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上海光源这里能观察新冠病毒结构

  

地点:浦东新区张衡路239号导游:沈毅斌从张江高科地铁站出来,向南2公里,一座银白色、带着蓝色“螺纹”的圆形建筑格外醒目,俯瞰下去如同一颗充满科技感的鹦鹉螺,这里就是上海第三代同步辐射光源(以下简称“上海光源”)。上海光源的能量居世界第四,仅次于日本、美国、欧洲,是世界上正在建造或设计中的性能最好的中能第三代同步辐射光源之一,同时也是上海最具代表性的科技地标之一。
一个超级显微镜
  进入建筑内部,满满的科技工业风扑面而来,环形的走道上布满了精密仪器,每个仪器都拥有自己的使命,研究人员则通过仪器前的显示器进行科学实验。
  上海光源作为一个极其复杂的大科学装置,由一台150MeV电子直线加速器;一台周长为180米能在0.5秒内把电子束从100MeV加速到3.5GeV的全能量增强器和注入、引出系统;一台周长432米的3.5GeV的高性能电子储存环;首批建成的7+ 1沿环外侧分布的同步辐射光束线站和实验站组成。其中包含众多系统,分别涉及超导高频及低温技术、超高真空技术、高精度数字化电源技术等多项先进技术。
  此外,上海光源每年供光时长超过5000小时,每天可容纳几百名科研人员,在各自的实验站上,使用同步辐射光进行多学科前沿研究和高新技术开发应用。
  那么,上海光源主要的工作原理是什么呢?
  上海同步辐射光源研究员李爱国介绍,光,是人们观察物质的必备条件,光的波长越短,人们能看到的物质就越小。用光学显微镜进行观察时,最多能看到细胞器,面对小于200纳米的物质,肉眼便无法观察。
  上海光源通过电子在高速运行的过程中,产生出亮度达到普通X射线的一千亿倍的同步辐射光原理,进行科学实验。若是使用同步辐射光源进行观察,更短的波长,就能让人们看到原子级的物质,例如蛋白质分子、核酸分子等。因此,也可以将上海同步辐射光源理解为一个超级显微镜。
科学研发好帮手
  要问这个“超级显微镜”能解决哪些科学难题?生命科学、医药学、材料学、微电子,甚至是考古学,上海光源都能作为一种最先进且无法替代的工具,提供研究帮助。而且这个看似只为科研人员提供的巨大装置,却与人们的日常生活紧紧相连。
  以生物科学与医药学为例,新冠病毒对人类来说还存在许多的未解之谜。我国科学研究员便利用上海光源,观察新冠病毒的整体结构,并对病毒表面蛋白质结构进行深入分析,一款具有中国自主知识产权的新冠治疗性抗体药物JS016由此诞生。目前,这款药物已经完成国际多中心二期临床试验,正在积极推进三期临床试验。
  此外,上海光源还在解析禽流感、埃博拉等病毒结构,筛选抗病毒药物、疫苗研制等方面取得多项成果,为人类了解病毒、对抗病毒做出巨大贡献。
  上海光源的建成,不仅标志着中国在高科技领域达到一个新的层次,还显示出中国在高新技术领域占有一席之地的决心和意志。2021年,上海光源被中央宣传部授予“全国爱国主义教育示范基地”称号,今年11月,还成功入选2021-2025年度第一批补充认定的全国科普教育基地。
  试想一下,在这颗“鹦鹉螺”中,科研人员们一次次观点碰撞的同时,伴随着发现新突破的喜悦,热火朝天的科研氛围弥漫开来。孩子们在这里看见微观世界、体验光学原理、开展趣味实验,科学兴趣与爱国热情都被激发出来。
  未来,上海光源将朝着更“亮”更聚焦的方向,带领科学研究员进一步探索更加微观的世界。