，上海已經(jīng)進(jìn)入了科技進(jìn)步和創(chuàng)新能力不斷躍升、創(chuàng)新體系建設(shè)取得突破的關(guān)鍵時(shí)期。

在已經(jīng)走過(guò)的第十一個(gè)五年里，上?？萍急械氖恰奥氏忍岣咦灾鲃?chuàng)新能力”的主線，著眼于搶占科技制高點(diǎn)，培育經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和服務(wù)民生關(guān)注點(diǎn)。而當(dāng)“建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略”的旗幟高高樹起，加強(qiáng)創(chuàng)新能力建設(shè)的理念已經(jīng)深入人心時(shí)，上?？萍挤?wù)國(guó)家戰(zhàn)略，不僅完成了一系列的重大科技專項(xiàng)，還逐步形成了科技創(chuàng)新的政策服務(wù)體系，為實(shí)現(xiàn)由投資驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“十一五”，工程建設(shè)攀高峰

大科學(xué)工程，這樣一個(gè)曾經(jīng)不為常人所熟知的概念，被“上海光源”、“上海超算”以及“上海65米射電望遠(yuǎn)鏡”等一系列熱議詞匯從幕后帶到了臺(tái)前，映入了人們的眼簾。上海大科學(xué)工程建設(shè)的足跡也由此開始向世界技術(shù)的頂峰攀登。

上海光源——以遠(yuǎn)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，進(jìn)入國(guó)際上性能指標(biāo)領(lǐng)先的第三代同步輻射光源的行列，成為國(guó)際上最先進(jìn)的同步輻射裝置之一。實(shí)現(xiàn)了可以容納60多條光束線，同時(shí)向上百個(gè)試驗(yàn)站提供各種同步輻射光，每天容納數(shù)百名來(lái)自世界各地、不同學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)家和工程師進(jìn)行科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的優(yōu)異性能。

上海超算中心——國(guó)內(nèi)第一個(gè)面向社會(huì)開放，實(shí)現(xiàn)資源共享的高性能計(jì)算公共服務(wù)平臺(tái)，計(jì)算能力從最初的3000多億次發(fā)展到200萬(wàn)億次的計(jì)算規(guī)模，用戶數(shù)從最初的8家擴(kuò)展到現(xiàn)在的300余家，承擔(dān)了為各行各業(yè)提供海量信息處理、隨需應(yīng)變的高性能計(jì)算資源、技術(shù)支持以及高級(jí)技術(shù)咨詢服務(wù)，支持了一大批國(guó)家和地方政府的重大科學(xué)研究、工程和企業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)，取得了大批的科研成果。

上海65米射電望遠(yuǎn)鏡——中國(guó)科學(xué)院和上海市政府的重大合作項(xiàng)目，是一臺(tái)具有多種科學(xué)用途，全天線可轉(zhuǎn)動(dòng)，總體性能位列全球第四的望遠(yuǎn)鏡，它的建成能夠顯著提升我國(guó)深空測(cè)定軌能力，為嫦娥探月工程和更長(zhǎng)遠(yuǎn)的深空探測(cè)等國(guó)家重大戰(zhàn)略需求服務(wù)，顯著提升我國(guó)天文觀測(cè)研究的整體實(shí)力和國(guó)際地位。

五年的時(shí)間，對(duì)于科技創(chuàng)新，或許足以代表成長(zhǎng)和進(jìn)步。于是，上海科技的“十一五”歷程，在提升創(chuàng)新能力方面所給出的答卷可謂是喜人的。僅憑大科學(xué)工程建設(shè)的難度之高、要求之嚴(yán)就足以證明上海市在集成創(chuàng)新上的高水平及拉升我國(guó)自主創(chuàng)新中的強(qiáng)實(shí)力。

攀高峰，創(chuàng)新時(shí)代“大科學(xué)”

隨著“個(gè)人英雄時(shí)代”在人類的科研歷史中漸行漸遠(yuǎn)，隨著人類探索自然界所用手段的不斷豐富，大科學(xué)裝置已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)研究諸多領(lǐng)域?qū)で笸黄频谋匾獥l件。于是，我們開始步入集體智慧合力作用的“大科學(xué)時(shí)代”。

“曼哈頓工程”、“人類基因組計(jì)劃”、“航天探月”等一系列大科學(xué)工程，開啟了人類探索未知世界的大門。在科研需求日益強(qiáng)烈、要求不斷升級(jí)的今天，同步輻射裝置、核聚變裝置、巨型望遠(yuǎn)鏡等大科學(xué)裝置，也在不斷興建。大科學(xué)工程已成為一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)綜合實(shí)力的重要體現(xiàn)。

當(dāng)人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)從一開始的觀察身邊物質(zhì)逐步深入到細(xì)胞、分子、原子甚至原子核層面時(shí)，我們借助大科學(xué)裝置所獲得的這些原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)的信息便將成為眾多學(xué)科前沿研究的基礎(chǔ)。

徐洪杰說(shuō)：“科學(xué)研究越來(lái)越依賴于先進(jìn)的科學(xué)儀器”。

是的，人類認(rèn)識(shí)客觀世界能力的增強(qiáng)與科學(xué)儀器的進(jìn)步與發(fā)展幾乎是同步的?？茖W(xué)儀器是科學(xué)認(rèn)識(shí)主體各類感官的延伸，它縮短了主體與認(rèn)識(shí)對(duì)象之間的距離，使主體便捷地獲得了認(rèn)識(shí)對(duì)象的信息，實(shí)現(xiàn)了從宇宙世界到基本粒子、從生命起源到人類自我認(rèn)識(shí)等研究領(lǐng)域的一系列重大突破。

>> 如果說(shuō)部市合作是上海科技“十一五”中最重要、最絢麗的篇章之一，那么上海光源便是部市合作過(guò)程中綻開的一朵奇葩。

白春禮說(shuō)：“人均GDP超出4750美元的經(jīng)濟(jì)體，其發(fā)展要依靠自主創(chuàng)新”。

看當(dāng)前，我國(guó)的人均GDP就已經(jīng)超過(guò)了3000美元，我們要跨越式發(fā)展，就必須提升自主創(chuàng)新的能力。

正因?yàn)槿绱?大科學(xué)裝置的建設(shè)被列為我國(guó)解決重大科技前沿、國(guó)家戰(zhàn)略需求中的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和前瞻性科技問(wèn)題,謀求重大突破的大型研究設(shè)施，并被視作國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,而大科學(xué)裝置的建設(shè)和運(yùn)行的本身更是體現(xiàn)了科學(xué)進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新。因而建設(shè)大科學(xué)裝置的工程日益成為我國(guó)創(chuàng)新能力提升,社會(huì)經(jīng)濟(jì)獲得長(zhǎng)足發(fā)展的關(guān)鍵舉措。

“大科學(xué)”，上海發(fā)展求跨越

作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)、金融及貿(mào)易的重鎮(zhèn)碼頭，上海要繼續(xù)保持超常規(guī)、跨越式發(fā)展的勢(shì)頭，就必須堅(jiān)定不移地推進(jìn)“科教興市”的主戰(zhàn)略，在高端技術(shù)領(lǐng)域依托科技進(jìn)步和創(chuàng)新來(lái)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。而大科學(xué)工程正是上海堅(jiān)持“科教興市”主戰(zhàn)略的重要體現(xiàn)，也是“興市”的不竭動(dòng)力。

“十一五”期間，上海高質(zhì)量地完成了多項(xiàng)大科學(xué)工程的建設(shè)任務(wù)，顯著地提高了自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新的能力，得到了國(guó)內(nèi)外科技界的認(rèn)可和廣泛贊譽(yù)。

與此同時(shí)，各地的科學(xué)家也沖著這些大科學(xué)裝置，從四方云集而至，并在裝置的幫助下取得了基礎(chǔ)研究與應(yīng)用方面的一系列重要成果。比如，在多學(xué)科交叉研究領(lǐng)域，同步輻射裝置就展現(xiàn)出對(duì)多學(xué)科交叉綜合研究的強(qiáng)大支撐能力。中科院生物物理所、南京古生物所、大連化物所、中國(guó)科技大學(xué)以及清華大學(xué)、北京生命科學(xué)研究所、上海瑞金醫(yī)院等單位的相關(guān)課題組依托同步輻射裝置，在結(jié)構(gòu)生物學(xué)、分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、古生物學(xué)、燃燒等領(lǐng)域獲得了多項(xiàng)研究成果，并將其發(fā)表在《科學(xué)》《自然》等雜志上。

大科學(xué)工程的建設(shè)為上海帶來(lái)的財(cái)富是豐厚的。作為高新技術(shù)自主創(chuàng)新和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要帶動(dòng)力量，大科學(xué)工程為上海提供了一個(gè)開展國(guó)際科技合作的重要平臺(tái)；大科學(xué)裝置的預(yù)研、建設(shè)、運(yùn)行和發(fā)展，還為上海乃至全國(guó)培養(yǎng)和造就一支頗具實(shí)力的工程技術(shù)、科研和管理隊(duì)伍；高水平科研隊(duì)伍的不斷凝聚又使得上海迎來(lái)了科技教育事業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大機(jī)遇?？傊?jīng)的挑戰(zhàn)留給現(xiàn)在的是成功的喜悅以及對(duì)未來(lái)的展望。

求跨越，部市合作建“光源”

“看光源，去上海，上海的光源比這里好。”

——這句話，吃重的就是這個(gè)“好”字，并且是中國(guó)代表團(tuán)去美國(guó)參觀光源時(shí)，對(duì)方實(shí)驗(yàn)室主任給出的建議。

“上海光源的成功，使中國(guó)加入了世界級(jí)同步輻射俱樂(lè)部?！?/p>

“從開工到出光的時(shí)間之短，創(chuàng)造了世界紀(jì)錄?！?/p>

——這是引自英國(guó)《自然》雜志（2009.05.07）的一段話。

上海光源，這個(gè)國(guó)際上最先進(jìn)的同步輻射裝置的建成，標(biāo)志著我國(guó)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)邁入了新的發(fā)展階段，而工程的建設(shè)也拉開了我國(guó)“十一五”階段大規(guī)?？萍冀ㄔO(shè)的序幕。

如果說(shuō)部市合作是上海科技“十一五”中最重要、最絢麗的篇章之一，那么上海光源便是部市合作過(guò)程中綻開的一朵奇葩。

早在六年前，科技部與上海市政府簽署了工作會(huì)商制度議定書。五年前，雙方正式啟動(dòng)部市合作機(jī)制，上海成為最早一批與科技部形成會(huì)商制度的省市之一，而科技部也是第一個(gè)與上海市建立部市會(huì)商機(jī)制的國(guó)家部委。

在科技部的指導(dǎo)下，部市合作五年來(lái)始終圍繞服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略、服務(wù)上海經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展兩大目標(biāo)；聚焦重大攻關(guān)項(xiàng)目，聚焦創(chuàng)新基地建設(shè)，聚焦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境建設(shè)，整合各方資源，集中力量辦大事、攻難關(guān)，逐漸形成上海服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略的重要載體，科技支撐引領(lǐng)城市未來(lái)發(fā)展的能力也得到了提升。

而在此背景下，由中科院與上海市政府共同向國(guó)家申請(qǐng)建造，上海應(yīng)用物理研究所承建的上海光源工程獲得立項(xiàng)，首當(dāng)其沖地成了部市合作大科學(xué)工程建設(shè)的首次嘗試。

這項(xiàng)工程立足于國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展戰(zhàn)略之需，是生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地球科學(xué)、物理、化學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科研究中不可替代的先進(jìn)手段和綜合科研平臺(tái)。因此，其建成必將引領(lǐng)上海科技以及國(guó)家自主創(chuàng)新能力的雙重跨越。

>> 上海光源的建成，不僅表明我國(guó)在建設(shè)大科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置方面具備了高水平的自主創(chuàng)新和技術(shù)集成能力，已經(jīng)進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)行列。

建“光源”，科研服務(wù)增平臺(tái)

在人類通往微觀世界的道路中，亮著一盞指路明燈，那就是同步輻射光源。它的神奇之處在于其能量足以貫通多個(gè)學(xué)科，縱橫多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。尤其對(duì)于正在蓬勃發(fā)展的納米科學(xué)、微加工技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用。

正如人們用普通光源只能看到物體表面，而憑借X射線強(qiáng)大的穿透力，就能使探測(cè)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)成為可能，給人類的視野帶來(lái)革命性變化。但當(dāng)生命科學(xué)邁入了分子水平時(shí)，普通的X成像分辨率只能到達(dá)毫米級(jí)，于是無(wú)法滿足觀測(cè)要求。而上海光源成像站可提供的靜態(tài)分辨率已達(dá)0.8微米，比千分之一毫米還小，因此可以進(jìn)一步開闊科學(xué)觀測(cè)的視野。由此可見(jiàn)，利用上海光源的同步輻射技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)研究，其所涉及的學(xué)科之多，應(yīng)用領(lǐng)域之廣是其它大型科學(xué)裝置所無(wú)法比擬的。

以生命科學(xué)為例，該學(xué)科已進(jìn)入后基因組時(shí)代，蛋白質(zhì)科學(xué)已成為各發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相搶占的制高點(diǎn)。而以蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能研究為主要目標(biāo)的結(jié)構(gòu)基因組學(xué)研究，其中80%以上的工作需要在第三代同步輻射光源上進(jìn)行，所以上海光源將成為我國(guó)生命科學(xué)前沿研究不可或缺的大科學(xué)設(shè)施。

同步輻射光源另一個(gè)顯著的應(yīng)用前景，是在微電子機(jī)械系統(tǒng)領(lǐng)域。在微細(xì)加工技術(shù)中，利用同步輻射X射線深度光刻技術(shù)，已研制出微型傳感器、微型光電部件、微型馬達(dá)、微電子開關(guān)等。隨著集成電路的集成度越來(lái)越高，科學(xué)界預(yù)計(jì)，對(duì)尺寸在幾十納米及以下的集成電路，同步輻射光刻技術(shù)可能成為其主要的光刻手段。

上海光源工程對(duì)外開放，也將促進(jìn)材料科學(xué)領(lǐng)域的研究。利用上海光源裝置所產(chǎn)生的高亮度同步輻射光束，可以揭示材料中原子的精確構(gòu)造，得到有價(jià)值的電磁結(jié)構(gòu)參數(shù)等信息，它們既是理解材料性能的鑰匙，也隱含著發(fā)明新穎材料的原理來(lái)源。另外，利用同步輻射光還能研究催化機(jī)理和催化劑的特性，還有助于研究發(fā)明新型催化劑，其結(jié)果將直接影響到石油化工的效率和產(chǎn)出。

上海光源的建成，不僅表明我國(guó)在建設(shè)大科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置方面具備了高水平的自主創(chuàng)新和技術(shù)集成能力，已經(jīng)進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)行列，而且將對(duì)我國(guó)的科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、人口與健康等方面產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響。作為多學(xué)科前沿研究和高新技術(shù)開發(fā)應(yīng)用的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，上海光源將成為我國(guó)實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家必不可少的國(guó)家級(jí)大科學(xué)裝置。

增平臺(tái)，院市合作添風(fēng)采

光源工程落戶上海的前因后果，一切緣于院市合作的良好開端。

上海市政府與中科院的結(jié)緣似乎是以“門當(dāng)戶對(duì)”為先決條件，而后，院方才將自己在重大科學(xué)研究裝置工程方面最大的投資項(xiàng)目落戶上海。可以說(shuō)，上海光源是中科院參與地方建設(shè)和發(fā)展的一個(gè)重大舉措，也是上海市堅(jiān)持“科教興市”主戰(zhàn)略的重要體現(xiàn)。

稱上海光源為上海市政府院市合作的典范，并不為過(guò)。正因?yàn)橛辛松虾Ｊ姓畬?duì)項(xiàng)目的有力支持，上海光源項(xiàng)目從提議到立項(xiàng)的每一步才得以順利走過(guò)。

1995年初，上海市就把在建設(shè)同步輻射光源列為市政協(xié)的重點(diǎn)提案，同時(shí)也爭(zhēng)取到了市政府的經(jīng)費(fèi)支持。1998年，國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)了上海光源工程的預(yù)制研究，上海市人民政府承擔(dān)了8000萬(wàn)總經(jīng)費(fèi)中的6000萬(wàn)；004年，上海光源工程項(xiàng)目建議書正式批準(zhǔn)通過(guò)后，上海市政府承擔(dān)了約4億元資金，占據(jù)了總投資額的三分之一，并無(wú)償提供300畝土地供工程建設(shè)之用。

在項(xiàng)目的推進(jìn)過(guò)程中，中科院也一直同上海市政府保持著良好的溝通合作關(guān)系，不僅在項(xiàng)目的決策過(guò)程中充分尊重上海市政府的意見(jiàn)，還將上海光源的建設(shè)融入了上海市“科教興市”的發(fā)展戰(zhàn)略。上海光源各光束線需要有各自不同的科學(xué)目標(biāo)，在確立這些目標(biāo)的過(guò)程中，中科院從上海用戶第一的宗旨出發(fā)，充分結(jié)合了我國(guó)重要科學(xué)任務(wù)的需求，同時(shí)也將上海及周邊地區(qū)各類產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求作為上海光源首批光束線站科學(xué)目標(biāo)選定的重要參考依據(jù)。

上海光源工程領(lǐng)導(dǎo)小組、指揮部都由中科院和上海市領(lǐng)導(dǎo)掛帥，負(fù)責(zé)解決、協(xié)調(diào)和決策工程設(shè)計(jì)和建造中的重大問(wèn)題。上海光源工程經(jīng)理部由院市雙方共同組成,雙方的合作關(guān)系不僅體現(xiàn)在組織架構(gòu)上，更體現(xiàn)在工作機(jī)制上。正是出于中科院與上海市政府的緊密合作，上海光源工程才能得以高質(zhì)量如期建成。

上?？萍挤?wù)國(guó)家戰(zhàn)略，不僅完成了一系列的重大科技專項(xiàng)，還逐步形成了科技創(chuàng)新的政策服務(wù)體系，為實(shí)現(xiàn)由投資驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

添風(fēng)采，難就難在少人才

少人才,少的不是科研技術(shù)人才。在承建上海光源過(guò)程中，應(yīng)用物理所在科技人才方面堅(jiān)持以培養(yǎng)為主、引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合的方針，并借助廣泛的國(guó)際合作和與參建參研單位的通力合作，培養(yǎng)上海光源國(guó)家重大科學(xué)工程的人才隊(duì)伍。

經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和積累，上海光源工程擁有了一支自主創(chuàng)新、生機(jī)勃勃的科技人才隊(duì)伍：總?cè)藬?shù)為372人，平均年齡僅36.5歲，其中，40歲及以下者255人，占68.5%。這批科技人才中，博士109人、碩士85人。這樣的人才結(jié)構(gòu)澆筑了大科學(xué)工程建設(shè)實(shí)施的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

組織實(shí)施大科學(xué)工程，往往既需要高屋建瓴、統(tǒng)籌全局的戰(zhàn)略科學(xué)家，又需要攻堅(jiān)克難、善于創(chuàng)新的研究型科學(xué)家，同時(shí)還需要一批有科學(xué)頭腦、組織才能和奉獻(xiàn)精神的管理者，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)調(diào)度、化解矛盾，為工程順利推進(jìn)提供保障。三者只有相互輔佐，才能推動(dòng)科技的進(jìn)一步發(fā)展。

但是現(xiàn)實(shí)往往讓人悵然。與科學(xué)家相比，科學(xué)工程的管理者無(wú)法得到足夠的重視，加上我國(guó)科研體制的局限，科學(xué)管理人才的作用，以及對(duì)他們的評(píng)價(jià)，尚未能完全與其貢獻(xiàn)相稱。具備技術(shù)功底的人才往往不愿意朝這個(gè)方向發(fā)展，這也直接導(dǎo)致了科學(xué)管理人才的匱乏。

而事實(shí)上，對(duì)于大科學(xué)裝置的工程建設(shè)來(lái)說(shuō)，優(yōu)秀的管理者往往是科學(xué)決策的重要推動(dòng)者，他必須面對(duì)紛繁復(fù)雜、千頭萬(wàn)緒的棘手問(wèn)題，需要公正無(wú)私、靈活而又堅(jiān)持原則，并且不計(jì)個(gè)人得失、甘于在幕后為他人服務(wù)的“公仆意識(shí)”。在建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的今天，無(wú)論是國(guó)家重大科學(xué)工程、還是企業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)項(xiàng)目，都需要各種人才的集聚，包括一流的科技專家和一流的管理專家。

人才的失衡，在一定程度上已經(jīng)對(duì)大科學(xué)工程的發(fā)展造成了阻礙。為了科技發(fā)展的明天，我們要呼吁更多優(yōu)秀的復(fù)合型人才投身科學(xué)工程的管理。同時(shí)也要加大對(duì)科研院所拔尖創(chuàng)新人才、急需緊缺人才、戰(zhàn)略性后備人才培養(yǎng)和引進(jìn)的支持力度，推動(dòng)大科學(xué)裝置為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)。