活力中国调研行|上海光源,已为12万人次“发光”
青年报·青春上海记者 刘晶晶/文、图、视频
上海浦东张江张衡路239号,一座形似鹦鹉螺的银灰色建筑静静矗立。这里是我国大陆第一台第三代同步辐射光源——中国科学院上海高等研究院上海光源科学中心上海光源的所在地。“使用上海光源做实验的,95%是青年学生。”7月8日,在“2026年活力中国调研行(上海站)”采访中,中国科学院上海高等研究院副院长、上海光源科学中心常务副主任邰仁忠这样表示。记者了解到,这座大科学装置已经成为科研利器。至去年年底,共提供82万小时机时,服务用户近1000家,研究组近5000个,执行3万多个课题,用户总人次已达12万人次。
◇ “鹦鹉螺”内部线站灯火通明 ◇
2024年5月,上海光源二期通过国家验收,38条光束线全部投入运行。走进“鹦鹉螺”的内部,一片繁忙景象,一个个实验站比邻而居。每个实验站都具有独特的“本领”,企业、高校、科研单位,都是上海光源的用户。
在BL02U1生物大分子晶体学线站看到,维亚生物科技有限公司两位年轻的员工张程和周瑜正在紧张地操作设备。
“这个步骤是必须的,要么做冷冻电镜,要么做结晶衍射。想从实验上获得蛋白质结构,主要依靠这两个途径。”张程一边盯着屏幕上的衍射数据一边告诉记者,“用上海光源,0.025秒曝光一次;如果是室内光源,可能要几分钟曝光一次。以前一整夜只能收一套数据,现在一分钟就能收一套,效率天差地别。”
周瑜补充道:“如果送到国外光源去做,样品寄过去要一周,做实验一周,数据回来还要时间。在上海光源,今天做实验,今天就能把数据带回公司,晚上就能解析结构。”
维亚生物2008年在张江成立,是上海光源最早的用户之一。做基于结构的药物研发,需要观察药物分子与靶标蛋白相互作用,这必须在原子分辨率水平上才能看清,上海光源让这一切成为可能。
在这里,很多合作都会带来开创意义。中国石化与上海光源长期合作。借助同步辐射技术,中国石化先后解析出SCM-14、SCM-15等全新结构分子筛材料的精确结构,均获国际分子筛协会结构委员会授予的结构代码,实现了新结构分子筛的自主原创突破。
如今,中国石化上海光源能源化工科学实验室坐落于上海光源科学中心,由中国石化全额投资。2012年中国石化与中国科学院签订合作协议,2020年12月中国石化上海光源能源化工科学实验室正式启动建设,2025年11月该实验室正式建成交付。这是国内大科学设施与产业界的首次联手,重点服务油气勘探开发、石油炼制与化工、新能源新材料等领域。从生物医药到能源化工,上海光源正成为连接基础研究与产业创新的关键桥梁。

◇ 从7条线到38条线 ◇
上海光源于2004年12月25日开工建设,2009年5月6日首批7条线站正式对用户开放。经过后续建设,尤其是2016年11月开工的线站工程,如今已有38条光束线和55个实验站,成为现阶段光子能区覆盖最广、运行线站数量最多的中能第三代同步辐射装置。
据邰仁忠介绍,自2009年开放以来,上海光源已服务来自全国各地高校、研究机构、医院和企业等千家单位六万多名用户。截至2025年底,支撑用户完成约3万个实验课题,发表研究论文约17000篇,其中包括《科学》《自然》《细胞》等国际顶级刊物论文257篇。
依托上海光源,用户取得了一系列有国际影响力的重大成果:首次发现外尔费米子、甲烷高效转化、二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸、氢气低温制备和存储等。中国科学院大连化学物理研究所张涛院士团队与上海光源合作,利用XAFS方法在国际上率先证实了“单原子”催化剂的存在,目前已推动多个重要催化体系实现万吨级工业化应用。深圳大学徐坚教授团队利用上海光源小角散射线站高通量原位表征技术,揭示了碳纤维制备过程中的微观结构演化机理,已实现T1100级碳纤维的千吨级稳定量产,打破了国外长期技术垄断。在国产新药研发方面,百济神州利用上海光源获得了抗癌药泽布替尼与BTK靶点高达1.25埃的高分辨率结构,为这款首个在美获批的中国本土抗癌药提供了关键结构生物学依据。
甚至故宫博物院也找上了门。“上海光源-故宫博物院联合实验室”成立后,不断推进在文物考古科学领域的合作研究。依托上海光源BL14W线站,联合实验室研究人员通过EXAFS谱成功检测到古瓷釉中晶体的精细结构,证明了宋代人在高温釉制作过程中加入高铝黏土原料,从而破解了微米级ε-Fe2O3晶体的合成之谜。在上海光源BL15U线站,研究人员利用硬X射线微聚焦技术,系统探究了明代洪武时期铜红釉的呈色机理,首次在明早期铜红釉中发现硫化亚铜颗粒残留。
上海光源科学中心生命科学部主任汪启胜向记者介绍:“我们常年接收申请,每年组织两次集中同行评议。以前通过率只有30%,二期建设完后整体通过率能达到60%。
大家都来申请,机时远远不够。“现在我们加强了对国家重大任务的支撑,企业我们优先保障,科研用户我们加强对国家重大任务的支持。”邰仁忠介绍道。

◇ 上海已建成20个大设施集群 ◇
“鹦鹉螺虽小,但产出和国际影响力不小。”邰仁忠说。从照亮微观世界的分子结构,到守护千年文物的化学密码,再到支撑大国重器的材料分析,这束来自张衡路239号的“光”,24小时不灭。
重大科技基础设施是用于探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革的大型复杂科学设施,是突破科学前沿、解决重大科技问题的技术基础,对开展高水平研发活动、促进科技创新和产业创新融合具有重要作用。
记者从上海市科委获悉,上海聚焦前沿基础科学问题和重点产业战略需求,面向物质、化学、生命、海洋等领域,已建、在建和规划建设的重大科技基础设施共20个,总投资达350余亿元,数量和投资金额均居全国前列。其中已建成项目11个,10个在运行。目前张江已建成全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光子大科学设施集群,全面覆盖从太赫兹长波长到伽马射线短波长的各种光源。
在建项目包括我国单体投资额最大的硬X射线自由电子激光装置、国家海底科学观测网、高效低碳燃气轮机实验装置等。2023年12月,上海市科委会同发改委等部门印发支持大设施建设发展的若干政策措施,组建用户战略咨询委员会,建立健全评价奖励机制,推动大设施高效开放共享。
青年报·青春上海记者 刘晶晶/文、图、视频
编辑:张红叶
来源:青春上海News—24小时青年报
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