100亿亿分之一秒！这个国之重器要来了！

  作为超快光学领域的国之重器，先进阿秒激光设施项目建成后将有望在基础研究和产业技术领域催生原创性的突破，具备极其重大的科学意义和国家战略意义。

  先进阿秒激光设施由中国科学院物理所与西安光机所共建，建设周期5年。设施由光束线和研究终端构成，将建设波长覆盖极紫外、软X射线条超快光束线，以及面向多学科电子动力学研究需求的22个研究终端。

  中国科学院物理研究所研究员先进阿秒激光设施首席科学家 魏志义：一共是10条阿秒束线条在西安。现在东莞地区有一些其他的大科学装置，可以互相很好地配合。西安有一些有关技术和布局，也是西部开发的大科学重镇，有很多高校，科研力量非常强。

  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方法，更好地支撑我国在新一轮世界科学技术革命中抢占先机。

  中国科学院物理研究所研究员先进阿秒激光设施总工程师 赵昆：土建工作大概要两年完成，完成之后，我们第一步要在实验室里安装飞秒激光。飞秒激光安装结束后装阿秒激光，最后再去装实验终端。到五年的时候，希望可以顺利完成。

  赵昆介绍，你们可以想象，一个原子里面有一个原子核，旁边有个电子在跑。电子围着原子核转一圈差不多就是150阿秒。对于电子的运动而言，阿秒激光就是针对电子运动的高速摄像机。

  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。

  中国科学院物理研究所研究员先进阿秒激光设施总工程师 赵昆：能够说是给电子拍慢镜头照片，有了这样的照片，我们就知道电子是如何运动，如何推动其他过程发生的。那么，我们就可以对这些过程的本质有更深刻的理解。这种深刻的理解，不管是对科研，还是对技术发展都有重要的意义。

  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，而可以被直接观测到。用阿秒激光拍摄化学反应的过程，能够在一定程度上帮助科学家们更好地理解反应机理，并进一步改善化学工艺。

  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。

  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及其重要的作用。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度的提高我国在超快光学领域的原始创新能力。

  据了解，虽然先进阿秒激光设施才开工建设，但是像这样的预研工作已经展开了一年多。目前，实验室里正在进行的，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顶配水平，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，更好地整合资源要素，提升相关产业高质量发展水平。

  据介绍，在科研队伍方面，不仅是依靠中国科学院物理所，还联合相关的科学研究所、相关单位一起共同攻关。

  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”全过程创新链将更完善，服务粤港澳大湾区、辐射全国，将为突破重大科学技术前沿问题和产出重大成果奠定坚实基础。

  中国科学院物理研究所研究员先进阿秒激光设施总工程师 赵昆：因为超快光学的领域里，阿秒激光这样的领域是最前沿的。如果我们也可以在这样的领域上面建这样一个大装置，为广大的用户更好的提供应用，那么相当于是在这样的领域开了一扇新的窗，走出了一条新的路。对国家在这样的领域上的发展，有非常大的推动作用。