□文/ 施勇峰 杭州市科技信息研究院
同步輻射是一種強(qiáng)度大、亮度高、頻譜連續(xù)、方向性及偏振性好、有脈沖時(shí)間結(jié)構(gòu)和潔凈真空環(huán)境的優(yōu)異的新型光源,可應(yīng)用于物理、化學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、力學(xué)、地學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、計(jì)量科學(xué)、光刻和超微細(xì)加工等眾多基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究領(lǐng)域。同步輻射光源是指產(chǎn)生同步輻射的物理裝置,它是一種利用相對論性電子(或正電子)在磁場中偏轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生同步輻射的高性能新型強(qiáng)光源。我國已批復(fù)的綜合性國家科學(xué)中心都已建設(shè)或規(guī)劃建設(shè)“光源”大科學(xué)裝置。
合肥綜合性國家科學(xué)中心的國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室始建于1983年4月,建有我國第一臺自主建設(shè)的專用同步輻射光源——合肥光源,其優(yōu)勢能區(qū)為真空紫外和軟X射線波段,主要面向先進(jìn)功能材料、能源與環(huán)境、物質(zhì)與生命科學(xué)交叉等領(lǐng)域的研究,為我國基礎(chǔ)科學(xué)及基礎(chǔ)應(yīng)用科學(xué)提供先進(jìn)的研究平臺。目前,合肥在規(guī)劃建設(shè)第四代光源——合肥先進(jìn)光源(HALF),定位為世界唯一、位于中低能區(qū)、“具有鮮明衍射極限及全空間相干特色”的第四代同步輻射光源。
上海張江綜合性國家科學(xué)中心建有“上海光源(SSRF)”,是中國大陸第一臺中能第三代同步輻射光源,2004年12月開工建設(shè),2009年4月竣工。截至2022年6月,上海光源已有27條光束線、39個(gè)實(shí)驗(yàn)站開放運(yùn)行。上海光源具有波長范圍寬、高強(qiáng)度、高亮度、高準(zhǔn)直性、高偏振、準(zhǔn)相干性、可準(zhǔn)確計(jì)算、高穩(wěn)定性等一系列比其他人工光源更優(yōu)異的特性,可用于生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)、凝聚態(tài)物理、原子分子物理、團(tuán)簇物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科的前沿基礎(chǔ)研究,以及微電子、醫(yī)藥、石油、化工、生物工程、醫(yī)療診斷和微加工等高技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)研究。
北京懷柔綜合性國家科學(xué)中心正在建設(shè)“北京光源(HEPS)”,將建成世界上發(fā)射度最低、亮度最高的第四代同步輻射光源之一,最“亮”的光將幫助人類更細(xì)致地觀察微觀物質(zhì)的細(xì)節(jié),為國家解決在資源、能源、環(huán)境、人口和健康等諸多領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)提供科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施。2023年3月,HEPS增強(qiáng)器全線貫通、儲存環(huán)隧道設(shè)備啟動安裝、光束線站前端區(qū)啟動試安裝,北京光源全面進(jìn)入科研設(shè)備安裝階段,預(yù)計(jì)2025年能夠完成交付并投入使用。
當(dāng)前,杭州正在積極創(chuàng)建綜合性國家科學(xué)中心,大科學(xué)裝置數(shù)量不足是創(chuàng)建的最大短板之一。上海張江和合肥綜合性國家科學(xué)中心都建有“光源”大裝置。建議參照中國石化參與“上海光源”建設(shè)的模式,堅(jiān)持“誰需要誰牽頭,誰使用誰出資、財(cái)政適當(dāng)支持”的思路,推動在杭的高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)組成創(chuàng)新共同體,參與上海光源或者合肥光源建設(shè),財(cái)政給予支持。
杭州參與上海光源或合肥光源大科學(xué)裝置建設(shè),有以下三點(diǎn)重要意義。第一,滿足浙江高??蒲袡C(jī)構(gòu)的科研需求。浙江大學(xué)、西湖大學(xué)等科研團(tuán)隊(duì)有很大的使用需求,因光源機(jī)時(shí)非常寶貴,科研團(tuán)隊(duì)都是通過申請?jiān)偈褂?,高峰時(shí)不容易申請到。如果通過共建擁有獨(dú)立的光束線站,可以保障使用需要。第二,加強(qiáng)杭州重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。綜合性國家科學(xué)中心對于大科學(xué)裝置有明確的要求,通過共建可以快速增強(qiáng)杭州重大科技基礎(chǔ)設(shè)施供給,是高效、快速的做法。第三,有力推進(jìn)長三角區(qū)域創(chuàng)新共同體建設(shè)。杭州主動參與上海、合肥的光源大科學(xué)裝置建設(shè),體現(xiàn)了杭州貫徹落實(shí)長三角一體化發(fā)展戰(zhàn)略的大局觀和主動性,有利于推動長三角范圍內(nèi)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、大型科研儀器等科技資源合理流動與開放共享,打造區(qū)域科技創(chuàng)新共同體,將長三角打造成為世界級創(chuàng)新高地。