從光機(jī)所到阿秒光源，西安科學(xué)園如何“追光”

光子科技，作為21世紀(jì)最具前沿性和潛力的高新技術(shù)之一，已經(jīng)逐漸成為推動(dòng)眾多新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心力量。它不僅是新質(zhì)生產(chǎn)力的標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)之一，更是引領(lǐng)未來科技浪潮的先驅(qū)。

——CCTV4微信公眾號(hào)發(fā)表的《相信光 靠近光 追逐光》中摘錄

面對(duì)國際光學(xué)科技的迅猛發(fā)展，中國亟需建立自己的光學(xué)研究體系，以打破技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新。2021年，陜西省委、省政府牽頭實(shí)施“追光計(jì)劃”，把光子產(chǎn)業(yè)作為全省最具潛力的新領(lǐng)域、新賽道之一。僅僅兩年，“追光計(jì)劃”升級(jí)為“躍遷行動(dòng)”，陜西光子產(chǎn)業(yè)進(jìn)入2.0時(shí)代。目前，陜西正向具有全球影響力的光子產(chǎn)業(yè)生態(tài)高地的戰(zhàn)略目標(biāo)加速前進(jìn)，打造千億級(jí)光子產(chǎn)業(yè)集群。

3月初，先進(jìn)阿秒激光設(shè)施通過初步設(shè)計(jì)評(píng)審，將落地西安科學(xué)園內(nèi)，一個(gè)前所未有的科技新紀(jì)元正悄然開啟。這一項(xiàng)目，依托西安光學(xué)精密機(jī)械研究所（以下簡稱西安光機(jī)所）的強(qiáng)大科研實(shí)力，致力于打造國際一流的阿秒光源研究與應(yīng)用平臺(tái)，標(biāo)志著中國在超快光學(xué)領(lǐng)域的重大突破。

什么是阿秒光源？

阿秒光源是一種持續(xù)時(shí)間極短的激光脈沖，其單個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間僅為百萬億分之一秒。盡管持續(xù)時(shí)間極短，但阿秒脈沖光具有極高的峰值功率和短暫的時(shí)域特性，這使得它在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中具有重要意義。未來還可將用于物理學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等研究。
1.材料領(lǐng)域：
阿秒角分辨光電子能譜是研究新型量子材料非平衡態(tài)超快動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)。
阿秒泵浦-探測(cè)是研究超快量子態(tài)演化過程的有力工具。
2.能源領(lǐng)域：
有望成為揭示其機(jī)理，顯著提升光伏新材料及太陽能電池轉(zhuǎn)化效率有效手段。
3.糧食安全：
阿秒光源有望揭示其底層機(jī)理，顯著提升自然/人工光合作用效率的有效手段。
4.生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：
阿秒光源可以模擬調(diào)控電離輻射的初始過程和生物分子激發(fā)態(tài)的動(dòng)力學(xué)特性，有望揭示太陽輻射致DNA破損與修復(fù)、DNA遺傳信息突變，及其與細(xì)胞癌變的生理病理關(guān)聯(lián)。
阿秒光源通過直接觀測(cè)病理?xiàng)l件下蛋白質(zhì)單體和聚合體內(nèi)部的電荷遷移和電荷分布變化的動(dòng)態(tài)過程，有望深度揭示老年癡呆癥和帕金森等神經(jīng)退行性疾病的分子致病機(jī)理。
5.信息領(lǐng)域：
阿秒光源和光波電子學(xué)技術(shù)是研究“拍赫茲”器件物理機(jī)理的唯一手段，可望引領(lǐng)高速信息技術(shù)革命。

光學(xué)領(lǐng)域的重要研究基地

西安光機(jī)所作為中國科學(xué)院系統(tǒng)內(nèi)光學(xué)領(lǐng)域的重要研究基地，自成立以來便肩負(fù)著探索光學(xué)奧秘、服務(wù)國家發(fā)展的歷史使命。致力于光學(xué)、光子學(xué)及其相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，同時(shí)在瞬態(tài)光學(xué)、光子技術(shù)、激光技術(shù)等領(lǐng)域取得了顯著成就，為國家的科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

阿秒光源作為西安光機(jī)所當(dāng)前的重點(diǎn)科研項(xiàng)目之一，近年來，取得了令人矚目的研究成果。自主研制了高能量分辨阿秒條紋相機(jī)，產(chǎn)生和測(cè)量了159 as的孤立阿秒脈沖，并在2021年產(chǎn)生了更短的75 as孤立阿秒光脈沖，刷新了國內(nèi)的阿秒脈沖紀(jì)錄。

先進(jìn)阿秒激光設(shè)施即將啟動(dòng)

西安科學(xué)園是中國科學(xué)院在西部建立的首個(gè)綜合科學(xué)園區(qū)，自2019年啟動(dòng)建設(shè)以來，西安科學(xué)園就富含十足的“科技范”，這里集中了大科學(xué)裝置、中國科學(xué)院在陜?cè)核约案咝?shí)驗(yàn)平臺(tái)等，將成為國際一流科研機(jī)構(gòu)的聚集區(qū)，打造具有國際影響力的綜合科學(xué)園區(qū)。
西安科學(xué)園啟動(dòng)區(qū)約1250 畝，主要建設(shè)大科學(xué)裝置和高校院所集聚區(qū)，目前已落戶高精度地基授時(shí)系統(tǒng)、先進(jìn)阿秒激光設(shè)施等大科學(xué)裝置，中國科學(xué)院國家授時(shí)中心、中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所等科研機(jī)構(gòu)。其中，高精度地基授時(shí)系統(tǒng)預(yù)計(jì)于2024年年底竣工，項(xiàng)目建成后，將成為國際上規(guī)模最大、功能最為完善、性能最先進(jìn)的地基授時(shí)系統(tǒng)。
西安科學(xué)園作為“雙中心”的核心區(qū)主引擎，未來將引入更多的全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和一流科研機(jī)構(gòu)等高能級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)，為科技創(chuàng)新提供強(qiáng)有力的支撐。

除了科技創(chuàng)新之外，西安科學(xué)園還注重提升園區(qū)的生活品質(zhì)。積極打造智慧生活場景，讓科技更好地服務(wù)于人們的日常生活。同時(shí)，西安科學(xué)園啟動(dòng)區(qū)道路及周邊配套正在加快完善。

隨著未來先進(jìn)阿秒激光設(shè)施的建設(shè)，西安科學(xué)園將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。項(xiàng)目的啟動(dòng)，不僅是對(duì)前期研究成果的深化與拓展，更是對(duì)未來科學(xué)探索和技術(shù)創(chuàng)新的重大布局。此外，項(xiàng)目建成后還將進(jìn)一步提升西安科學(xué)園的國際影響力，吸引更多的科研人才和優(yōu)質(zhì)資源匯聚于此，共同推動(dòng)光子產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展。
未來，西安科學(xué)園將繼續(xù)發(fā)揮其在科學(xué)圈層中的引領(lǐng)作用，不僅要成為西安高新區(qū)科學(xué)圈層的“破圈”利器，更要與“雙中心”“融圈”聯(lián)動(dòng)，深入推進(jìn)產(chǎn)城融合發(fā)展，助力“雙中心”成為全球矚目的科技高地，為我國建設(shè)世界科技強(qiáng)國貢獻(xiàn)高新力量。
（西安科學(xué)園供稿）

沒有多少增量和亮點(diǎn)，匹配不了“雙中心”的名頭。以西安的調(diào)性，起個(gè)大早趕個(gè)晚集，為它人做了嫁衣裳。