犹如“超高速摄像机” 先进阿秒激光设施东莞开建

国家重大科技基础设施——先进阿秒激光设施1月10日在广东东莞正式开工建设。设施建成后，将为物理、化学、材料、信息、生物医学等多学科前沿基础研究和产业应用提供有力支撑。

阿秒是人类目前能够掌握的最短时间尺度，1阿秒仅为一百亿亿分之一秒。利用阿秒激光脉冲，科学家可以实现对电子运动的跟踪、测量、操控，犹如使用“超高速摄像机”捕捉电子的“动态影像”。先进阿秒激光设施由中国科学院承担建设，共布局10条束线和22个应用终端。

根据规划，项目将建设具有阿秒时间分辨能力和高度时空相干性特征的综合性超快电子动力学研究设施，建成后为研究物理、化学、材料、信息、生物医学等学科中的重大基础科学问题提供崭新的技术手段，更好支撑我国在新一轮世界科技革命中抢占先机。

阿秒激光：观察微观世界的“超高速摄像机”

阿秒激光究竟如何来进行科学研究呢？

阿秒，是人类目前能够掌握的最短时间尺度，1阿秒仅为一百亿亿分之一秒。1秒钟时间内，光可以穿越30万千米，相当于绕地球赤道7圈半。然而，在1阿秒的时间内，光的传播距离仅为约0.3纳米。

通过这个微观世界的“超高速摄像机”，科学家们就可以像看电影的慢动作回放一样，观察电子在原子内部的运动，探究它们之间的相互作用。

有了阿秒激光，物质内部世界神奇的微观过程将不再需要“旁证”才能被证实，而是可以被直接观测到。用阿秒激光拍摄化学反应的过程，可以帮助科学家们更好地理解反应机理，并进一步改进化学工艺。用阿秒激光拍摄分子和原子的运动，可以揭示它们之间的相互作用和动力学过程，帮助深化材料科学和生物科学的研究。在生物医学领域，阿秒脉冲的高分辨率成像技术有望提升疾病的早期诊断和治疗效果，为研究癌症、神经系统疾病等重大医学难题提供新突破口。

大幅提升我国在超快光学领域原始创新能力

先进阿秒激光设施在我国基础前沿、高科技产业等多个领域都有着重要作用。作为粤港澳大湾区的一张“新名片”，这个国之重器将有望大幅提升我国在超快光学领域的原始创新能力。

虽然先进阿秒激光设施才开工建设，像这样的预研工作其实已经展开了一年多，这个阶段实验室里面正在进行的，就是产生阿秒光源的激光器的研制工作。

先进阿秒激光设施作为用户装置，要求驱动激光器具备极佳的稳定性与可靠性，代表当前超快激光的最高水平，技术难度显而易见。

为确保大科学装置建设和运行的自主可控，早前，先进阿秒激光设施牵头发起了“高性能激光器创新产业联合体”。首批40个成员单位包括27家激光器头部企业、10家高校和3家研究机构，围绕建立测试平台、打通供应链、建设产业集群等方面开展工作，更好整合资源要素，提升相关产业发展水平。

先进阿秒激光设施在东莞开工建设，与中国散裂中子源等大科学装置串珠成链，“基础研究+技术攻关+成果转化+科技金融+人才支撑”全过程创新链将更加完善，服务粤港澳大湾区、辐射全国，将为突破重大科技前沿问题和产出重大成果奠定坚实基础。

专家介绍，在超快光学的领域里面，阿秒激光领域是最前沿的。如果能够在这个领域上面建这样一个大装置，为广大的用户提供应用，相当于是在这个领域开了一扇新的窗，走出了一条新的路。它对国家在这个领域上的发展有一个非常大的推动作用。

来源：新华社、央视网