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赵振堂在X射线自由电子激光隧道内

中科院上海高等研究院副院长、上海光源科学中心主任赵振堂的名字，是与光源大科学装置紧密相连的。21年前，为了建设上海光源，他从北京来到地处沪郊嘉定一片农田旁的中科院上海应用物理研究所。21年后的今天，这位中国工程院新晋院士，依然在为上海光源的运行开放、性能不断改进以及加速器大科学装置的发展奔忙着。

“我国现有的大科学装置多是集成创新，原始创新还不够多。未来需要更多的自主创新，以满足更前沿的科研需要，这是我们今后的努力方向。”风尘仆仆刚出差回来的赵振堂，接受了解放日报·上观新闻的专访。

赵振堂在上海光源实验大厅

上海光源是我国用户最多的大科学装置

今年58岁的赵振堂，与加速器打了整整40年的交道。他是我国恢复高考之后清华大学第一届加速器物理及应用专业的学生，从1978年起在校园里度过了12年的求学时光，获得了博士学位。1990年，他到中科院高能物理研究所做博士后，在刚刚建成的北京正负电子对撞机上潜心专研、摸爬滚打，逐渐成为装置运行和升级改进的骨干。1998年，为了研制和建设上海光源加速器，他奉调担任了上海光源工程副总经理，历任中科院上海应用物理研究所副所长、所长。

2009年5月6日，上海光源正式对用户开放。这一科学地标的崛起，使得中国以同类装置最少的投资和最快的建设速度，加入到世界第三代同步辐射光源装置的第一方阵。至今，已有来自全国各地544家单位约2900个课题组的25000多名研究人员在此开展实验，上海光源已成为我国用户和成果产出最多的大科学装置。

上海光源支撑用户在前沿研究领域产生了一批有世界影响力的重大成果，其中一项成果被美国《科学》“十大科学突破”引用；一项成果入选欧洲《物理世界》十大突破；一项成果入选美国物理学会标志性进展；一项成果入选美国《物理评论》125周年49篇精选论文；四项入选中国科技十大进展新闻；六项成果入选中国科学十大进展。用户在《科学》《自然》《细胞》三个国际顶级刊物发表论文109篇。

上海光源外景

高产出的背后，正是上海光源始终对标国际一流的结果。从一开始，开机率、平均故障修复时间、成果产出率等就是“硬指标”。十年来，装置稳定高效运行、性能不断提升，这些“硬指标”处于同类装置的国际先进水平。上海光源还持续开展了加速器改进和同步辐射实验方法学及应用研究，实现了恒流运行、轨道快反馈、注入模式和束团填充模式控制；攻克了多种新型波荡器和数字化测控技术，发展了涵盖红外、软X射线、硬X射线波段的衍射、散射、谱学、成像等。

在张江建设光子大科学装置集群

“下一个十年，上海光源线站数量将达到基本饱从而进入运行开放的黄金时段，与此同时，我们正在发展新的增长点，建设光子大科学装置集群。”如果说上海光源可以给分子拍照，接下来需要给运动的分子拍电影。”赵振堂给记者讲了一个故事：马在奔跑的时候是否会四蹄同时离地？100多年前人们对此有很大争议，后来通过快速摄影拼接发现，马奔跑时确实有四蹄离地的瞬间。在原子分子尺度上，物质内部的结构和动态变化是怎样的？化学键形成和断裂的那一刻又是如何的？这些瞬间都是飞秒量级的，新一代光源--自由电子激光装置可以帮助科学家给出答案。

赵振堂2011年担任国际自由电子激光大会主席

目前，全世界已有的X射线自由电子激光装置基本都是工作在自发辐射自放大的模式上，空间相干性好，但时间相干性差。“国际上对于空间和时间全相干的硬X射线自由电子激光至今也还没有成熟的技术路线，我们正在进行积极的探索。”据介绍，上海软X射线自由电子激光用户装置，是我国第一台X射线自由电子激光用户装置，预计2020年底建成。届时，同步辐射光源和自由电子激光将一起为科学家提供实验能力更强的大科学研究平台。上海硬X射线自由电子激光已于2018年动工建设，上海光源未来的重大升级改造—衍射极限储存环光源也正在研究之中，一座世界级的光子大科学装置集群正在浦东张江崛起。

图片由采访对象提供