專家解讀 | 中科院院士、南科大理學院院長楊學明：深圳建設大科學裝置是「剛需」

2020-09-27 鵬城智庫觀察

來源：深圳商報（記者 吳吉、勞湘雯）

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8月18日，深圳光明科學城綜合粒子設施研究院首棟建築開工建設，標誌著光明科學城大科學裝置集群建設從「規劃設計」進入到「實施建設」階段。聽聞這一消息，中國科學院院士、南方科技大學理學院院長、廣東院士聯合會會員楊學明表示很振奮。

目前，他正在幫助深圳規劃中能X射線自由電子雷射的建設。該裝置建成後，將與規劃中的同步輻射裝置「交相輝映」，成為綜合粒子設施研究院的「雙子星」，也成為光明科學城大科學裝置的重要一員。

中科院院士、南科大理學院院長楊學明在工作中。

楊學明院士充滿期待地說，希望中能X射線自由電子雷射裝置能在2026年建成，並能向全世界開放。

今年4月，《深圳市人民政府關於支持光明科學城打造世界一流科學城的若干意見》（以下簡稱「《若干意見》」）正式印發實施。其中明確提到，光明科學城的建設必須牢牢抓住大科學裝置建設這個「牛鼻子」。為什麼深圳如此重視大科學裝置？楊學明說，這是深圳建設綜合性國家科學中心的「剛需」。

「目前，我國的大科學裝置主要分布於京津冀和長三角區域，其中北京、上海、合肥分布最為集中。在粵港澳大灣區，除了東莞的散列中子源大科學裝置以外，幾乎沒有其他重大基礎科學設施，相對落後於上海和北京地區的發展，這制約了粵港澳大灣區以及華南地區相關領域的科學技術研究發展，不利於綜合性國家科學中心及粵港澳大灣區國際科技創新中心的建設。」 楊學明說，建設大科學裝置是深圳科技「源頭創新」的內在需求。

據介紹，高重複頻率X射線自由電子雷射（XFEL），是目前世界上最為先進的X射線光源，它同時具備極高的峰值亮度、高平均亮度、超短脈衝和高度相干等特性，為物理、化學、生物醫學、材料科學、能源科學等學科中的世界科技前沿研究領域，提供了前所未有的研究手段。

「我知道這非常難，但是我就是要做一些別人沒做過的事情！跟著別人的步伐，是永遠無法實現超越的。」談及目前正在規劃、推進的中能X射線自由電子雷射大科學裝置，楊學明院士坦言挑戰大、困難多，但他有決心，也有底氣。

此前，楊學明主持建成的「大連相干光源」，是我國第一臺大型自由電子雷射用戶裝置，也是當前世界上唯一運行在極紫外波段的自由電子雷射裝置。

迄今為止，世界上尚無可運行的連續波模式的高重複頻率X射線自由電子雷射裝置。美國的裝置預計2021年建成並投入使用，上海的裝置預計將在2025年投入使用。此次規劃的中能高重複頻率X射線自由電子雷射裝置，將成為又一臺先進的高重複頻率自由電子雷射裝置，將覆蓋整個軟X射線波段，與上海的裝置形成波段和地域上的互補，可以支撐8條世界一流的光束線和數十個實驗終端，為物理、化學、生物、醫藥、材料、能源、環境等領域，提供最先進的大科學實驗平臺。

楊學明坦言，深圳目前在重大科技基礎設施建設方面還存在短板，其根本原因在於深圳缺乏建設重大科技基礎設施的高水平研究機構和研究隊伍。這使得重大基礎科學設施的研發經驗不足。「我希望藉助中能X射線自由電子雷射裝置的規劃、建設，可以打造一個強有力的科研團隊。」

為了吸引人才，作為項目主要參與單位，南方科技大學積極籌建成立自由電子雷射研究中心，希望能成為人才的「吸鐵石」。

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