“成功來自努力、智慧創造奇跡、激光在我手上、家國在我心中”，位於(yu) 浦東(dong) 張江的上海超強超短激光實驗裝置大廳內(nei) ，四列紅色大字赫然在目，緊挨著目前全球最高激光峰值功率紀錄的保持者——世界首台10拍瓦超強超短激光實驗裝置（SULF）。

超強超短激光被認為(wei) 是人類已知的最亮光源，能在實驗室裏創造出之前隻有在核爆中心、恒星內(nei) 部、黑洞邊緣才能找到的極端物理條件。10拍瓦（即1億(yi) 億(yi) 瓦）激光係統為(wei) 人們(men) 提供了前所未有的超高能量密度、超強電磁場和超快時間尺度等綜合性極端物理條件。但這不是終點，距此不遠處，比它還強十倍的100拍瓦激光裝置正在建設中。

包括超強超短激光裝置在內(nei) ，全球規模最大、種類最全、綜合能力最強的光子大科學設施群在張江逐漸成形，探索開辟科學最前沿。“在科學性能上，超強超短激光裝置與(yu) 上海光源、軟X射線自由電子裝置和蛋白質大科學裝置等能夠相互補充。也就是說，在浦東(dong) 小小幾平方公裏土地上，集中了一係列世界領先水平的大科學裝置，特別是光子大科學裝置。

它們(men) 有不同的性能和特點，能夠為(wei) 科學家提供不同需求的綜合性物理實驗條件。”中國科學院上海光學精密機械研究所副所長冷雨欣在近日采訪中對澎湃新聞（www.thepaper.cn）說道，立足於(yu) 浦東(dong) 張江地區的光子大科學設施群，結合不同裝置的優(you) 勢特色，中國科研團隊有望在基礎物理、物質科學、生命科學、國防安全及工業(ye) 相關(guan) 領域取得創新性成果。

2018年的諾貝爾物理學獎授予美國科學家阿瑟·阿什金、法國科學家熱拉爾·穆魯以及加拿大科學家唐娜·斯特裏克蘭(lan) ，以表彰他們(men) 在激光物理學領域的突破性貢獻。其中，斯特裏克蘭(lan) 及其導師穆魯開創的啁啾脈衝(chong) 放大技術，已普遍被應用於(yu) 超強超短脈衝(chong) 激光係統中。國際上，歐盟、英、法、俄、美、德等均提出各自的超強超短激光裝置計劃，是全球科技競爭(zheng) 重大前沿領域之一。在古希臘神話中，太陽神阿波羅司掌光明，法國的拍瓦激光裝置被命名為(wei) “阿波羅”。項目負責人、中國科學院院士李儒新為(wei) 上海超強超短激光實驗裝置取了一個(ge) 更富詩意的名字：羲和激光裝置。羲和是《山海經·大荒南經》中記載的太陽之母，誕下10個(ge) 太陽，故以此命名10個(ge) 拍瓦的激光裝置。

10拍瓦超強超短激光，顧名思義(yi) ，第一大特點是超強，光強高達每平方厘米10的22次方瓦。脈衝(chong) 壓縮後寬度達到飛秒量級，相當於(yu) 將10個(ge) 太陽輻射到地球的總功率匯聚到一根頭發絲(si) 這樣的尺度。

這種瞬間爆發力能起到什麽(me) 作用呢？它為(wei) 推進多領域應用科學及理論研究的發展創造了新的條件，可用於(yu) 製造台式化電子加速器和產(chan) 生超快X射線源，對蛋白質原子運動探測成像，研製激光質子刀以治療癌症、以及產(chan) 生反物質、研究天體(ti) 物理和宇宙起源，將來還可能用於(yu) 真空結構和暗物質探測等。

據介紹，羲和激光裝置的項目法人單位為(wei) 中國科學院上海光學精密機械研究所，共建單位為(wei) 上海科技大學，於(yu) 2020年12月28日通過項目驗收。項目建設內(nei) 容主要包括：一台10拍瓦（1拍瓦=1千萬(wan) 億(yi) 瓦）超強超短激光係統，同時具備高重複頻率的1拍瓦級激光輸出束線；極端條件材料科學研究平台、超快亞(ya) 原子物理研究平台、超快化學與(yu) 大分子動力學研究平台等3個(ge) 用戶實驗終端；科研輔助設施和數據中心；一幢裝置實驗大樓。裝置定位麵向國內(nei) 外高校、科研機構和企業(ye) 開放，並提供先進的物質科學與(yu) 生命科學研究手段。

冷雨欣表示，2016年，在上海市和浦東(dong) 新區等的支持下，羲和激光裝置實現了“當年立項、當年開工”的“上海速度”。

項目建設期間，2017年10月24日，該裝置實現10.3拍瓦激光放大輸出，在國際上首次實現300焦耳以上能量水平的寬帶激光放大輸出，脈衝(chong) 壓縮後寬度21飛秒。2019年12月7日，裝置獲得激光中心波長為(wei) 800納米，輸出能量404焦耳，重複頻率3分鍾/發次（較設計指標提升40倍），壓縮後脈衝(chong) 寬度達24.6fs，平均峰值功率11.7拍瓦（最高峰值功率12.9拍瓦）的結果，再次打破世界紀錄。實驗平台在測試階段，已在拓撲態貢獻的高次諧波產(chan) 生研究、阿秒電子動力學研究等方麵取得重要進展。同時，依托該項目，上海光機所成功研製國際最大口徑鈦寶石晶體(ti) 等核心器件。

項目取得的成果，被《科學》（Science）雜誌文章列舉(ju) 為(wei) 國際上自1960年第一台激光器發明以來在激光脈衝(chong) 功率提升方麵的取得第五大裏程碑式進展；入選“十八大”以來中國科學院“20項標誌性重大成果”；入選中國科學院“率先行動”計劃第一階段重大科技成果及標誌性進展。

澎湃新聞了解到，2021年，上海超強超短激光實驗裝置已初步開放，並供國內(nei) 相關(guan) 課題組完成物理實驗；質子加速、電子加速等實驗正在進行中。

同時，上海光機所的科研團隊正朝著100拍瓦激光裝置的目標發起挑戰。《科學》雜誌對此評價(jia) 稱，“這會(hui) 是一個(ge) 全新的物理學”，“中國團隊正切實引領通往100拍瓦激光的道路”。

近日正式發布的《中共中央 國務院關(guan) 於(yu) 支持浦東(dong) 新區高水平改革開放打造社會(hui) 主義(yi) 現代化建設引領區的意見》賦予浦東(dong) 新區改革開放新的重大任務。自主創新發展的時代標杆，是《意見》對浦東(dong) 提出的戰略定位之一。浦東(dong) 新區科技和經濟委員會(hui) 主任徐欣就此接受澎湃新聞等媒體(ti) 采訪時表示，當好科技創新的國家隊是浦東(dong) 義(yi) 不容辭的使命責任。在落實引領區意見的過程中，浦東(dong) 將進一步夯實基礎研究的厚度。“目前浦東(dong) 建成和在建的大科學設施總共有10個(ge) ，這些大科學設施是開展基礎研究的重要載體(ti) 平台。浦東(dong) 將依托國家重大科技基礎設施等載體(ti) ，打造以國家戰略科技力量為(wei) 主導的引領性科技創新組團，前瞻布局科技創新方向，聚力突破核心領域，推動信息技術、物質科學、空間技術、生命科學、環境科學研究，努力產(chan) 出一批世界級科學新發現。”他說道。

黑洞裏麵究竟是什麽(me) 樣的情況？宇宙線是怎麽(me) 來的？最強的光能多強？反物質都去哪兒(er) 了？瞄準一係列前瞻性、關(guan) 鍵科學技術問題，超強超短激光實驗裝置將給出更多答案。

冷雨欣認為(wei) ，引領區意見對於(yu) 開展前沿科研而言幫助很大：首先是科研體(ti) 製機製上有望帶來新的突破，有助於(yu) 國際優(you) 秀人才的引進和落地。同時，也有助於(yu) 打破行政壁壘，使得科研人員能夠更加便利地在浦東(dong) 第一線開展前沿科研活動。在前沿研究方麵，上海超強超短激光實驗裝置將進一步融入浦東(dong) 大科學集群中，適時向全球科學界、企業(ye) 界開放。

他表示，希望基於(yu) 上海超強超短激光實驗裝置等大科學裝置，吸引外國科學家來中國開展前沿實驗工作，推動大科學裝置和基礎研究學科等的發展。同時，也希望企業(ye) 利用該裝置開展前沿的物質科學、生命科學等方麵研究，帶動企業(ye) 科研發展。“我們(men) 也熱切期待企業(ye) 從(cong) 各個(ge) 角度，特別是國民經濟主戰場的角度提出需求，牽引大科學裝置和基礎研究學科的創新發展，從(cong) 而切實為(wei) 國家重大需求和國民經濟主戰場提供中國解決(jue) 方案。”