上海光源实验室
上海光源用户实验自助系统指南
上海光源用户实验自助系统指南为提高工作效率，提升用户体验，上海光源推出”上海光源用户实验自助系统”，简化用户办理相关手续，系统于2015年12月正式启用。
上海光源用户实验自助系统终端机位于上海光源南门门卫室（张衡路239号），用户抵达光源后通过实验自助终端机查询本次实验的课题信息，确认（或添加）实验人员信息，打印用户卡片并领取个人辐射剂量计，凭用户卡片从门卫处领取电子门禁卡，用户自助手续完成。
用户可直接进入实验大厅进行实验。
实验结束后，实验人员将个人辐射剂量计归还至用户实验自助终端机，然后通过上海光源用户课题管理系统填写本次实验的课题执行情况表，即完成了本次实验的全部内容。
（流程如下图）一、实验前准备课题申请人收到上海光源机时安排的邮件通知后，请立即登录上海光源用户课题管理系统（/proposals），在近期任务栏中填写本次实验样品及参与人员的信息。
1、实验人员所有参与实验人员均须以本人信息在上海光源用户课题管理系统注册，并在该系统上观看安全培训视频并通过安全培训测试。
已注册用户需确保在实验期间本人的安全培训期有效。
注：所有用户需登录光源用课题管理系统的【角色管理】-【资料修改】中添加个人相片。
2、安全审核课题申请人提交本次实验样品信息后，由上海光源技术安全组进行审核。
安全审核未通过，申请人会收到上海光源的邮件通知，登录上海光源用户课题管理系统（网址/proposals/），在【课题信息】-【近期任务信息】-【样品人员辅助实验】的编辑页下方查看审核意见，并按要求修改后再次提交；安全审核通过后，申请人同样会收到上海光源的邮件通知，登录上海光源用户课题管理系统，在【课题信息】-【近期任务信息】栏打印本次实验样品及参与人员的信息并带往上海光源。
注：只有提交实验样品信息并通过安全审核的课题，才可在上海光源进行实验。
二、实验自助终端机操作系统显示页1登记1.1实验前登记选择1.2课题查询1.2.1课题查询结果1.2.2更改查询条件重新查询1.2.3选择实验课题若同时参与多个课题机时安排，可通过“上一页”返回查询页继续选择其他课题确认添加。
上海市浦东新区科技和经济委员会对浦东新区政协七届三次会议第189号提案的答复
上海市浦东新区科技和经济委员会对浦东新区政协七届三次会议第189号提案的答复文章属性•【制定机关】上海市浦东新区科技和经济委员会•【公布日期】2024.05.17•【字号】浦科经委办理〔2024〕67号•【施行日期】2024.05.17•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】科技计划正文上海市浦东新区科技和经济委员会对浦东新区政协七届三次会议第189号提案的答复吴佳桢、何逸舟委员：您提出的《关于提升大科学装置对区域产业支撑作用的建议》的提案（第189号）收悉，经研究并与有关会办单位沟通，现将办理情况答复如下：国家重大科技基础设施（以下简称“大设施”）是国家实现重要科学技术目标的大型设施，是国家科学技术水平和综合实力的重要表征物。
浦东新区积极参与推进大设施落地建设，谋划与大设施联动，支持大设施与区域产业协同发展，打好基础研究与应用基础研究持久战。
一、浦东大设施情况一是大设施初步形成集群之势。
截至目前，全市已建、在建和规划的重大科技基础设施共20个（以批复项目数计），其中14个位于浦东新区，12个位于张江科学城，有望率先形成全球规模最大、种类最多、综合能力最强的光子大设施群。
二是大设施加快建设。
“磁-惯性约束聚变”设施在2023年实现了从立项到开工到主体结构封顶的高建设效率；上海光源线站工程顺利通过工艺验收，各系统全面转入试运行阶段。
三是设施运行成果显著。
上海光源服务了国内外近800家单位、约4500多个研究团队的超47000名用户，支撑用户完成了20000多个实验课题；蛋白质设施助力实现抑癌蛋白功能恢复的研究；利用超强超短激光装置研制的钛宝石相干拼接技术突破10拍的激光瓦放大上限。
二、落实政策扶持在市发改委、市科委、市财政局等部门的指导下，新区积极贯彻落实《上海市关于支持国家重大科技基础设施建设发展的若干政策措施(试行)》，服务保障大设施的稳定运行和开放共享，促进设施多元化投入和高效建设。
06-生化实验室简介
生化实验室简介
为方便用户利用上海光源开展生命科学研究，充分发挥上海光源作用及提高实验效率，建立了辅助生化实验室。
生化实验室为用户提供一个优良的实验操作环境，如样品准备等；还可以为需要就近进行蛋白质制备与晶体生长的实验提供必要的条件（见图1，2）。
实验室目前装备有开展生物大分子生化实验的常用设备（主要设备见图3—9），可以进行以下实验：
1、基因扩增及重组质粒的构建；
2、目的基因的表达及蛋白质的分离纯化；
3、目的蛋白的检测、分析；
4、蛋白质晶体生长；
5、衍射实验用蛋白质晶体样品的准备及存储。
实验室配备常用的蛋白质晶体样品操作及晶体存储所需的各种设备，将为用户到上海光源生物大分子线站进行衍射实验提供便利。
目前，实验室各种仪器运行正常，欢迎各位用户使用实验室进行各种实验准备。
图1 生化实验室全貌
图2 4度及18度恒温室
图3紫外分光光度计
图4 生化培养箱
图5 超速离心机
图6 灭菌锅
图7 PCR仪
图8 通风橱
图9 FPLC。
上海光源（SSRF）简介
上海光源(SSRF)简介一、总体方案SSRF由100MeV电子直线加速器、3.5GeV增强器、3.5GeV电子储存环以及沿环外侧分布的同步辐射光束线和实验站组成，其中直线加速器和增强器位于储存环内侧。
图1给出了SSRF总体结构布局示意。
电子储存环是光源装置的核心，储存环中的电子束通过偏转磁铁或插入件等装置产生高性能的同步辐射光；光束线将同步辐射光传输到实验站，并将同步辐射光改造(分光、聚束等)成实验所需要的光源。
实验站则是利用同步辐射光进行各种科学研究和技术开发的实验装置。
图1 上海光源总体布局示意图SSRF产生的同步辐射光覆盖了从远红外到硬X射线的宽广波段。
利用低发射度的中能强流电子束，结合国际上插入件技术发展的新成就，可在用途最广泛的X射线能区(光子能量为0.1~40keV)产生高耀度和高通量的同步辐射光。
SSRF的基本性能在许多重要方面位于目前世界上正在设计和建造中的光源的前列。
二、光源主要性能参数储存环：1) 能量 3.5GeV 2) 周长 432m 3) 周期数 204) 直线节长度 4×12m ，16×6.7m 5) 平均流强 200~300mA 6) 束团自然发射度 3 nm ⋅rad 7) 束流寿命≥10hrs 8) 引出光斑位置稳定性 ~±10% 注入器：1) 预注入器能量 100MeV 2) 增强器能量 0.1~3.5GeV 3) 增强器周长 1804) 自然发射度110 nm ⋅rad图2和图3分别给出了SSRF 弯转磁铁辐射和典型插入件辐射的光通量和耀度与光子能量之间的关系曲线。
1E-30.010.1110100101110121013101410151016E=3.5 GeV I= 300 mAU34W136BendU18U90W75S p e c t r a l F l u x [P h o t o n s /(s -0.1%B W )]Photon energy (keV)图2. SSRF 弯转磁铁辐射和插入件辐射的谱通量三、光束线实验站上海光源能够容纳六十多条光束线，可以为上百个实验站同时供光。
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上海光源光束线和试验站配置一览表
实验站
实验站设备
精密隔振平台、高分辨X射线CCD、多维样品台、精密导轨、电离室、快门、斩波器等。
实验方法
同轴相衬成像（IL-PCI）
显微CT（MCT）
衍射增强（DEI）等
XAFS光束线/实验站(BL14W1)
光源类型和参数
多极Wiggler 38极1.2 T，周期长度80mm。
倒易空间二维强度分布测量(RSMs)
衍射异常精细结构(DAFS)
硬X射线微聚焦光束线/实验站(BL15U1)
光源类型和参数
真空室内波荡器，周期数80，长度2m。
样品处同步辐射光特性
能量范围
5-20 keV
能量分辨
E/E~2×10-4
样品处光通量
~6×1010phs/s @ 10keV，200mA
样品处光斑尺寸
≤3m
实验站
实验站设备
探测器：7元Si(Li)探测器，硅漂移探测器，成像用X射线CCD，电离室。样品台：7轴高精度电动扫描台，2维压电陶瓷扫描台。其他：样品对光显微镜，调光X-CCD。
实验方法
微束X射线荧光分析(-XRF)：探测样品中微区元素含量和分布,2维，3维。
微束近边X射线吸收精细结构(-XANES)：特定元素的在样品中的化学种态。
能量分辨
2×10-4@10keV
样品处光通量
2×1011phs/s
样品处光斑尺寸
(H)0.4mm×(V)0.4mm
实验站
实验站设备
Huber5021型6圆衍射仪及相关附件、
NaI闪烁体探测器、电离室、固体荧光探测器。
实验方法
粉末衍射(XRD)
掠入射衍射/掠入射反常衍射(GID/GIXAD)
国家重点实验室建设现状与思考
国家重点实验室建设现状与思考一、本文概述本文旨在全面剖析我国国家重点实验室建设的现状，深入探讨其在科技发展、创新体系建设以及支撑国家重大战略需求方面的重要地位与作用，并结合当前国内外实验室发展趋势及挑战，对我国国家重点实验室的发展历程、建设规模、研究领域分布、科研成果产出、人才队伍培养、运行机制等方面进行全面梳理和总结。
在此基础上，针对存在的问题和不足之处，我们将深度思考如何进一步优化国家重点实验室的战略布局、提升科研能力、促进开放共享、强化国际交流与合作等关键环节，以期为我国国家重点实验室未来的高质量发展提供具有前瞻性和可操作性的建议与对策。
通过本文的研究，力求呈现一个立体而详实的国家重点实验室建设全景，并以此为依据，探索推动我国科技创新体系持续进步的有效路径。
二、国家重点实验室建设历程回顾国家重点实验室的建设在我国科技创新体系中占据着核心地位，是推动科技进步和培养高层次科研人才的重要基地。
回顾其建设历程，大致可分为三个阶段：起步阶段（1984年1997年）：自改革开放以来，我国高度重视科学技术的发展，于1984年开始启动国家重点实验室建设计划。
在这一时期，国家集中力量，在关键科技领域内优先布局，初步建立了涵盖多个学科方向的国家重点实验室体系。
至1997年，我国已成功建成155个国家重点实验室，不仅填补了国内诸多科研领域的空白，还在此过程中逐步探索和完善了实验室的管理体制和运行机制，积累了一定的建设和管理经验。
发展阶段（1998年2007年）：进入新世纪，随着国家经济实力的增强和技术需求的增长，国家重点实验室建设步入了规范化和制度化的新阶段。
这一阶段的工作重心在于深化实验室改革，优化资源配置，提升实验室的整体创新能力，并开始尝试引入更多元化的实验室建设类型，如依托高校、科研院所及企业共建等多种模式。
通过进一步完善评估体系和绩效考核机制，实验室的研发能力和国际影响力显著提升。
提高阶段（2008年至今）：随着国家科技计划战略调整和创新驱动发展战略的实施，国家重点实验室进入了全面提升阶段。
上海光源——精选推荐
面对充满未知的世界我们能看得更远吗？全名为Shanghai Synchrotron Radiation facility，简称SSRF（一）光源的历史发展过程介绍：历史上曾出现过四次对人类文明起到革命性推动作用的新光源。
第一次是电光源，它使人类战胜了黑暗，消灭了白天与黑夜的稳定可控的光源装置。
同步辐射光其本质与我们日常接触的可见光和x光一样，都是电磁辐射。
同步高能加速器，在真空中接近光速运动的电子在改变运动方向时，会释放出一种电磁波，这就是同步辐射光。
同步辐射光具有常规光源不可比拟的优良性能，高准直性，高极化性，高相干性，宽的频谱范围、高光谱耀度和高光子通量等。
此外，同步辐射光还具有高度稳定性、高通量、微束径、准相干等独特而优异的性能。
而同步辐射光源是指产生同步辐射的物理装置。
（二）同步辐射光的历史发展过程同步辐射光源经过了三代发展：第一代同步辐射光源是寄生在高能物理实验专用的高能对撞机的兼用机，只是高能物理研究所用加速器的副产品，故又称“兼用光源”。
后来，人们发现同步辐射具有常规光源不可比拟的优良性能，如高准直性、高相干性，很宽的频谱范围、高光谱亮度等第二代同步辐射光源是专门用来产生同步辐射光的加速器，主要从偏转磁铁引出同步辐射光。
第三代同步辐射光源是科学家们通过在同步辐射加速器上安装特殊设计的插入件，利用插入件带来的磁场的周期性变化，使电子不断改变运动方向，不断释放出同步辐射光，一次次的释放叠加起来，能得到亮度增加上万倍的同步辐射光。
使电子束发射度比第二代小得多，因此同步辐射光的亮度大大提高，并可从波荡器等插入件引出高亮度、部分相干的准单色光。
应该说，第三代同步辐射光源的光更亮、更强、更准直，功能更先进了。
凭借优良的光品质和不可替代的作用，第三代同步辐射光源已成为当今众多学科基础研究和高技术开发应用研究的最佳光源。
这三代同步辐射光源之间的最主要的区别，在于作为发光光源的电子束斑尺寸或电子发射度的迥异。
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上海光源实验室——中国国家重大科学工程工程投资额：12亿元工程期限：2004年—2009年上海光源是一台高性能的中能第三代同步辐射光源，它的英文全名为Shanghai Synchrotron Radiation facility，简称SSRF。
它是我国迄今为止最大的大科学装置和大科学平台，在科学界和工业界有着广泛的应用价值，每天能容纳数百名来自全国或全世界不同学科、不同领域的科学家和工程师在这里进行基础研究和技术开发。
上海光源工程总投资约12亿元人民币,其中国家安排投资4亿元,上海市和中科院各出资4亿元。
工程座落在浦东张江高科技园区的张衡路239号，于2004年12月启动，目前已开工近4年，按节点顺利进入最后1/4工期。
2008年内，在这座体育场大小的圆形建筑内，直线电子加速器、小环增强器、大环储存器"三大件"都将完成安装，预计再经过一个调试周期，这一光源工程可于后年初正式建成投运。
工程用地范围约20万平方米，相当于28个足球场。
这种先进的同步辐射光源装置，可同时提供从"硬X射线"到"远红外波段"的高亮度光束。
自1974年同步辐射现象被首次观察到，这类光源装置至今已发展出第三代。
各国家和地区现有同步辐射光源50多台，像上海光源这样的第三代光源，已建成11台，在建和设计中的有13台。
预计2010年前后，全球每天都有上万名科学家和工程师利用这些光源产生的不同波长的光，从事前沿学科研究和高新技术开发。
据悉，上海光源建成后总能量可跻身世界四强，成为我国新世纪必不可少的大科学平台。
该工程主体结构分为三部分，外圈为432米周长的大环储存器，与之相切的内圈是一个180米周长的小环增强器，它连接着中心位置上的直线电子加速器---这一整条"光电隧道"的能量传送方向为"直线－小环－大环"。
目前，"直线"、"小环"内的设备均已安装到位，并且完成了调试，进度比预期快很多，创造出了光源建设领域的世界级速度。
同时，工程确保了光束流的轨道稳定在千分之二到千分之五毫米之间，达到国际高精尖水平。
年底前，"大环"设备安装即将收尾，并启动调试工作，计划至明年中期完成。
此后，再经历一个工程优化和提升过程，上海光源就能如期于2009年"出光"。
据透露，在足有400米跑道长的"大环"外，还将逐步建成40到50个"光束线站"，这些"光的实验室"依次分布在"大环"外围，从"光环"中引出所需的光束线。
明年，首批实验用户即可进站。
由于上海光源堪称各种光的"博物馆"，可为微电子、制药、新材料、生物工程、精细石油化工等众多先进制造业领域提供研发手段。
同步辐射是由以接近光速运动的电子在磁场中作曲线运动改变运动方向时所产生的电磁辐射,其本质与我们日常接触的可见光和X光一样，都是电磁辐射。
由于这种辐射是1947年在同步加速器上被发现的，因而被命名为同步辐射（Synchrotron radiation）。
由于同步辐射造成的能量损失极大地阻碍了高能加速器能量的提高，因此在早期同步辐射被作为高能物理极力要排除的因素。
后来，人们发现同步辐射具有常规光源不可比拟的优良性能，如高准直性，高极化性，高相干性，宽的频谱范围、高光谱耀度和高光子通量等。
从70年代开始，发达国家逐步开展了同步辐射的应用研究，其卓越的性能为人们开展科学研究和应用研究带来了广阔的前景，因此在几乎所有的高能电子加速器上都建造了同步辐射线站，以及各种应用同步辐射光的实验装置。
同步辐射光源自1947年代诞生以来，已有近60年的历史，随着应用研究工作不断深入，应用范围不断拓展，对同步辐射光源的要求也不断提高，并经历了三代的快速历史发展阶段。
第一代同步辐射光源是寄生于高能物理实验专用的高能对撞机的兼用机，如北京光源（BSR）就是寄生于北京正负电子对撞机（BEPC）的典型第一代同步辐射光源；第二代同步辐射光源是基于同步辐射专用储存环的专用机，如合肥国家同步辐射实验室（HLS）；第三代同步辐射光源是基于性能更高的同步辐射专用储存环的专用机，如上海光源(SSRF)。
目前世界上已建成的第一代同步辐射光源有17台，第二代有23台，第三代有13台（包括我国台湾及南韩的各1台），正在建造和设计的第三代同步辐射光源有12台。
预计到2010年前后，每天将有上万名科学家和工程师同时使用这些同步辐射光源，从事前沿学科研究和高新技术开发。
第一代、第二代、第三代同步辐射光源之间的最主要的区别，是在于作为发光光源的电子束斑尺寸或电子发射度的迥异。
例如第二代的合肥同步辐射光源，其电子束发射度约150纳米弧度，而第三代的上海光源，其电子束发射度约4纳米弧度，二者相差近40倍，结果得到的光亮度差1600倍，近三个量级！另一显著差别是可使用的插入件的数量悬殊，第二代光源仅能安装几个插入件，而第三代光源可有十几个到几十个插入件。
由于插入件产生的光较之弯转磁铁产生的光具有更高的亮度和更好的性能，可见插入件数量的多寡可直观地表征光源的性能的优劣。
上海光源的技术特征性能价格比高：储存环的能量3.5GeV，在中能区光源中能量最高，性能优化在用途最广的X 射线能区。
利用近年来插入件技术的新进展，不仅可在光子能量为1-5keV产生最高耀度的同步辐射光，而且在5-20keV光谱区间可产生性能趋近6-8GeV高能量光源所产生的高耀度硬X 光；全波段：波长范围宽，从远红外直到硬X射线，且连续可调。
利用不同波长的单色光，可揭示用其他光源无法得知的科学秘密；高强度：总功率为600千瓦，是Ｘ光机的上万倍。
光通量大于1015光子/（S.10－3bw）。
高强度和高通量为缩短实验数据获取时间、进行条件难以控制的实验以及医学、工业应用提供了可能;高耀度：其耀度是最强的Ｘ光机的上亿倍，主要光谱复盖区的光耀度为1017～1020光子/（S.mm2.mrad2.10－3bw）。
高亮度为取得突破性科技成果提供了高空间分辨、高动量分辨和超快时间分辨的条件；优良的脉冲时间结构：其脉冲宽度仅为几十皮秒，可以单束团或多束团模式运行，相邻脉冲间隔可调为几纳秒至微秒量级，能为研究化学反应动力过程、生命过程、材料结构变化过程和大气环境污染过程等提供正确可信的数据；高偏振：上海光源中在电子轨道平面上放出的同步光是完全线极化的, 而离开电子轨道平面方向发射的同步光则是椭圆极化的，因而是研究具有旋光性的生物分子、药物分子和表现为双色性的磁性材料的有力工具；准相干：上海光源从插入件引出的高耀度光具有部分相干性, 为众多前沿学科的显微全息成像分析开辟了道路；高稳定性：可以提供十几到几十小时的稳定束流，光束位置稳定度仅约光斑的10%；高效性：总共将建设近60条以上光束线和上百个实验站，给用户的供光机时将超过5000小时/年，每天可容纳几百名来自海内外不同学科领域或公司企业的科学家/工程师，夜以继日地在各自的实验站上使用同步辐射光；灵活性：光源可运行于单束团、多束团、高通量、高亮度和窄脉冲等多种模式，可依据用户需求快速变换运行模式，以满足用户的多种需求；前瞻性：首批光束线站的科学目标先进，能够满足我国多个学科领域对同步辐射应用的迫切需要，并至少具有30年科学寿命。
上海光源实验室全景什么是同步辐射光是一种电磁波，也是一种粒子，叫做光子。
可以用波长或者频率表征光波，也可以用能量表征光波。
光的波长可从10-4厘米到10-16厘米，相应于光子的能量为100电子伏到10E12电子伏。
波长越短，能量越高。
在雨中快速转动雨伞时，沿伞边缘的切线方向会飞出一簇簇水珠。
利用弯转磁铁可以强迫高能电子束团在环形的同步加速器以接近于光速作回旋运动，在切线方向会有电磁波发射出来。
接近光速运动着的电子或正电子在改变运动方向时放出的电磁波叫做辐射波，因为这一现象是在同步加速器上发现的，所以称为同步辐射。
这种电子的自发辐射，强度高、覆盖的频谱范围广，可以任意选择所需要的波长且连续可调，因此成为一种科学研究的新光源。
同步辐射光的特点高强度如用X光机拍摄一幅晶体缺陷照片，通常需要7-15天的感光时间，而利用同步辐射光源只需要十几秒或几分钟，工作效率提高了几万倍。
高亮度的特性决定了同步辐射光源可以用来做许多常规广源所无法进行的工作。
宽波谱同步辐射从红外线、可见光、真空紫外、软X射线一直延伸到硬X射线，是目前唯一能覆盖这样宽的频谱范围又能得到高亮度的光源。
利用单色器可以随意选择所需要的波长，进行单色光的实验。
高准直性利用同步辐射光学元件引出的同步辐射广源具有高度的准直性，经过聚焦，可大大提高光的亮度，可进行极小样品和材料中微量元素的研究。
脉冲性同步辐射光是由与储存环中周期运动的电子束团辐射发出的，具有纳秒至微秒的时间脉冲结构。
利用这种特性，可研究与时间有关的化学反应、物理激发过程、生物细胞的变化等。
偏振性与可见光一样，储存环发出的同步辐射光根据观察者的角度可具有线偏振性或圆偏振性，可用来研究样品中特定参数的取向问题。
同步辐射的发展现状同步辐射是速度接近光速的带电粒子在作曲线运动时沿切线方向发出的电磁辐射——也叫同步光。
这种光是1947年在美国通用电器公司的一台70Mev的同步加速器中首次观察到的，因此被命名为同步辐射，但对同步辐射的研究与认识并非从此开始，对于这种高速运动的电子的速度改变时会发出辐射的现象早就被人们所认识并经历了长期的理论研究，但要从实验上观察到这种辐射却不是一件容易的事，需要有以近光速运动的高能量电子，电子加速器的发展成为获得同步辐射的技术基础。
同步辐射的电子加速器可使高能电子加速到Mev乃至Gev的能量范围，主要有以下几种类型：直线加速器加速电子（或其它带电粒子）到高速度、高能量的简单且直接的方法是高压型加速，增大加速电压就能使电子加速到很高的速度或能量，这种加速过程需要在高真空或超高真空条件中进行。
对于电子，其带电量为一个电子电菏e，如要将电子加速到几十Kev的能量就要用几十KV的电压，以此类推，在更高的电压条件下，为避免高压击穿须采用强烈的电感应来加速，而且必须在合适的相位范围内使相位相同，否则不仅不能加速还会减速。
这种用高频高电压加速的粒子流在时间上是一段一段的，脉冲式的，是很窄的粒子流，成为一个个束团。
为了利用高电压来加速，人们把多个中空的金属筒有间隙的排列在一条直线上，并将高压高频交流电源间隔的耦合到各个圆筒上，各个圆筒之间存在高电压，相位轮流相反，电子在圆筒之间被加速。