前沿风
2020-11-10 07:05
大科学装置作为上海创新能力的重要组成，也是未来科技竞争的重要支撑。近年来，浦东着力夯实基础研究的厚度，从无到有兴建了上海光源、国家蛋白质中心等一批世界级大科学设施，为上海进一步强化科技创新策源功能、建设具有全球影响力的科创中心强根固本。
上海光源，一座形似鹦鹉螺的建筑，坐落于张江高科技园区，是我国极为重大的科学工程。项目于2004年动工建设，2009年4月完成调试并向用户开放。每年，来自国内外的科研团队纷纷赶赴浦东，走进上海光源展开试验，并在各个领域取得了丰硕成果。
其中，不少创新药物研发项目，就是得益于上海光源提供的高度集成、自动化的快速生物大分子结构测定平台，节约了宝贵的科研时间。2019年11月15日，美国食品药品监督管理局宣布：中国企业百济神州自主研发的抗癌新药“泽布替尼”，以“突破性疗法”的身份，“优先审评”获准上市。由此，泽布替尼成为第一个在美获批上市的中国本土自主研发抗癌新药，改写了中国抗癌药“只进不出”的历史。泽布替尼从立项到首例患者给药仅花了2年出头的时间，正是因为上海光源生物大分子晶体学线站为该药物研发赢得了宝贵先机。
据介绍，自上海光源建成以来，已为27家制药公司的研发提供了技术支持和服务，其中世界十大著名制药公司如诺华、罗氏、葛兰素史克、辉瑞等均利用上海光源获得了大量结构数据并进行了新药研发，已有多个新药进入了临床试验阶段，初步形成了制药企业科技服务产业集群；多家中国本土企业借助上海光源平台实现了创新发展。其中维亚生物科技（上海）有限公司利用在上海光源获得的蛋白晶体衍射数据，针对两百多个药物靶标解析了超过8000个药物分子和蛋白靶标的复合物结构，取得了多项基于结构的药物研发的重要进展。
今年疫情期间，上海光源积极响应科研战线的迫切需求，开设绿色通道，全力支持“新型冠状病毒”研究的科研攻关。在新冠病毒重要蛋白结构研究中，科研群体利用上海光源晶体学线站获得了全面的高分辨晶体结构数据，为认识病毒、战胜病毒，提供了精确的分子机制。
而距上海光源一公里外的上海超强超短激光装置，对绝大多数人来说，同样是个有些陌生的地方。激光是原子受激辐射出的光，比普通光源单色性、方向性更好，亮度更高。而超强超短激光则被称为“最亮光源”，它可以直接作用到物质的原子、分子层面，制造出只有在恒星内部或黑洞边缘才具有的极端条件，对核物理、天体物理、核医学等领域的研究颇具价值。
2013年，上海超强超短激光攻关团队成立。团队经过艰苦工作，最初在嘉定区成功研制出2拍瓦激光放大系统，为当时国际最高峰值。为了进一步升级装置，2015年起，超强超短激光装置开始在浦东张江部署。并经过一年多艰苦卓绝的努力，在2016年8月完成5.4拍瓦激光脉冲放大输出。
然而，完成节点性目标之后，团队又将难度目标进一步升级。2017年10月24日，攻关团队实现10拍瓦级别的能量放大输出，完成样机演示验证，打破了世界纪录。根据2018年1月26日出版的《科学》杂志，国际激光脉冲功率提升取得过5个里程碑式的进展，除了上海超强超短激光装置之外，其他4个“里程碑”都由美国科学家和科研机构完成。
目前，在张江综合性国家科学中心，世界级重大科技基础设施布局已初具成效。硬X射线、软X射线装置正在加快建设。据介绍，目前国际上已建成两台软X射线自由电子激光和五台硬X射线自由电子激光用户装置。而X射线自由电子激光试验装置作为我国第一台X射线波段的自由电子激光装置，是我国自由电子激光科学和工程技术人才培养的高地。今年6月，X射线自由电子激光试验装置已完全达到《国家发展改革委关于X射线自由电子激光试验装置国家重大科技基础设施项目可行性研究报告的批复》中项目的7个设计指标，并且全面完成了项目工程目标和科学目标。
目前，在试验装置基础上升级而来的上海软X射线自由电子激光用户装置处于紧张的设备安装调试阶段，计划将于年底初步通束，明年全面向用户开放。未来，它将作为上海张江综合性国家科学中心大装置集群的核心内容，与上海光源、活细胞成像、神光、超强超短激光等设施一起，构成全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光子大科学设施群，为上海科创中心的发展奠定坚实基础。
