http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2017-04-
上海崛起世界最密大科学装置群
本报首席记者 许琦敏
浦东张江的“超级光源”将闪出更耀眼的光芒:今年夏天，能拍摄“分子电影”的软X射线自由电子激光装置，将有望得到第一束自由电子激光;超强超短激光装置，将于年内完成挑战瞬时输出功率10拍瓦的“世界纪录”;上海光源二期线站也在紧锣密鼓地建设中……
算上已经建成的国家蛋白质科学中心、已经开工的活细胞结构和功能成像平台等，上海张江已成为世界上大科学装置密度最高的地区。依托先进的大科学基础设施群，这里已集聚起全球高端创新资源，向着跻身世界一流实验室行列的目标不断接近。
大科学装置群营造大科学生态
去年2月，上海张江综合性国家科学中心获批建设。一年来，超强超短激光实验装置、软X射线自由电子激光用户装置、活细胞结构与功能成像平台等顶级大科学装置，实现了当年立项、当年开工的目标，展现出令人赞叹的“上海速度”。
“这些项目建成后，张江地区将成为全球规模最大、种类最全、综合能力最强的光子大科学设施集聚地之一。”上海市科委主任寿子琪说，目前张江还在积极争取硬X射线自由电子激光装置、高效低碳气轮机实验装置、国家生物医药大数据等项目落地。
前沿探索的科研利器汇聚，一个世界级基础研究平台呼之欲出。眼下，超强超短激光装置正在冲击10拍瓦的“世界纪录”，它的未来目标是100拍瓦。
它的“前身”———中科院上海光学精密机械研究所的嘉定园区内，1拍瓦的超强超短激光装置已开始科学实验探索。去年，我国科学家已利用该装置产生了反物质，成果列入2016年中国十大科技进展新闻。
超强超短激光装置项目负责人、上海光机所研究员冷雨欣说，比建造一个“世界第一”的装置更重要的，是让更多优秀科学家利用装置，做最前沿的基础原创性研究。
已建成运行8年的上海光源，截至去年底，共接待用户3.2万多人次，发表论文3200多篇。比这更重要的是，它更加强烈地激发出了中国科学家探索前沿的热情和勇气。曾参与光源建设，目前正负责二期线站工程的中科院上海应用物理研究所研究员邰仁忠说，8年来，光源机时一直供不应求，中国科学家已从被动使用光源，到根据自己学科的发展需求，对光源线站建设提出明确需求。围绕上海光源，一个冲击前沿的创新生态氛围正在形成。
大科学装置群呼唤大科学计划
事实上，张江综合性国家科学中心的建设，已经引起国际科技界的广泛关注。中科院上海应用物理研究所党委书记赵明华告诉记者，已进入可行性研究阶段的硬X射线自由电子激光，建成后将成为世界上最先进的同类装置。闻讯后，“一些身在海外的华人科学家主动联系我们，表示想到张江工作，他们有的已在美国工作20多年，这个装置很可能把他们吸引回国”。
作为当今全球生命科学领域首家综合性大科学装置，上海蛋白质设施已经吸引了国内外近200家单位、1.3万多人次科学家，开展2000多项重大前沿创新课题研究。中心主任雷鸣认为，评判一个大科学装置的功用，应该看它关注了多少根本而重大的科学问题，“张江大科学装置群的崛起，正呼唤与之相匹配的大科学计划。”
放眼全球，大科学装置的崛起无不推动和孕育着超越前人的创新。例如美国布鲁克海文国家实验室聚集了同步辐射光源、成像设施、相对论重离子对撞机、自由电子激光等一大批重要的科研装置，1947年至今，该实验室催生了至少7个诺贝尔科学奖。而作为世界高能物理研究的高地，欧洲核子中心也成就了多个国际大科学计划，比如大型强子对撞机，以及由华裔物理学家丁肇中领导的阿尔法磁谱仪项目等。
在建设具有全球影响力的科技创新中心的历史机遇下，作为赶超者的张江大科学装置群，正等待着创新灵魂的注入。据市科委总工程师傅国庆介绍，正在谋划的张江综合性实验室的主要构架是“1+N”。“1”指一个大科学设施群，“N”指若干研究方向，包括光子科学与技术、生命科学、能源科技、类脑智能、纳米科技等。这意味着，张江国家科学中心已在各学科领域前沿筑好“巢穴”，引“凤”前来。
[科学网-文汇报]
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为科创中心建设提供牵引力和推动力 上海科学家发起领衔大科学计划
在依托复旦大学发育生物学研究所成立的国家级国际联合研究中心内，实验人员正在进行高水平的科学研究。本报记者 叶辰亮摄
一项由上海科学家发起的国际合作大型科学研究项目———国际人类表型组研究的国际合作计划正进入全面启动前的最后阶段，这个由中国科学家发起并领衔的国际大科学研究计划，由中科院院士、复旦大学副校长金力教授等学者主持，数百位全球科学家参与，被认为将破解人类生老病死的奥秘。
建设具有全球影响力的科技创新中心，上海在基础科学研究领域经历多年积累，从曾经只能争取参与国际合作项目，到现在领衔国际科学研究大项目，上海科学家们正通过组织、主导和参与全球科技竞争与合作计划，为科创中心的建设提供牵引力和推动力。
从承担大计划中1%的工作到发起大科学计划
表型组是基因与环境相互作用产生的所有个体表征，继人类基因组之后，被国际科学界认定为是解决人类生老病死、实施精准医疗的一个新途径。我国科学家从上世纪80年代就开始了表型组研究，最近几年，我国又加大了对这一领域的投入。据中国科学院有关负责人介绍，上世纪90年代以来，国际上具有代表性的大科学国际合作研究计划大约有51项，大多数由发达国家发起。包括1990年实施的人类基因组计划就是由美国等发达国家发起的，中国科学家最终承担了其中1%的工作，这在当时被认为是中国科研领域的一大进步。
市科委总工程师傅国庆告诉记者，大科学计划是发达国家和地区参与全球创新网络，配置世界科技资源的一种方式，但是近年来，越来越多的科研项目已在我们国内萌芽，其中不少“产自”上海。
由上海交通大学粒子物理宇宙学研究所所长季向东教授等领衔的在四川锦屏山地下的暗物质探寻，是由我国科学家领衔的国际合作科研项目。
季向东表示，由国际众多科学家们合作的科学研究计划不仅是一个国家科学实力的标志，更需要提出者在某一领域洞察先机，提出世界科学家共同关注的问题。
在过去的十多年中，尤其是最近五年中，越来越多的海归学者回到上海，人才集聚效应使得沪上学者有能力也有资源发起各类国际合作的大科学项目。金力教授就曾任国际人类基因组组织委员，还参与了美国国家健康研究院(NIH)“后基因组时代”战略路线图的制定。季向东也是从美国马里兰大学全职回国。包括诺贝尔奖获得者和菲尔兹奖的获得者在内的一批外籍学者也开始加盟沪上的高校和科研机构，这也为我们发起国际科研合作项目提供了条件。
基础科研诸多“首次”“之最”在上海诞生，科学家有了底气
基础研究领域的许多“首次”和“科研领域的之最”在上海诞生，这为上海的科学家们提出或发起国际科学研究大项目提供了条件。
就在本周，复旦大学宣布，全球最大的脑科学数据库已落户该校。这个数据库包含美国脑连接组计划采集的1000个人脑扫描数据，英国生物银行投入约5.8亿英镑采集的50万人全基因组和1万个人脑影像数据，复旦类脑智能研究院采集的1000例以上精神分裂症、1000例以上抑郁症、2000例以上自闭症脑部数据。
“这个数据库为我们研究抑郁症、脑卒中等疾病的诊断和治疗有着重要的意义。”复旦大学类脑人工智能科学技术研究院院长冯建峰告诉记者，这个本身就是国际合作建成的大数据库，现在正为中外科学家们联手破解人类大脑疾病的奥秘提供各种可能性。
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上海在基因组学、蛋白质、脑科学、再生医学、量子、纳米、金属催化等前沿领域不断开拓新领域、开辟新途径、开创了新的研究方法。据统计，上海科学家去年在《科学》上发表论文18篇，占全国28.1%，在《自然》上发表论文7篇，占全国的46.7%，在《细胞》上发表论文4篇，占全国的40%，这一切使得上海科学家有了向全球发起大科学项目的底气。
今年10月，一场规模盛大的量子物理高端研讨会将在上海举行。季向东说，许多科学灵感是从交流中产生的，让上海成为全球科学家的聚集地，有助于大科学计划的萌芽。
[科学网-文汇报]