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最新消息 > 上海超強超短激光首次實驗,打造腫瘤治療“質子刀”

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沈百飛(左一)帶領團隊在上海超強超短激光實驗裝置工作。邵劍平攝?即將被質子束射擊的實驗樣品中,腫瘤細胞切片與百姓健康息息相關。目前,質子、重離子治療癌癥取得了很好的臨床效果,但由于要建粒子加速器,成本頗高。超強超短激光裝置打造的“質子刀”,應該也能達到殺滅腫瘤細胞的效果,并有望大幅降低治療成本,這對老百姓來說無疑是巨大的福音。“希望我們打的第一槍,今后會催生激光‘質子刀’。”沈百飛說。?高能X光看清發動機部件結構與超強超短激光實驗裝置一樣,上海光源二期工程、與之毗鄰的軟X射線自由電子激光試驗裝置和用戶裝置建造工程,也在酷暑中進行。“現在,‘鸚鵡螺’這片區域可是大變樣了。”中科院上海應用物理研究所所長、上海光源中心主任趙振堂笑著說。?作為最早建成的張江大科學裝置,上海光源已累計為16000名用戶提供實驗機時和相應服務,在支撐我國基礎科學研究、關鍵技術研發、衛生事件應對等方面發揮了積極作用。僅從論文這一指標看,上海光源用戶在《科學》《自然》《細胞》三大國際頂級期刊上發表論文近70篇,在其他高端學術期刊上發表論文約900篇。?“上海光源二期建成后,我們就可以研究發動機噴油嘴里的燃油流動機理,預計能為汽車發動機節省能耗10%。”同濟大學汽車學院教授吳志軍充滿期待。據介紹,發動機燃油噴嘴的內部結構和機理決定了其性能。過去,技術研發人員通常憑經驗優化其結構;而今,借助上海光源發出的高能X射線,他們能把金屬部件的微米級結構看得一清二楚,從而設計出“最優”結構。?作為上海光源首批用戶之一,吳志軍團隊經過多年研究,發明了一系列可控噴霧技術,已申請10余件專利。他們在與上汽、一汽等企業合作,推進科技成果產業化,還將這些技術應用于航空發動機。令吳志軍欣喜的是,他提議建造的快速X光成像線站獲得批準,成為上海光源二期16條光束線之一。2019年建成開放后,它發出的X射線不但亮度比一期線站更高,而且在時間分辨率上能做到百皮秒級“瞬間凍結”,讓科研人員得以研究噴油嘴里的燃油流動機理。上海光源二期線站、軟X射線自由電子激光試驗裝置和用戶裝置正在建設。胡蔚成攝?新一代大科學裝置能探知真空酷熱的8月,不但多項大科學裝置工程在張江熱火朝天地進行,新一代大科學裝置的前期研究工作也在緊鑼密鼓地展開。一名科學家凌晨4時多還在回復記者短信,說他要參加這個項目的專家評審會。據透露,新一代大科學裝置建成后,發出的激光兼具納米級高空間分辨率、飛秒級高時間分辨率、高能量與動量分辨率,對材料、能源、環境、物理與化學、生命及醫藥等領域的研究具有強大支撐能力。?“我們有一個雄心:未來,在世界上率先實現100拍瓦激光脈沖輸出,把它與新一代大科學裝置結合,建一條極端光物理線站。”沈百飛透露。這條線站有多“極端”呢?它能夠把似乎空空如也的真空極化,變成一種介質,有朝一日為人類所用。理論物理學家預言,強場中的真空具有量子電動力學(QED)效應。迄今為止,還沒有一個實驗能驗證這一預言。極端光物理線站建成后,科學家就能檢驗強場真空QED理論的真偽,探知真空的本質。?在美國國家實驗室,流傳著一句話:“我們的科學家是在耀眼的‘陽光’下工作,其他許多國家的科學家則是在微弱的‘月光’下工作。”光的強度,對前沿科技探索確實是太重要了。如今,張江綜合性國家科學中心的大科學設施群也發出了一道道耀眼的“陽光”,而且將變得更為耀眼。它們正在匯集培育國際一流研發團隊,為前沿科技和經濟社會重大需求問題提供長期、關鍵的支撐,讓創新成果不斷涌現。?題圖來源:趙侃攝影?圖片編輯:周寅杰?

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