“一专多能”的大科学平台

上海光源在科学研究方面可谓“一专多能”，既能体现它在单一学科方面的优势与特色，又可以在多学科交叉与发展方面提供平台功能。根据中国科学院上海应用物理研究所谢红兰研究员的介绍，上海光源的先进成像技术可以在生物医学、材料科学与古生物学的研究上大显身手。

首先，在生物医学中得到广泛应用。尤其是同步辐射X射线相衬成像方法可以应用于肿瘤及脑血管疾病的早期发展和微细新生血管形态结构研究，展现其独特的优越性。简而言之，相对于传统医学成像，同步辐射医学成像具有如下的优势：第一，可获得高质量相衬图像；第二，辐射剂量远小于常规X射线成像所需剂量，可减少射线对人体的损害；第三，同步辐射光源的高通量窄脉冲时间结构，十分适合进行活体实时动态成像；第四，通过发展实时双能量减影技术可以得到比传统减影技术分辨率更高的血管或肺的造影图像；第五，通过发展多能量成像技术，可以定量检测与分析组织成分；第六，通过发展同步辐射X射线结构与功能荧光融合影像技术，可以定量检测分析组织微量元素。

其次，在材料科学中的应用。上海光源X射线成像及生物医学应用光束线站能提供8～72.5 keV的硬X射线，由于硬X射线在材料中的穿透深度大，因此硬X射线成像技术可以被应用于材料内部结构的无损研究，尤其是其第三代同步辐射光源高通量特性可实现实时观测动态过程，如金属结晶生长、薄膜电沉积中伴随的析氢反应，以及在表征材料的三维结构等方面已表现出明显优势。(https://www.daowen.com)

最后，在古生物学中的应用。古生物学是研究地质历史时期生物及其演化历史的学科，主要研究对象是保存在沉积岩中各式各样的化石。化石按保存方式的不同可以分为实体化石、模铸化石、遗迹化石和分子化石四种。其中，实体化石（经石化作用保存了全部或部分生物遗体的化石）在地质历史时期形成的数量最多，加之其保存的生物体结构信息较其他类型化石要丰富，因而研究价值也最大。在研究实体化石的过程中，化石标本成像是不可或缺的研究手段之一。随着古生物学研究的不断深入，人们对实体化石标本的成像技术提出了越来越高的要求。无损成像作为最理想的成像方式颇受古生物学家的关注。目前在该领域中最受青睐的成像手段是同步辐射硬X射线断层显微成像技术。这一技术的出现给古生物学的发展带来了新的增长点，为研究化石，尤其是小型和微体化石的三维结构和超微构造提供了无与伦比的手段。

前文提到的只是上海光源在某一学科内展示出的卓越才能，它的大科学平台特点则体现在为不同学科间的相互渗透和交叉融合创造了优良条件，为组建综合性国家大型科研基地奠定了基础。上海光源还将会直接带动我国现代高性能加速器、先进电工技术、超高真空技术、高精密机械加工、X射线光学、快电子学、超大系统自动控制技术以及高稳定建筑等先进技术和工业的发展，这也将是新型催化剂研发中不可或缺的工具。