科学普及

上海同步辐射光源

一、相关背景

同步辐射装置的建造及其研究、应用，经历了三代的发展。第一代同步辐射光源是在储存环和加速器上寄生运行的，例如北京同步辐射装置。第二代光源是专门为同步辐射应用建造的加速器，例如我国的合肥同步辐射装置。20 世纪90 年代开始大量出现的第三代光源则以小发射度及采用大量的插入件为特征，产生准相干的同步辐射光，光源亮度比最亮的第二代光源至少高100 倍，为众多的学科和广泛的技术应用领域带来前所未有的新机遇。我国的上海光源就属于第三代光源。

二、设施简介

上海光源是我国设计建造的第一台第三代同步辐射装置，也是我国迄今建成的规模最大的国家重大科技基础设施。它由432米周长的储存环、150MeV直线加速器、3.5GeV增强器、首批7条光束线站、以及配套的公用设施等组成，包含高频、磁铁、电源、真空、束线光学等20个技术系统。上海光源有各类设备3000多台套，超高真空管道1000多米长，设备控制通道15万个，总配电功率20MVA。

上海光源由中国科学院上海应用物理研究所承建，坐落在上海浦东张江高科技园区。2004年1月7日，上海光源项目建议书正式获批，同年12月正式开工，于2010年1月19日通过了国家验收。上海光源坚持自主创新，在诸多方面实现了创新和突破，自主研制的设备超过70%，有力地推动了国内相关科学和技术的发展。

三、运行成果

上海光源首批建成七条光束线和实验站，按计划运行开放，每年总运行时间约6500小时，提供实验研究（供光）的时间约为5500小时，面向全国科学家和用户开放，对我国科技发展的巨大推动作用正随着时间不断显现，已经成为多个学科领域前沿研究和高技术研发不可或缺的实验平台。在投入运行三年多的时间里，上海光源在推进我国生命科学、化学与催化、材料科学、环境科学、生物医学、地质考古等学科的发展上，发挥了重要作用；并已开始在高技术研发方面显现潜力，对我国科学研究与技术发展显示了很强的支撑作用，已成为多个学科领域前沿研究和高技术发展不可或缺的实验平台。

目前，上海光源的用户已取得多项重大成果，例如：利用上海光源XAFS线站（BL14W1），开展了纳米催化剂的原位化学反应条件的X射线吸收谱方法实验研究（2010年）；利用上海光源生物大分子晶体学光束线站（BL17U1），成功测定了油菜素内酯受体膜蛋白复合物结构与油菜素内酯配体的复合物晶体结构，结合生化实验提出了油菜素内酯受体活化的可能机制（2011年）；利用BL17U1，解析出TAL效应蛋白特异性识别DNA的结构基础，这一研究成果入选2012年度“中国科学十大进展”（2012年）, 利用上海光源硬X射线微聚焦光束线站（BL15U1）研究了新型铁基硫族化合物超导体在高压下的相变特性，同步辐射实验证实这类超导体在高压下重新出现超导的现象和更高的超导转变温度（2012年）；利用BL17U1，在能量耦合因子转运蛋白结构与转运机制研究获得重要进展（2013年）等等，这些成果的相关论文均发表在国际权威期刊《Nature》、《Science》上。

上海光源航拍图

实验大厅棚屋