能拍“分子电影” 这台世界顶尖大科学装置首次出光
记者10月21日从上海科技大学获悉，国家重大科技基础设施——硬X射线自由电子激光装置（简称SHINE）建设取得突破性进展。装置采用4吉电子伏特连续波超导直线加速器产生的电子束，驱动18台4米长、磁周期为55毫米的波荡器线，成功实现自由电子激光首次出光，向着2027年底建成投用迈出关键性一步。
上海拥有全球重要的光子科学设施集群。作为照亮微观世界的科研利器，SHINE正是其中最前沿的一台大科学装置。如果说传统的同步辐射光源能拍下静态“分子照片”，那么SHINE就像一台“超级摄像机”，能拍出记录微观世界快速运动的“分子电影”。
硬X射线自由电子激光装置SHINE首次出光。（科研团队供图）
据介绍，建成后，SHINE加速器的电子能量将达到8吉电子伏特，首期两条波荡器线可产生光子能量覆盖0.2至15千电子伏特的自由电子激光辐射，光脉冲的长度可短至飞秒量级，最高重复频率可达1兆赫兹。装置可以精准捕捉原子分子快速动态变化过程，将为生命科学、量子材料、未来能源等前沿科学领域，提供微观结构解析、超快动力学研究等尖端研究手段。
记者采访了解到，全球仅有两台这种类型的高重频硬X射线自由电子激光装置，另一台是美国正在建设的直线加速器相干光源二期高能升级装置。SHINE有助于提升我国基础研究能力和原始创新能级，成为支撑高水平科技自立自强、建设科技强国的重要科研平台。
SHINE于2018年4月启动建设。上海科技大学是装置建设法人单位，牵头统筹整体建设规划、全过程工程管控、质量安全管理及后续运行开放，并主要承担装置土建工程、5个实验站以及部分光束线的建设任务。中国科学院上海高等研究院主要承担加速器、波荡器、公用设施及部分光束线的建设任务。中国科学院上海光学精密机械研究所主要承担极端光物理线站建设任务。（记者 董雪）
