活力中國調(diào)研行 | 大科學(xué)裝置越來越忙,科創(chuàng)活力越來越足(上??苿?chuàng)“一公里”)
來源: 人民日報客戶端上海頻道
2026-07-10 22:11:00
上海光源,能看到肉眼無法觸及的微觀世界奧秘,被稱為“超級顯微鏡”。
藍(lán)天白云下,俯瞰這個外觀酷似“鸚鵡螺”的銀白色建筑,仿佛一座科學(xué)的城堡。其實,定睛細(xì)看,它更像清澈的眼眸。碧池清水環(huán)繞,“鸚鵡螺”呼之欲出,是一池清水掬出的科研慧眼。
“鸚鵡螺”內(nèi),常年運(yùn)行不息。在一個周長432米的環(huán)形加速器中,電子束以接近光速飛行,在磁場作用下拐彎時,釋放出高亮度的電磁輻射。中國科學(xué)院上海高等研究院副院長邰仁忠介紹:“大家熟知X光能透視人體,而電子束釋放的同步輻射光,經(jīng)過精密的分束和處理,形成了從遠(yuǎn)紅外到硬X射線的高品質(zhì)光束,被輸送到各個實驗站。”
在國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究(上海)設(shè)施主任吳家睿眼中,“鸚鵡螺”送來的同步輻射光束,是“照亮生命微觀世界的關(guān)鍵光源”??茖W(xué)家將蛋白質(zhì)晶體置于光束之下,精確測得X射線衍射數(shù)據(jù),從而解析出蛋白質(zhì)復(fù)雜的三維空間構(gòu)象。
蛋白質(zhì)功能由其三維結(jié)構(gòu)決定,不看見結(jié)構(gòu),就談不上理解生命,更設(shè)計不出新藥。吳家睿介紹,蛋白質(zhì)設(shè)施就是生命科學(xué)里的“綜合醫(yī)院”,同步輻射則是其中最銳利的“影像科”——與冷凍電鏡、核磁共振一道,助力中國科學(xué)家高精度解析出乙肝病毒表面抗原等困擾學(xué)界多年的靶標(biāo)結(jié)構(gòu)。
但看見結(jié)構(gòu)只是起點。AlphaFold等AI模型的出現(xiàn),讓科學(xué)家能在計算機(jī)中預(yù)測甚至設(shè)計自然界不存在的蛋白質(zhì)。吳家睿說:“設(shè)計出來的蛋白,必須經(jīng)實驗合成與驗證?!睘榇?,蛋白質(zhì)設(shè)施聯(lián)合康碼生物研制出全球首臺基于D2P無細(xì)胞蛋白合成技術(shù)的高通量裝置D2Pi-2.0,擺脫活細(xì)胞“代工廠”的限制,單日可完成上萬種蛋白質(zhì)全自動合成,平臺日通量達(dá)萬級。
科學(xué)探索從來不是孤軍奮戰(zhàn)。那束從上海光源出發(fā)的光,承載著對生命本質(zhì)的深切追問,驅(qū)動著科研人員不斷前行。數(shù)據(jù)顯示,今年1—6月,上海光源開放運(yùn)行機(jī)時同比增長16%,其中企業(yè)用戶機(jī)時增長44.2%,面向長三角區(qū)域的開放機(jī)時增長22.3%。大科學(xué)裝置越來越忙,成了“大忙人”,說明科創(chuàng)活力越來越足。如今,上海已形成以上海光源為核心的世界級光子科學(xué)大裝置集群,對我國的基礎(chǔ)科研原始創(chuàng)新與關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)起到重要支撐作用。