人们来到世界，睁开眼睛看到的第一样事物，就是光。光是我们认识这个世界的基础。正如我们走进上海张江国家科学中心上海光源中控室就能看见的大字： Light&Truth(光与真相)。

翻开上海张江科学城的地图，在不到2平方公里范围内，分布着多项大科学设施：已建成的上海光源，正在建设的超强超短激光装置、软X射线自由电子激光用户装置……它们都有同一个主题：光。一个世界级的光子大科学设施群呼之欲出。

为科学家提供一双慧眼

2009年竣工并向全国用户开放的上海光源，是张江国家科学中心“国家重器”集团军中的“老大哥”。它的外形酷似一个巨大的“鹦鹉螺”，“螺壳”内的3台加速器负责出产同步辐射光。

中科院院士沈文庆说：“利用这些光，我们可以看到细胞的结构、生物体的结构或者材料的结构。大家都在医院照过X光，它可以把肉眼看不到的人体内部情况看清楚，而同步辐射光的亮度，可以达到我们平时用的X光的上百亿倍，使人们能够在原子和分子尺度上观察物质的微观世界。”

借助上海光源发出的光，2014年中科院院士包信和在天然气直接转化利用研究中取得重大突破，并入选当年“中国科学十大进展”;清华大学医学院颜宁研究组首次测定了人源葡萄糖转运蛋白的三维晶体结构;中国疾病预防控制中心高福团队揭示出禽流感、埃博拉等多种流行病毒感染机制;中科院物理所丁洪课题组发现了外尔费米子……

超级X光给了科学家们一双慧眼。“拿结构生物学来说，原来单个课题组解析一个蛋白质结构，可能要几年时间。上海光源建成后，平均解析时间降为几个月甚至数天。目前，我国研究人员利用上海光源一年解析的蛋白质结构数量，是以前几十年的总和。”上海光源中心副主任何建华说。

根据上海市科委的介绍，自2016年初张江国家科学中心方案获批以来，上海市加快建设大科学设施集群。2016年又启动建设超强超短激光装置、软X射线自由电子激光用户装置、活细胞成像平台、上海光源二期等新一批大科学装置。这些项目建成后，上海张江有望成为全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光子大科学设施集聚地之一。

为普通民众带来获得感

张江国家科学中心集聚的都是“高大上”的装置，有的长达上百米，有的重达数吨，成套设备占地动辄成千上万平方米。这些装置的工作原理，如果不是专业人士，听起来也像“天书”一般。但是，很多成果经过转化后逐步走进普通民众的生活，为老百姓带来实实在在的获得感。

利用国家蛋白质科学中心的装置，中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所的许琛琦、李伯良团队发现，胆固醇酯化酶ACAT1是调控肿瘤免疫应答的代谢检查点，抑制其活性可以增强T细胞的肿瘤杀伤能力。这项肿瘤免疫治疗的成果，入选“2016年度中国科学十大进展”。

“人体有2万多种蛋白质，几乎决定了我们的生老病死，人类研发的90%左右的药物都是作用于蛋白质。”国家蛋白质科学中心(上海)副主任丁建平说。

在国家蛋白质科学中心的对面，是中科院上海光机所和上海科技大学共同建设的上海超强超短激光实验装置。2016年8月，这个装置成功实现了5.3拍瓦激光脉冲输出，达到目前已知的国际最高激光脉冲峰值功率。

5.3拍瓦是什么概念?在物理学上，1拍瓦等于1000万亿瓦，相当于全球电网平均功率的500倍。中科院上海光机所办公室主任屈炜说，利用超强超短激光，可以研制“激光质子刀”，用于癌症治疗，还可以用于探测原子内电子的运动，推动材料科学与信息技术的进步。

如果说，贵州FAST500米口径球面射电望远镜这样的大科学装置是在“仰观宇宙之大”，上海张江国家科学中心的很多大装置就是在“俯察品类之盛”。剖析病毒复杂机理、打造高铁高强度外壳、研究饿死癌细胞的核糖转运机理……研究人员在张江国家科学中心开展的这些探索，拉近了科学装置与普通市民的距离。

中科院上海应用物理所所长、上海光源中心主任赵振堂说：“科技与民生，在大科学装置上是一枚硬币的两面，其共同的目标都是人类获得更美好的生活。”

为科研搭建开放共享生态圈

大科学设施的精彩故事，其实才刚刚开始。

“2017年上海将集中力量建设张江综合性国家科学中心，依托重大科技基础设施群筹划国家实验室，集聚创新单元、研究机构和研发平台，构建协同创新网络，研究部署若干大科学计划。”今年的上海市政府工作报告，勾勒了张江大科学设施集群的前景。

在“鹦鹉螺”的隔壁，我国首台软X射线自由电子激光用户装置正在建设中，计划2019年正式投入使用。“形象地说，同步辐射光源能为分子‘拍照片’，而自由电子激光则可以给分子‘拍电影’，进一步提高科学家洞悉物质内部结构的能力。”赵振堂说。

硬件设施持续提升的同时，张江国家科学中心的运行管理制度也逐步成熟起来。这或许不那么“显山露水”，其作用却同样关键。

开放、共享，是张江大科学设施集群运行最显著的特点。香港科技大学、北京大学医学部、中科院上海药物研究所、加利福尼亚大学……翻开国家蛋白质科学中心2016年的用户成果论文列表，一长串国内外机构赫然在列。

目前，包括上海光源、国家蛋白质科学中心在内的平台，均向国内外用户开放。初出茅庐的青年学者，只要通过课题申请，一样可以使用大科学设施。除了小部分企业，90%以上的用户是免费使用的。

为了确保对每个课题公平，上海光源设计了一套“用户提出申请，用户专家来审批”的制度规范。清华大学教授施一公等著名科学家，就是用户委员会的成员。公平之余兼顾效率，上海光源特地留出一部分机时用于奖励那些取得杰出成果的研究人员，以尽可能提高装置的成果产出率。

和研究成果一样，所有这些在开放共享中积累的可复制可推广经验，都将成为中国推进科技创新的宝贵财富。（ 半月谈记者 杨金志 何欣荣 王琳琳）

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