合肥先进光源：看清微观世界的“眼睛”

科普时报记者 毛梦囡

“如果将来大家在夜里乘飞机来合肥，从空中俯瞰，会看到一只美丽的‘大眼睛’，它就是我们的合肥先进光源。”中国科学技术大学核科学技术学院执行院长、国家同步辐射实验室主任、中国科学院院士封东来说。10月23日，第二十五届中国科协年会专题论坛——量子科技体系化创新能力高峰论坛，在安徽合肥举行，封东来在主旨演讲中介绍了这一正在建造中的大科学装置。

光在科学界中至关重要。百年前，X光成像技术让人类第一次看清了自己的骨骼。通过衍射，科学家看到了DNA的形状，开启了生命科学的新纪元。通过谱学方法，人们得以更深入地进行化学分析，研究各类材料，而当已有的光无法满足人类对微观世界的求知欲，同步辐射光源便应运而生。

“同步辐射是电子以接近光速运动时，在电磁场的作用下发生偏转，沿着运动的切线方向发出的光。”封东来介绍说，同步辐射光源的亮度可达到普通X光机的千亿倍，而且可覆盖从真空紫外到伽马射线的全频谱，极大地提升了探测复杂体系的能力，被称为“科技的灯塔”。

目前，我国已初步建成全能区覆盖的同步辐射光源体系，其中合肥光源、上海光源分别是第二和第三代光源，它们帮助科学家解决了许多重大科学问题。例如在新冠疫情初期，饶子和院士带领团队利用上海光源测出了病毒的Mpro蛋白结构，为推动药物研究提供了重要的结构依据。

然而，随着我国科技水平的飞速发展，量子、能源、环境等领域前沿研究提出的重大需求，凸显低能区光源性能仍然是我国光源体系中的短板。“很多人补牙的时候可能都被牙医问过，你是想用国产树脂还是进口树脂？”封东来举例说，“低能区的高性能同步辐射光源就可以推动我们更好地研发这类轻质材料。”

封东来所在的国家同步辐射实验室，自2006年便开始谋划部署低能区四代光源的建设，经过严密的预研实施、立项审批过程，合肥先进光源终于在2023年9月20日宣布启动建设。它的亮度、相干性等指标均有巨大提升，建成后将成为国际最先进、亚洲首个第四代低能区光源，并面向国内外顶尖科学家开放，实现复杂体系电子态、化学态、轻元素结构的精确测量。

合肥先进光源位于合肥未来大科学城，预计将于2028年建成。在高水平用户科学家的全程参与下，首批十条线站及实验方法均已确定。封东来提到，这一“国之重器”不仅会成为科学家看清微观世界的“眼睛”，也将在工业领域发光发热，“未来会有25%以上的用户来自工业界，希望能够推动合肥的西北角成为我国相关产业的科技创新策源地”。