最近,受疫情影响,全球包括国内经济受到强烈冲击。原本计划用作基础科学建设的资金受到限制无法到位。其中以“北京光源”为代表的项目,今年下半年的建设款项没有按时到位,减慢了进度,有可能还需要额外付出。

“北京光源”夜景(参考资料[2])

“北京光源”(参考资料[3])
“北京光源”,是位于北京怀柔的高能同步辐射光源(HEPS)项目。其主要部件有:电子能量为6千兆电子伏的储存环,储存环提供束流的直线加速器、输运线和增强器,以及光束线站等。
它的工作原理是,高速运动的电子在做曲线运动时会沿着运动轨迹的切线方向产生电磁波。因为最初是在电子同步加速器上发现的,所以称为同步辐射。
首先给电子一个速度,并将其发射到环形轨道的加速器里。在加速器中,主导磁场随时间改变且加上恒定的高频电场就能给电子不断加速,直至接近光速。速度越大,能量越强,辐射也就越强。
这个设备如果建成,它会是*四代第**同步辐射光源,也将是中国拥有的第一台高能量同步辐射光源。“北京光源”提供高能、高亮度的硬X射线。它所提供的能段与国内现有的其它光源形成互补。
科学发展到如今,日常生活中的许多科学现象已经被科学家研究清楚了。但是人类并未满足于此,我们想要探索未知的世界。
小到微观世界里细胞中的各个元件是如何协同工作的?如何由原子分子构成了我们这样能有思维的有机体?大到浩瀚宇宙里是否有别的邻居?我们能不能乘坐宇宙飞船进行太空旅游?
所有的问题归根结底都是基础科学的问题。而技术是答案城堡的敲门砖。
“北京光源”建成后将会解决一部分以上问题。
在微观层面,提供比现有技术更高的分辨率,可以观察到显微镜没法看到的细胞内部结构。例如纳米尺度的生物大分子的结构,可以监测它们的活体行为。将来医生们可以通过仪器,直接观察病人身上肿瘤病变发展,在病灶形成初期就及时出击,遏制重大疾病的发展。
在宏观层面,可以为航天材料与核材料的开发提供有力的技术支持。宇宙环境比地球更恶劣,所以需要建造出更高耐受程度的材料,为人类踏入外星世界提供可能。也可以在地球上建立超高温超高压的环境,模拟太阳活动等现象。
除了“北京光源”,还有“上海光源”、“神光”II号激光装置、“科学”号海洋科学综合考察船等国家大科学设备项目。这些项目的建成,将标志着我国向科技强国又迈进了一大步。

“上海光源”外形像“鹦鹉螺”(参考资料[4])

“上海光源”线站内部(参考资料[4])

"神光"II号(参考资料[5])

“科学”号科考船(参考资料[5])
参考资料:
[1] 倪思洁.王贻芳代表:资金缺口或导致大科学装置工期推迟.中国科学报.2020-5-22.
[2] 高能同步辐射光源项目概况.高能同步辐射光源官方网站.
[3] 中国将耗资48亿在北京打造全球最亮同步辐射光源.央视新闻.2017-01-22.
[4] 中国科学院重大科技基础设施建设共享服务平台官方网站.
[5] 中国科学院上海应用物理研究所官方网站.