活力中國調(diào)研行｜支撐完成3萬個實(shí)驗(yàn)課題，上海光源如何“照亮”未來
來源： 澎湃新聞
2026-07-09 20:06:00
上海光源。 本文圖除署名外均為 上海光源 供圖
如果科學(xué)探索本身是一個追光的過程，上海光源，堪稱“追光者”的殿堂。
作為中國大陸第一臺中能第三代同步輻射光源，上海光源由國家、中國科學(xué)院和上海市人民政府共同投資建設(shè)，于2009年5月6日首批7條線站正式對用戶開放。目前，已經(jīng)擁有38條光束線和55個實(shí)驗(yàn)站。
它是世界最繁忙的大科學(xué)裝置之一，自開放以來服務(wù)了來自全國高校、研究機(jī)構(gòu)、醫(yī)院和企業(yè)等千家單位6萬多名用戶。截至2025年底，它支撐用戶完成約3萬個實(shí)驗(yàn)課題，發(fā)表研究論文約17000篇，其中包括《科學(xué)》《自然》《細(xì)胞》257篇。
它是超級顯微鏡，照見原子、分子的微觀結(jié)構(gòu)。在它的透視下，無需破壞，故宮文物“一眼看穿”。
它也是“科研發(fā)動機(jī)”，源源不斷地為生物醫(yī)藥、新材料、半導(dǎo)體等領(lǐng)域提供“科研動力”。新藥研制在這里加速，企業(yè)得以借“光”。
上海光源內(nèi)部
2026年7月8日，由中宣部組織的“活力中國調(diào)研行”上海站主題采訪活動，走進(jìn)上海光源科學(xué)中心。這座外形酷似鸚鵡螺的建筑，不僅是?多學(xué)科科研的“硬核支撐平臺”?，更成為我國?破解“卡脖子”難題的關(guān)鍵利器?。
國之重器，光啟未來。
給故宮文物做CT
在上海光源走廊墻上，掛著一幅上海光源-故宮博物院成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的照片，科研人員習(xí)以為常，卻常被前來參觀學(xué)習(xí)的人問及。
“如彩繪文物，看到的是表層，下面可能還有好幾層，工藝完全不同。要非破壞性地把這些工藝復(fù)現(xiàn)出來，這是困難所在。”中國科學(xué)院上海高等研究院汪啟勝告訴澎湃新聞記者，傳統(tǒng)的X光機(jī)亮度不夠，微小信號根本探測不到。而上海光源的同步輻射光，亮度比X光機(jī)高了約十個量級。上海光源發(fā)展并建立了獨(dú)有的古代文物的同步輻射分析方法，針對故宮彩繪、古陶瓷、琺瑯、古玻璃等文物中的重要科學(xué)問題，在上海光源的衍射、成像及紅外等多個線站開展緊密而深入的合作實(shí)驗(yàn)研究。
2026年7月8日，上海光源，科研人員在做實(shí)驗(yàn)。澎湃新聞記者 鄒娟 圖
汪啟勝告訴記者，出土文物（如“姜寨黃銅”）的工藝到底是外面?zhèn)鬟M(jìn)來的還是本土發(fā)源的，都可以通過X射線檢測來反推演化過程。除了故宮，上海光源還與其他數(shù)個文博機(jī)構(gòu)有合作，用X射線無損表征技術(shù)，讓沉睡千年的文物開口“說話”。
新藥研發(fā)的“加速器”
維亞生物是上海光源最早的用戶之一，公司做基于結(jié)構(gòu)的藥物研發(fā)，需要在原子分辨率水平觀察藥物的分子與靶標(biāo)蛋白相互作用。
7月8日，上海光源，維亞生物的試驗(yàn)臺。澎湃新聞記者 鄒娟 圖
7月8日當(dāng)天，公司員工張程和周瑜帶著樣本來上海光源做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，機(jī)械臂將樣本放入專用儀器，在中控前臺的不同屏幕上，就能看到樣本送檢、分子結(jié)構(gòu)以及實(shí)驗(yàn)全部數(shù)據(jù)。
“如果沒有上海光源，這些基礎(chǔ)的分子研究，我們只能把樣品寄到國外?！凹牡絿庑枰恢?，做實(shí)驗(yàn)一周，樣品和數(shù)據(jù)再回來又得一段時間，非常麻煩。”而在上海光源，“今天做實(shí)驗(yàn)，今天就能把數(shù)據(jù)帶回公司，晚上服務(wù)器自己處理，第二天結(jié)構(gòu)同事就能接著做?！睆埑陶f，這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，是藥品研發(fā)的基礎(chǔ)。
“這里的光是能量和穿透力極強(qiáng)的，我們在蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)解析的時候，把光聚集在一個極小的點(diǎn)上，可以在原子尺度上去建立模型”。周瑜透露，這個過程只有在原子分辨率的水平上才能看到?！氨热缯f我們各種各樣的身體器官，它本身也是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，我們需要去驗(yàn)證藥物對蛋白有沒有形成改變，是否達(dá)到抑制疾病的功效?！?/p>
在支持國產(chǎn)新藥研發(fā)方面，上海光源發(fā)展了從基于結(jié)構(gòu)到基于片段的藥物篩選平臺，為創(chuàng)新藥研發(fā)提供了前沿技術(shù)手段，顯著縮短了藥物研發(fā)周期。
2019年，澤布替尼成為首個獲得美國FDA批準(zhǔn)上市的中國本土原研抗癌藥，用于治療經(jīng)治一次的套細(xì)胞淋巴瘤患者。在這之前數(shù)年，百濟(jì)神州利用上海光源獲得了藥物與BTK靶點(diǎn)高達(dá)1.25埃的高分辨率結(jié)構(gòu)，為藥物最終成藥提供了關(guān)鍵結(jié)構(gòu)生物學(xué)依據(jù)，改寫了中國抗癌藥“只進(jìn)不出”的歷史。
產(chǎn)業(yè)“借光”
不僅是科研、藥物研發(fā)等領(lǐng)域，更多產(chǎn)業(yè)同樣受益。
2025年11月，中國石化上海光源能源化工科學(xué)實(shí)驗(yàn)室正式建成交付。這是國內(nèi)首家企業(yè)同步輻射技術(shù)應(yīng)用研究平臺。中國石化全額投資3.78億元，建設(shè)了3條光束線站和輔助實(shí)驗(yàn)室，聚焦油氣勘探開發(fā)、石油煉制與化工、新能源、新材料等領(lǐng)域。
中石化（上海）石油化工研究院有限公司董事長、院長李應(yīng)成表示，以前企業(yè)做研發(fā)，“知其然，不知其所以然”。有了這套裝置，可以從底層科學(xué)邏輯回答“為什么會這樣、為什么不是那樣”?！拔覀儾粌H要回答科學(xué)問題，還要把科學(xué)變成技術(shù)，變成新質(zhì)生產(chǎn)力?！?/p>
中國石化與上海光源長期合作。借助同步輻射技術(shù)，中國石化先后解析出SCM-14、SCM-15等全新結(jié)構(gòu)分子篩材料的精確結(jié)構(gòu)，均獲國際分子篩協(xié)會結(jié)構(gòu)委員會授予的結(jié)構(gòu)代碼，實(shí)現(xiàn)了新結(jié)構(gòu)分子篩的自主原創(chuàng)突破。
“以前就像盲人摸象，你所有的都要摸一遍才知道?！崩顟?yīng)成說，“現(xiàn)在你知道在哪個節(jié)點(diǎn)、什么條件下變成什么樣子，哪些地方有缺陷，就能有針對性地解決。大科學(xué)裝置和基礎(chǔ)研究，是支撐和引領(lǐng)未來發(fā)展的重要手段?！?/p>
上海光源
無名英雄
“上海光源做的都是基礎(chǔ)研究，很多耀眼的科研成果，可能并不一定會留下上海光源的名字，但國家和科技的發(fā)展，需要這樣的無名英雄?！敝袊茖W(xué)院上海高等研究院副院長、上海光源科學(xué)中心常務(wù)副主任邰仁忠說。
邰仁忠介紹，上海光源于2004年12月25日開工建設(shè)，2009年4月29日竣工，同年5月6日首批7條線站正式對用戶開放。十幾年過去了，這臺“超級顯微鏡”已經(jīng)擁有38條光束線和55個實(shí)驗(yàn)站，成為現(xiàn)階段光子能區(qū)覆蓋最廣、運(yùn)行線站數(shù)量最多的中能第三代同步輻射裝置。
這也是世界最繁忙的大科學(xué)裝置之一。數(shù)據(jù)顯示：截至2025年底，該裝置支撐用戶完成約3萬個實(shí)驗(yàn)課題，發(fā)表研究論文約17000篇，其中包括《科學(xué)》《自然》《細(xì)胞》257篇。也支持取得了一系列重大研究成果，其中7項(xiàng)成果入選年度中國十大科技進(jìn)展新聞，10項(xiàng)入選年度中國科學(xué)十大進(jìn)展。
澎湃新聞記者從上海市科學(xué)技術(shù)委員會了解到，根據(jù)國家規(guī)劃部署，上海聚焦前沿基礎(chǔ)科學(xué)問題和重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略需求，面向物質(zhì)、化學(xué)、生命、海洋等領(lǐng)域已建、在建和規(guī)劃建設(shè)的大設(shè)施共20個，總投資達(dá)350億元，數(shù)量和投資金額均居全國前列。其中，已建成項(xiàng)目11個（10個項(xiàng)目在運(yùn)行，1個已退役），包含上海同步輻射光源、國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究設(shè)施、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施等。目前，張江已構(gòu)建全球規(guī)模最大、種類最全、綜合能力最強(qiáng)的光子大科學(xué)設(shè)施集群，全面覆蓋從太赫茲長波長到伽馬射線短波長的各種光源。
2026年1月至6月，上海光源總開放運(yùn)行機(jī)時同比增長16%，企業(yè)用戶機(jī)時同比增長44.2%。
上海光源的故事，正是中國以“國之重器”托舉“國之大者”的生動注腳——光，就在這里，“照亮”未來。