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8月18日，深圳光明科學(xué)城綜合粒子設(shè)施研究院首棟建筑開工建設(shè)，標(biāo)志著光明科學(xué)城大科學(xué)裝置集群建設(shè)從“規(guī)劃設(shè)計(jì)”進(jìn)入到“實(shí)施建設(shè)”階段。聽聞這一消息，中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)理學(xué)院院長、廣東院士聯(lián)合會會員楊學(xué)明表示很振奮。

中科院院士、南科大理學(xué)院院長楊學(xué)明在工作中。 深圳商報(bào)首席記者 吳吉 通訊員 勞湘雯 攝

目前，他正在幫助深圳規(guī)劃中能X射線自由電子激光的建設(shè)。該裝置建成后，將與規(guī)劃中的同步輻射裝置“交相輝映”，成為綜合粒子設(shè)施研究院的“雙子星”，也成為光明科學(xué)城大科學(xué)裝置的重要一員。

楊學(xué)明院士充滿期待地說，希望中能X射線自由電子激光裝置能在2026年建成，并能向全世界開放。

今年4月，《深圳市人民政府關(guān)于支持光明科學(xué)城打造世界一流科學(xué)城的若干意見》（以下簡稱“《若干意見》”）正式印發(fā)實(shí)施。其中明確提到，光明科學(xué)城的建設(shè)必須牢牢抓住大科學(xué)裝置建設(shè)這個(gè)“牛鼻子”。為什么深圳如此重視大科學(xué)裝置？楊學(xué)明說，這是深圳建設(shè)綜合性國家科學(xué)中心的“剛需”。

自由電子激光原理圖

“目前，我國的大科學(xué)裝置主要分布于京津冀和長三角區(qū)域，其中北京、上海、合肥分布最為集中。在粵港澳大灣區(qū)，除了東莞的散列中子源大科學(xué)裝置以外，幾乎沒有其他重大基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施，相對落后于上海和北京地區(qū)的發(fā)展，這制約了粵港澳大灣區(qū)以及華南地區(qū)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展，不利于綜合性國家科學(xué)中心及粵港澳大灣區(qū)國際科技創(chuàng)新中心的建設(shè)?！?楊學(xué)明說，建設(shè)大科學(xué)裝置是深圳科技“源頭創(chuàng)新”的內(nèi)在需求。

據(jù)介紹，高重復(fù)頻率X射線自由電子激光（XFEL），是目前世界上最為先進(jìn)的X射線光源，它同時(shí)具備極高的峰值亮度、高平均亮度、超短脈沖和高度相干等特性，為物理、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等學(xué)科中的世界科技前沿研究領(lǐng)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(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)超越的?！闭劶澳壳罢谝?guī)劃、推進(jìn)的中能X射線自由電子激光大科學(xué)裝置，楊學(xué)明院士坦言挑戰(zhàn)大、困難多，但他有決心，也有底氣。

此前，楊學(xué)明主持建成的“大連相干光源”，是我國第一臺大型自由電子激光用戶裝置，也是當(dāng)前世界上唯一運(yùn)行在極紫外波段的自由電子激光裝置。

迄今為止，世界上尚無可運(yùn)行的連續(xù)波模式的高重復(fù)頻率X射線自由電子激光裝置。美國的裝置預(yù)計(jì)2021年建成并投入使用，上海的裝置預(yù)計(jì)將在2025年投入使用。此次規(guī)劃的中能高重復(fù)頻率X射線自由電子激光裝置，將成為又一臺先進(jìn)的高重復(fù)頻率自由電子激光裝置，將覆蓋整個(gè)軟X射線波段，與上海的裝置形成波段和地域上的互補(bǔ)，可以支撐8條世界一流的光束線和數(shù)十個(gè)實(shí)驗(yàn)終端，為物理、化學(xué)、生物、醫(yī)藥、材料、能源、環(huán)境等領(lǐng)域，提供最先進(jìn)的大科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺。

楊學(xué)明坦言，深圳目前在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面還存在短板，其根本原因在于深圳缺乏建設(shè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的高水平研究機(jī)構(gòu)和研究隊(duì)伍。這使得重大基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)不足?！拔蚁Ｍ柚心躕射線自由電子激光裝置的規(guī)劃、建設(shè)，可以打造一個(gè)強(qiáng)有力的科研團(tuán)隊(duì)?！?/p>

為了吸引人才，作為項(xiàng)目主要參與單位，南方科技大學(xué)積極籌建成立自由電子激光研究中心，希望能成為人才的“吸鐵石”。