上海光源“辉”映科技创新“十一五”——回眸上海科技创新之大科学工程

□ 本刊记者 葛佳慧

上海光源“辉”映科技创新“十一五”
——回眸上海科技创新之大科学工程

□ 本刊记者 葛佳慧

“十二五”的乐章即将奏响，“十一五”的篇章渐作翻页。春暖三月，正是回眸科技创新往昔岁月，展望创新科技来日光景的绝佳时机。

可以说,五年的时间，上海已经进入了科技进步和创新能力不断跃升、创新体系建设取得突破的关键时期。

在已经走过的第十一个五年里，上海科技秉承的是“率先提高自主创新能力”的主线，着眼于抢占科技制高点，培育经济增长点和服务民生关注点。而当“建设创新型国家发展战略”的旗帜高高树起，加强创新能力建设的理念已经深入人心时，上海科技服务国家战略，不仅完成了一系列的重大科技专项，还逐步形成了科技创新的政策服务体系，为实现由投资驱动向创新驱动转变奠定了坚实的基础。

“十一五”，工程建设攀高峰

大科学工程，这样一个曾经不为常人所熟知的概念，被“上海光源”、“上海超算”以及“上海65米射电望远镜”等一系列热议词汇从幕后带到了台前，映入了人们的眼帘。上海大科学工程建设的足迹也由此开始向世界技术的顶峰攀登。

上海光源——以远少于世界同类装置的投资，以世界上同类装置的最快建造速度，进入国际上性能指标领先的第三代同步辐射光源的行列，成为国际上最先进的同步辐射装置之一。实现了可以容纳60多条光束线，同时向上百个试验站提供各种同步辐射光，每天容纳数百名来自世界各地、不同学科领域的科学家和工程师进行科学研究和技术开发的优异性能。

上海超算中心——国内第一个面向社会开放，实现资源共享的高性能计算公共服务平台，计算能力从最初的3000多亿次发展到200万亿次的计算规模，用户数从最初的8家扩展到现在的300余家，承担了为各行各业提供海量信息处理、随需应变的高性能计算资源、技术支持以及高级技术咨询服务，支持了一大批国家和地方政府的重大科学研究、工程和企业新产品研发，取得了大批的科研成果。

上海65米射电望远镜——中国科学院和上海市政府的重大合作项目，是一台具有多种科学用途，全天线可转动，总体性能位列全球第四的望远镜，它的建成能够显著提升我国深空测定轨能力，为嫦娥探月工程和更长远的深空探测等国家重大战略需求服务，显著提升我国天文观测研究的整体实力和国际地位。

五年的时间，对于科技创新，或许足以代表成长和进步。于是，上海科技的“十一五”历程，在提升创新能力方面所给出的答卷可谓是喜人的。仅凭大科学工程建设的难度之高、要求之严就足以证明上海市在集成创新上的高水平及拉升我国自主创新中的强实力。

攀高峰，创新时代“大科学”

随着“个人英雄时代”在人类的科研历史中渐行渐远，随着人类探索自然界所用手段的不断丰富，大科学装置已经成为现代科学研究诸多领域寻求突破的必要条件。于是，我们开始步入集体智慧合力作用的“大科学时代”。

“曼哈顿工程”、“人类基因组计划”、“航天探月”等一系列大科学工程，开启了人类探索未知世界的大门。在科研需求日益强烈、要求不断升级的今天，同步辐射装置、核聚变装置、巨型望远镜等大科学装置，也在不断兴建。大科学工程已成为一个国家、一个地区综合实力的重要体现。

当人类对物质结构的认识从一开始的观察身边物质逐步深入到细胞、分子、原子甚至原子核层面时，我们借助大科学装置所获得的这些原子内部结构与运动的信息便将成为众多学科前沿研究的基础。

徐洪杰说：“科学研究越来越依赖于先进的科学仪器”。

是的，人类认识客观世界能力的增强与科学仪器的进步与发展几乎是同步的。科学仪器是科学认识主体各类感官的延伸，它缩短了主体与认识对象之间的距离，使主体便捷地获得了认识对象的信息，实现了从宇宙世界到基本粒子、从生命起源到人类自我认识等研究领域的一系列重大突破。

>> 如果说部市合作是上海科技“十一五”中最重要、最绚丽的篇章之一，那么上海光源便是部市合作过程中绽开的一朵奇葩。

白春礼说：“人均GDP超出4750美元的经济体，其发展要依靠自主创新”。

看当前，我国的人均GDP就已经超过了3000美元，我们要跨越式发展，就必须提升自主创新的能力。

正因为如此,大科学装置的建设被列为我国解决重大科技前沿、国家战略需求中的战略性、基础性和前瞻性科技问题,谋求重大突破的大型研究设施，并被视作国家基础设施建设的重要组成部分,而大科学装置的建设和运行的本身更是体现了科学进步和技术创新。因而建设大科学装置的工程日益成为我国创新能力提升,社会经济获得长足发展的关键举措。

“大科学”，上海发展求跨越

作为我国经济、金融及贸易的重镇码头，上海要继续保持超常规、跨越式发展的势头，就必须坚定不移地推进“科教兴市”的主战略，在高端技术领域依托科技进步和创新来参与国际竞争。而大科学工程正是上海坚持“科教兴市”主战略的重要体现，也是“兴市”的不竭动力。

“十一五”期间，上海高质量地完成了多项大科学工程的建设任务，显著地提高了自主创新和集成创新的能力，得到了国内外科技界的认可和广泛赞誉。

与此同时，各地的科学家也冲着这些大科学装置，从四方云集而至，并在装置的帮助下取得了基础研究与应用方面的一系列重要成果。比如，在多学科交叉研究领域，同步辐射装置就展现出对多学科交叉综合研究的强大支撑能力。中科院生物物理所、南京古生物所、大连化物所、中国科技大学以及清华大学、北京生命科学研究所、上海瑞金医院等单位的相关课题组依托同步辐射装置，在结构生物学、分子反应动力学、古生物学、燃烧等领域获得了多项研究成果，并将其发表在《科学》《自然》等杂志上。

大科学工程的建设为上海带来的财富是丰厚的。作为高新技术自主创新和高技术产业发展的重要带动力量，大科学工程为上海提供了一个开展国际科技合作的重要平台；大科学装置的预研、建设、运行和发展，还为上海乃至全国培养和造就一支颇具实力的工程技术、科研和管理队伍；高水平科研队伍的不断凝聚又使得上海迎来了科技教育事业发展和产业结构调整的重大机遇。总之，曾经的挑战留给现在的是成功的喜悦以及对未来的展望。

求跨越，部市合作建“光源”

“看光源，去上海，上海的光源比这里好。”

——这句话，吃重的就是这个“好”字，并且是中国代表团去美国参观光源时，对方实验室主任给出的建议。

“上海光源的成功，使中国加入了世界级同步辐射俱乐部。”

“从开工到出光的时间之短，创造了世界纪录。”

——这是引自英国《自然》杂志（2009.05.07）的一段话。

上海光源，这个国际上最先进的同步辐射装置的建成，标志着我国重大科技基础设施建设迈入了新的发展阶段，而工程的建设也拉开了我国“十一五”阶段大规模科技建设的序幕。

如果说部市合作是上海科技“十一五”中最重要、最绚丽的篇章之一，那么上海光源便是部市合作过程中绽开的一朵奇葩。

早在六年前，科技部与上海市政府签署了工作会商制度议定书。五年前，双方正式启动部市合作机制，上海成为最早一批与科技部形成会商制度的省市之一，而科技部也是第一个与上海市建立部市会商机制的国家部委。

在科技部的指导下，部市合作五年来始终围绕服务国家战略、服务上海经济社会发展两大目标；聚焦重大攻关项目，聚焦创新基地建设，聚焦创新创业环境建设，整合各方资源，集中力量办大事、攻难关，逐渐形成上海服务国家战略的重要载体，科技支撑引领城市未来发展的能力也得到了提升。

而在此背景下，由中科院与上海市政府共同向国家申请建造，上海应用物理研究所承建的上海光源工程获得立项，首当其冲地成了部市合作大科学工程建设的首次尝试。

这项工程立足于国家中长期科技发展战略之需，是生命科学、材料科学、环境科学、地球科学、物理、化学、信息科学等学科研究中不可替代的先进手段和综合科研平台。因此，其建成必将引领上海科技以及国家自主创新能力的双重跨越。

>> 上海光源的建成，不仅表明我国在建设大科学实验装置方面具备了高水平的自主创新和技术集成能力，已经进入了国际先进行列。

建“光源”，科研服务增平台

在人类通往微观世界的道路中，亮着一盏指路明灯，那就是同步辐射光源。它的神奇之处在于其能量足以贯通多个学科，纵横多个应用领域。尤其对于正在蓬勃发展的纳米科学、微加工技术等科学技术的发展有很大的促进作用。

正如人们用普通光源只能看到物体表面，而凭借X射线强大的穿透力，就能使探测物体内部结构成为可能，给人类的视野带来革命性变化。但当生命科学迈入了分子水平时，普通的X成像分辨率只能到达毫米级，于是无法满足观测要求。而上海光源成像站可提供的静态分辨率已达0.8微米，比千分之一毫米还小，因此可以进一步开阔科学观测的视野。由此可见，利用上海光源的同步辐射技术开展实验研究，其所涉及的学科之多，应用领域之广是其它大型科学装置所无法比拟的。

以生命科学为例，该学科已进入后基因组时代，蛋白质科学已成为各发达国家竞相抢占的制高点。而以蛋白质结构和功能研究为主要目标的结构基因组学研究，其中80%以上的工作需要在第三代同步辐射光源上进行，所以上海光源将成为我国生命科学前沿研究不可或缺的大科学设施。

同步辐射光源另一个显著的应用前景，是在微电子机械系统领域。在微细加工技术中，利用同步辐射X射线深度光刻技术，已研制出微型传感器、微型光电部件、微型马达、微电子开关等。随着集成电路的集成度越来越高，科学界预计，对尺寸在几十纳米及以下的集成电路，同步辐射光刻技术可能成为其主要的光刻手段。

上海光源工程对外开放，也将促进材料科学领域的研究。利用上海光源装置所产生的高亮度同步辐射光束，可以揭示材料中原子的精确构造，得到有价值的电磁结构参数等信息，它们既是理解材料性能的钥匙，也隐含着发明新颖材料的原理来源。另外，利用同步辐射光还能研究催化机理和催化剂的特性，还有助于研究发明新型催化剂，其结果将直接影响到石油化工的效率和产出。

上海光源的建成，不仅表明我国在建设大科学实验装置方面具备了高水平的自主创新和技术集成能力，已经进入了国际先进行列，而且将对我国的科技进步、经济发展、资源开发、环境保护、人口与健康等方面产生广泛而深远的影响。作为多学科前沿研究和高新技术开发应用的国家重大科技基础设施，上海光源将成为我国实施科教兴国战略、建设创新型国家必不可少的国家级大科学装置。

增平台，院市合作添风采

光源工程落户上海的前因后果，一切缘于院市合作的良好开端。

上海市政府与中科院的结缘似乎是以“门当户对”为先决条件，而后，院方才将自己在重大科学研究装置工程方面最大的投资项目落户上海。可以说，上海光源是中科院参与地方建设和发展的一个重大举措，也是上海市坚持“科教兴市”主战略的重要体现。

称上海光源为上海市政府院市合作的典范，并不为过。正因为有了上海市政府对项目的有力支持，上海光源项目从提议到立项的每一步才得以顺利走过。

1995年初，上海市就把在建设同步辐射光源列为市政协的重点提案，同时也争取到了市政府的经费支持。1998年，国家计委批准了上海光源工程的预制研究，上海市人民政府承担了8000万总经费中的6000万；004年，上海光源工程项目建议书正式批准通过后，上海市政府承担了约4亿元资金，占据了总投资额的三分之一，并无偿提供300亩土地供工程建设之用。

在项目的推进过程中，中科院也一直同上海市政府保持着良好的沟通合作关系，不仅在项目的决策过程中充分尊重上海市政府的意见，还将上海光源的建设融入了上海市“科教兴市”的发展战略。上海光源各光束线需要有各自不同的科学目标，在确立这些目标的过程中，中科院从上海用户第一的宗旨出发，充分结合了我国重要科学任务的需求，同时也将上海及周边地区各类产业的发展需求作为上海光源首批光束线站科学目标选定的重要参考依据。

上海光源工程领导小组、指挥部都由中科院和上海市领导挂帅，负责解决、协调和决策工程设计和建造中的重大问题。上海光源工程经理部由院市双方共同组成,双方的合作关系不仅体现在组织架构上，更体现在工作机制上。正是出于中科院与上海市政府的紧密合作，上海光源工程才能得以高质量如期建成。

上海科技服务国家战略，不仅完成了一系列的重大科技专项，还逐步形成了科技创新的政策服务体系，为实现由投资驱动向创新驱动转变奠定了坚实的基础。

添风采，难就难在少人才

少人才,少的不是科研技术人才。在承建上海光源过程中，应用物理所在科技人才方面坚持以培养为主、引进与培养相结合的方针，并借助广泛的国际合作和与参建参研单位的通力合作，培养上海光源国家重大科学工程的人才队伍。

经过多年的实践和积累，上海光源工程拥有了一支自主创新、生机勃勃的科技人才队伍：总人数为372人，平均年龄仅36.5岁，其中，40岁及以下者255人，占68.5%。这批科技人才中，博士109人、硕士85人。这样的人才结构浇筑了大科学工程建设实施的坚实基础。

组织实施大科学工程，往往既需要高屋建瓴、统筹全局的战略科学家，又需要攻坚克难、善于创新的研究型科学家，同时还需要一批有科学头脑、组织才能和奉献精神的管理者，负责协调调度、化解矛盾，为工程顺利推进提供保障。三者只有相互辅佐，才能推动科技的进一步发展。

但是现实往往让人怅然。与科学家相比，科学工程的管理者无法得到足够的重视，加上我国科研体制的局限，科学管理人才的作用，以及对他们的评价，尚未能完全与其贡献相称。具备技术功底的人才往往不愿意朝这个方向发展，这也直接导致了科学管理人才的匮乏。

而事实上，对于大科学装置的工程建设来说，优秀的管理者往往是科学决策的重要推动者，他必须面对纷繁复杂、千头万绪的棘手问题，需要公正无私、灵活而又坚持原则，并且不计个人得失、甘于在幕后为他人服务的“公仆意识”。在建设创新型国家的今天，无论是国家重大科学工程、还是企业的创新研发项目，都需要各种人才的集聚，包括一流的科技专家和一流的管理专家。

人才的失衡，在一定程度上已经对大科学工程的发展造成了阻碍。为了科技发展的明天，我们要呼吁更多优秀的复合型人才投身科学工程的管理。同时也要加大对科研院所拔尖创新人才、急需紧缺人才、战略性后备人才培养和引进的支持力度，推动大科学装置为我国经济社会发展服务。