原標(biāo)題：比太陽耀眼1萬億倍！中國(guó)科學(xué)家用最“亮”的光探測(cè)微觀世界

新時(shí)代新征程上，北京進(jìn)一步深化改革、不斷推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化建設(shè)，發(fā)展不只是在城市的生長(zhǎng)上，在科學(xué)技術(shù)上也是有飛躍式的進(jìn)步。

1949年11月，中國(guó)科學(xué)院在北京成立。

1988年北京以中關(guān)村地區(qū)為中心建立第一個(gè)國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)試驗(yàn)區(qū)。

2014年，“全國(guó)科技創(chuàng)新中心”城市新定位的提出，北京科技創(chuàng)新發(fā)展有了新方向。

從2014年到2023年，萬人發(fā)明專利擁有量從48.2件提高到262.9件。國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)從1.04萬家提高到2.83萬家。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值從4738.5億元提高到11859.1億元。

數(shù)字的變化，足以說明北京在科技創(chuàng)新方面的投入。這些年，北京以“三城一區(qū)”為主平臺(tái)，統(tǒng)籌聯(lián)動(dòng)、融合發(fā)展，2023年創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群示范區(qū)承接三大科學(xué)城成果超過270個(gè)?，F(xiàn)在我們總臺(tái)記者何暢就在懷柔科學(xué)城一處最亮眼的大裝置的調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)，目前正在逐步邁入“全面運(yùn)行”階段。

總臺(tái)記者何暢：準(zhǔn)確來說，這里的名稱叫高能同步輻射光源?，F(xiàn)場(chǎng)可以看到有許多的工作人員正在對(duì)著大屏幕上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，正在做的工作叫調(diào)束。

先來說，為什么把這里稱為最亮眼的大科學(xué)裝置。

是因?yàn)槲磥磉@里將發(fā)出世界上最亮的光，這個(gè)亮度要比太陽光還要亮1萬億倍。這么亮的光，居然是由小小的電子運(yùn)動(dòng)加速產(chǎn)生的。

外觀像放大鏡

探測(cè)微觀世界的利器

從空中俯瞰這個(gè)大裝置，它的整個(gè)造型就像一個(gè)巨大的放大鏡，這也寓意著這里是一把探測(cè)微觀世界的利器。

剛才說的小小的電子將在眼前這個(gè)大圓環(huán)中奔跑，跑得多快？接近光速！

眼前的五顏六色的這些裝置就是各種精密的磁鐵，電子未來就將在這些磁鐵的包裹當(dāng)中奔跑。

精細(xì)操作

利用電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生最強(qiáng)光

這一切說起來很簡(jiǎn)單，做起來其實(shí)很極限。現(xiàn)在我手中拿的正是電子真正的跑道。

電子在這里面跑，跑得數(shù)量得夠多，得接近光速，還不能碰壁，還得轉(zhuǎn)彎。為了達(dá)到精準(zhǔn)控制，這些設(shè)備的加工精度及安裝誤差就得控制在10微米的量級(jí)。

在這些儀器的控制下，調(diào)試電子的奔跑狀態(tài)就是調(diào)束工作。

加速器建設(shè)成功

調(diào)束進(jìn)入快行道

好消息是，就在10天前，監(jiān)測(cè)圖出現(xiàn)了這樣的波形，這說明已經(jīng)有3000億個(gè)電子，能以近光速在大圓環(huán)中貫通循環(huán)了。

這意味著調(diào)束工作開始進(jìn)入快車道，爭(zhēng)取早日射出世界最強(qiáng)光。

仿如超大X光機(jī)

透視物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

制造最強(qiáng)的光到底用來干什么呢？換個(gè)場(chǎng)景來解答。

這里是高能同步輻射光源的實(shí)驗(yàn)大廳。墻里面就是儲(chǔ)存環(huán)，未來電子從這樣的預(yù)留孔中射出來就能產(chǎn)生最強(qiáng)的光。

為什么需要這么強(qiáng)的光呢？看這里！

這是一張出自醫(yī)院的胸片，原理是用X光來探測(cè)我們?nèi)梭w的內(nèi)部構(gòu)造。同步輻射光源產(chǎn)生的光同樣是來研究?jī)?nèi)部構(gòu)造的，但不是人體，而是物質(zhì)材料，比如像這樣的鋼板。

如此高密度高強(qiáng)度的金屬想看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，自然需要更強(qiáng)的光。

以光為尺丈量萬物

最強(qiáng)光通過光束線的處理再來到實(shí)驗(yàn)站之后就可以展開實(shí)驗(yàn)了。

有了實(shí)驗(yàn)用光之后怎么開展研究呢？其中一個(gè)做法就是以光為尺，丈量物質(zhì)結(jié)構(gòu)。

這里有根頭發(fā)絲，怎么用光測(cè)量它的直徑呢？答案是光的衍射。

用光一打，墻上就出現(xiàn)了這樣一段一段的衍射斑，可以通過測(cè)量光段之間的間距再加上特定公式，就可以反推出頭發(fā)絲的直徑了。

穩(wěn)步推進(jìn)

未來將為前沿領(lǐng)域提供創(chuàng)新動(dòng)能

用這最強(qiáng)的光來研究物質(zhì)的微觀世界到底跟生產(chǎn)生活有何關(guān)系呢？

等正式運(yùn)行之后，從航空航天材料到病毒蛋白質(zhì)，未來都能在這里進(jìn)行“體檢”，助力像超導(dǎo)體的研究、新藥物的研發(fā)等等，可以說是為航空航天、能源環(huán)境、生命醫(yī)藥等領(lǐng)域的原始創(chuàng)新提供最先進(jìn)的研究平臺(tái)。

（總臺(tái)記者何暢劉雪楠尹一男楊凱）