激光与x射线期待完美相遇

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1、2012年9月25日主办 中国科学院 中国工程院 国家自然科学基金委员会今日 8 版 国内统一刊号： CN110084 邮发代号： 182星期二 壬辰年八月初十CHINA SCIENCE DAILY5634总第期编者按：在中国共产党第十八次全国代表 大 会 即 将 召 开 之 际，本报从今天起 开设“喜迎十八大 创新起宏图” 栏目， 通过系列报道的方 式，采访基层优秀党员、优秀党组织 以及十八大代表， 全方位展现科技战 线特别是中科院科 技 工 作 者 创 新 为 民、奋发向上的精 神风貌，以及为我 国经济社会发展所作出的突出贡献。本报北京 9 月 24 日讯 （记者王静） 联合国教育、 科学

2、及 文化组织二类国际机构“国际科学和技术战略研究与培训 中心 （CISTRAT） ” 今天在京宣布成立。这是联合国教科文 组织在全球范围内设立的第一个聚焦科技战略与科技政策 领域的研究与培训机构。 全国政协副主席、 科技部部长万钢 出席成立大会并讲话。 万钢指出， 当前国际金融危机的深层次影响还在继续， 各国摆脱经济发展困局， 离不开科技创新。 国家间需要进一 步科技合作， 发展中国家尤其需要相互合作。 中国科技发展 的经验表明，每个国家都要走符合本国发展特色的创新道 路。 中心的成立将为中国与世界各国， 尤其是发展中国家间 开展创新战略与政策领域的合作， 搭建一个全新平台。 该中心依托于中国

3、科学技术发展战略研究院。万钢希 望， CISTRAT 借助战略研究院的研究成果和合作网络， 在 科技部和联合国教科文组织支持下，统筹利用国际科技资 源， 积极开展创新战略和政策合作研究， 有效发挥培训的职 能， 在促进国际科技合作、 推动科技创新等方面发挥积极作 用。 据悉，该中心 9 月 24 日召开了首届理事会会议。9 月 25 日， 中心将召开第一届国际学术研讨会， 探讨科技创新政 策及全球挑战、 科技政策研究及人力资源管理、 科技创新政 策的支撑体系、 科技创新政策的区域和网络建设等议题。 此次大会由中国科学技术发展战略研究院常务副院 长、 CISTRAT 主任王元主持。联合国教科文组

4、织自然科学 助理总干事格雷琴 卡隆基、 肯尼亚高等教育与科技部常务 秘书克里斯普斯 齐亚姆巴出席成立大会并致辞。国际科学和技术战略 研究与培训中心成立姻本报记者 陆琦“采访到许枫可不容易。 ” 记者联系采 访时就听说， 中科院声学所图像声纳技术 实验室主任许枫是个 “空中飞人” 。 由于需 要协调多个项目，他经常往返于全国各 地。 作为一名科研工作岗位上的党员， 许 枫认为：“轰轰烈烈并不现实， 体现党员模 范带头作用的最主要表现还是以身作则， 把自己的本职工作做好。”构筑自主创新的水下长城许枫是我国水下安保反恐技术领域 的最早倡导者和实践者之一。 我国近年来 举办的大型赛会都有他及其研究团队

5、成 果的成功应用。 2008 年奥运会的水下安保系统， 作 为项目负责人，许枫从项目技术方案设 计、 协调组织到课题中的每个细节， 事无 巨细地精心组织、 认真落实完成。 有位同事回忆， 在安装现场， 许枫总 是出现在最艰苦、 最危险的岗位上： 安装 电控箱时，他趴在岸边探出半个身体， 仔 细检查,并拧紧每个螺丝； 布放和回收电缆 时， 他也总是站在最前面， 全然不顾电缆带起的海水和泥巴弄脏了全身。 在他的带动下， 项目组出色完成了奥 运水下安保任务，获得了奥组委颁发的 “特别贡献奖”和科技部的“奥运先进集 体” ， 许枫也因此获得了科技部授予的 “奥 运先进个人” 光荣称号。 “虽然承担过奥

6、运会水下安保项目， 但是世博会水下安保项目具有设备量大、 监控时间长、 对声纳设备可靠性要求高等 新的特点， 而且面临的对手都是国内最具 实力的研究单位。” 如今回想起 2009 年上海世博局组织 的水下安全监控系统的招投标工作， 许枫 仍记忆犹新。 在招投标准备的近一周时间 里， 他几乎没有合过眼。 最终， 完美的设计 理念和完善的设计方案， 使他率领的研究 团队在激烈的竞争中获得了世博水下安 保监控系统的建设和运维任务。 “我们不会一味迎合， 更多的是体现 我们的综合实力和优势，实事求是地从 技术角度做事。实际上， 技术做好了， 就 有用武之地。” 许枫说。 上海世博会结束后，许枫带领他的

7、 团队又继续承担了广州亚运会汕尾帆船 赛的水下安全监控任务。从北京奥运会 到上海世博会、广州亚运会，他们以国 产、 自研声纳设备为基础， 建设水下安全保障体系，构建了具有自主知识产权的 水下长城。营造团结温暖的科研大家庭许枫现在有两个角色， 一个是科研， 一个是管理。 而身为实验室主任的他， 大 部分精力都在管理上。许枫开玩笑说： “做科研只能利用晚上 业余时间 。” 中科院声学所图像声纳技术实验室 里基本都是 “80 后” ，“别看他们年轻， 协 作精神非常好， 能打硬仗。” 这让许枫十 分欣慰。 团队中每个人的技术水平都非常 高， 各有各的特色， 而且配合也非常好。 上海世博会水下安全监控

8、系统的近 20 套设备， 花了很短的时间就做出来了。 在他的主持下， 实验室还实施了 “职 工福利计划” ， 涵盖培训计划、 旅游计划、 亲情计划、 健身计划等方方面面。 一位实 验室职工深有感触地说：“我们实验室就 是一个温暖的大家庭。”培养科学家而不是工匠在日常工作中，许枫非常关注年轻 人的培养。除了把自己长期积累的工作经验和专业知识深入浅出地传授给他 们，更多的是培养年轻人的自觉性和自 主能力， 教会他们怎么做科研、 怎么想问 题。 尽管不是所有年轻人都能轻易改变 已成习惯的被动式学习、 工作状态， 但许 枫表示他要坚持下去，因为他希望培养 更多的科学家， 而不是 “工匠” 。 许枫对每

9、一个学生不仅在学业上细 心指导， 而且在生活上关心备至， 常常请 不能回家的学生到他家中一起过节。 当选 “中科院优秀共产党员” ， 在许枫 看来， 是一种激励。他的目标很简单 把实验室建好， 把学科发展好， 为国家作 贡献， 使团队每个人都有好的发展。激光与 X 射线期待完美相遇中科院学习胡锦涛 TWAS 院士大会讲话精神在 9 月 22 日举行的“大地之子 王刚当 代艺术展” 开幕式上， 河南省著名艺术家王刚 向该省美术馆捐赠包括巨幅油画 大黄河 在 内的百余件作品，同时向河南省慈善总会捐 赠了一幅价值约百万元的油画大风景 ， 所 得善款专项资助需要救助的农民工及农村失 学儿童。 （9 月

10、 24 日 郑州日报 ） 有媒体报道，此次捐赠的商业价值超过 亿元。同时媒体也透露， 王刚并不富裕， 至今 仍蜗居在单位分的 80 平方米的小房子里。 王刚认为， 好的作品应该留在美术馆里， 让更多的人得到灵魂的关怀，让更多的公众 可以分享艺术带来的感动以及精神财富， 而 毫不贪恋其可能带来的物质财富。这才是一 位真正的艺术家所应该具有的高尚情怀。 更难能可贵的是， 一个艺术家， 把自己艺 术生涯中最辉煌的时光，献给了我们最容易 忽视的农民工。 笔者跟王刚有着多年的交往，多次参与 了其以农民工为主角创作的 “老万系列” 行为 艺术， 深切感受到他作为一个艺术家， 对农民 工那种发自内心的关怀，

11、期望农民工能够被 社会关注所作出的努力，以及渴望农民工真 正融入城市的声声呐喊。 在通往艺术的道路上，王刚没有停止脚 步。 他的作品从对农民工的关怀， 升华到人与 自然的和谐共处， 敬畏生命， 敬畏大地， 歌颂 劳动者， 进而激发民众的社会责任感。 至此，一位艺术家骨子里那种悲天悯人 情怀下“骨茬茬的生命感悟”（河南著名作家 李佩甫语） 淋漓尽致地呈现在我们面前。 在展览开幕当天召开的研讨会上，一位 评论家忧心忡忡地说，他担心若干年后，“老 万” 会成为现代艺术的绝唱。他的担心不无道理， 在社会转 型期， 特别是当下浮躁的艺术环境中， 人与自然、 道德和金 钱冲突激荡的历史漩涡里， 为什么只有

12、王刚创作的 “老万” 显得如此抢眼， 又深深刺痛我们的心？ 也许， 这才是当下的现代艺术最应该反思的事情。科学时评 别 让老 万成 为 现 代 艺 术 绝 唱姻 史 俊 庭姻本报记者 甘晓在人类科技史上， 激光和 X 射线都是物理 学上伟大的发明和发现。激光源自物质 “受激” 辐射， 具有亮度高、 准直性和相干性好等特点， 但一般处于红外线和可见光波段。而来自于高 速电子强烈加速或撞击的 X 射线， 特别是硬 X 射线，具有很高的能量和原子尺度的波长， 其 穿透力和分辨率都大大增强， 但准直性和相干 性远不如激光。 能不能将这两种高性能的光结合起来呢？ 近日， 香山科学会议以 “硬 X 射线自

13、由电子激 光的现状与对策”为题召开了第 432 次讨论 会。与会专家一致认为， 硬 X 射线自由电子激 光 （HXFEL） 将在更广范围、 更深层次并以更高 的效率给结构生物学、 凝聚态物理、 超快化学、 能源材料等领域带来革新。无法比拟的优势会议执行主席、中科院院士陈佳洱介绍， 随着加速器技术的发展， 自由电子激光在高平 均功率及短波长方面取得了巨大进展。 而在所有波段的 X 射线自由电子激光 （XFEL） 中， 能量最高的硬 X 射线自由电子激光受到格外关注。2009 年 4 月， 世界上第一个 HXFEL 装置在美国 SLAC 国家加速器实验室 诞生， 最短工作波长达到 0.15 纳米，

14、 标志着 X 光光源已经开始更新换代。 中科院上海应用物理研究所所长赵振堂 向中国科学报记者介绍：“和上一代光源相 比， HXFEL 具有卓越的先进性能， 可谓更高、 更 快、 更强了。” 首先， HXFEL 具有超高的峰值亮度，比上 一代光源高出 10 亿倍左右。其次， 脉冲宽度是 上一代光源的万分之一，这意味着激光脉冲速 度快、 功率高， 能达到更高的时间精度。再次， HXFEL 中光子相位一致， 如同一支训练有素的 部队， 具有极强的 “战斗力” ， 这被物理学家称为 “全相干” 。 激光专家、 英国伦敦帝国理工学院教 授约翰 蒂施曾评价：“HXFEL 具有其他任何光 源都无法比拟的优势

15、。”期待 “新科学” 产生纵观多年诺贝尔奖会发现， 历史上已有 20 次诺贝尔奖颁给了和 X 射线研究相关的科学 家， 10 次颁给了与激光有关的研究。当激光遇 上 X 射线，各领域科学家们都期待革命性的 “新科学” 产生。中科院高能物理所研究员董宇辉表示： “HXFEL 是蛋白质结构解析研究人员梦寐以求 的技术。” 目前， 解析蛋白质结构的困难之一便 是生长大尺寸、 高质量的单晶。HXFEL 对纳米 尺度的晶体开展测量会给膜蛋白、 蛋白质复合 物结构提供极大便利。 中科院院士范福海是 X 射线衍射分析的 “忠实用户” 。他向 中国科学报 记者表示：“有 了 HXFEL， 测定膜蛋白的晶体结构

16、就可能不用 再培育所谓的 优质大单晶 了。” 同时， 动态 X 射线结构分析也受到化学家 的关注。“HXFEL 能以极小的原子尺度、 在时间 极短的飞秒时段给物质结构 拍 一张三维 快 照 。 ” 范福海解释。 基于此， 化学家有望对化学 反应过程进行实时动态观测。 当然， HXFEL 的用户们也为新工具的制造 提出了条件。董宇辉指出， 在解析单分子结构 上，主要的问题在于目前 HXFEL 的脉冲强度 还不够高， 离原子分辨率还有一定距离。尽快抢占科技制高点不过， 现阶段， 我国还没有建设波长更短 的 HXFEL 的计划，只在能量稍弱的紫外和软 X 射线波段取得进展。在我国科学大装置 “上海光源” 项目中， 上 海应用物理研究所技术团队完成 “高增益谐波 产生自由电子激光放大饱和” 实验， 使我国成为 继美国后世界第二个掌握这项技术的国家。最 近，“上海 X 射线自由激光” 项目获批， 拟建总 长为 300 米的 XFEL 装置，最短工作波长为 9 纳米。中科院上海应物所研究员王东对