羲和——上古傳說中的太陽之母，她的十個孩子都是太陽，在她的指揮調(diào)度下，輪流上天值日?！冻o·離騷》中的“吾令羲和弭節(jié)兮，望崦嵫而無迫”，就是描繪羲和趕著馬車帶太陽下班回家的情景。所以，傳說中的羲和，也是掌握日出日落、時間歷法的人。

現(xiàn)在我們知道，日月運行是自然現(xiàn)象，但是，羲和作為中國人心中的太陽神，一直是光明的象征。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們掌握了光的規(guī)律，開始了探索和利用光能的歷程。

在中國的上海，有一群科學(xué)家，他們將手中的超強(qiáng)超短激光實驗裝置，命名為羲和一號。這臺裝置的峰值功率高達(dá)10拍瓦（即10的16次方瓦），如果把這樣的激光聚焦到10微米，產(chǎn)生的光強(qiáng)約等于地球接收到太陽的總輻射對應(yīng)的光強(qiáng)的十倍。這樣的能力，可能就是“羲和一號”的命名緣由。

中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所的李儒新院士，不僅是“羲和一號”的建設(shè)者，也是我國激光事業(yè)的見證者。9月11日，在2021年浦東新區(qū)“全國科普日”活動當(dāng)天，他來到墨子沙龍現(xiàn)場，向現(xiàn)場科學(xué)愛好者們介紹“羲和一號”。

激光的發(fā)展是近幾十年的事情，1960年，世界上第一臺激光器誕生于美國的休斯公司，一年后，王之江院士制成我國的第一臺激光器。此后的幾十年，科學(xué)家一直在追求更高的峰值功率輸出?！犊茖W(xué)》雜志上總結(jié)了1960年激光器發(fā)明以來激光功率提升的五個里程碑，其中，第五個里程碑——產(chǎn)生最強(qiáng)的峰值功率輸出（10拍瓦），就是由中國科學(xué)家完成的。羲和一號的這一步跨越，可以提供前所未有的超高能量密度、超強(qiáng)電磁場和超快時間尺度等綜合性極端物理條件，因此成為了張江綜合性國家科學(xué)中心重大基礎(chǔ)設(shè)施之一。

現(xiàn)場觀眾除了感嘆“羲和”這類大科學(xué)裝置強(qiáng)大的能量，也很關(guān)心，我們大力發(fā)展各種光源，究竟是為了什么？在這一點上，李儒新院士著重給予了解答。

一年多來，所有人的生活都或多或少被新冠疫情所影響，可是，大多數(shù)人不知道的是，抗擊疫情的過程就少不了上海光源的功勞。去年一月，全世界第一幅新冠病毒的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)就是在上海光源獲得的，在其幫助下，藥物的篩選得以進(jìn)行。

事實上，新冠病毒研究方面的應(yīng)用只是光源為其他領(lǐng)域提供服務(wù)的一個縮影，除了生命科學(xué)，其它諸如物理、化學(xué)、材料等學(xué)科，都可以將激光當(dāng)做一種“超級顯微鏡”，將研究對象分析得更加清楚。

對此，本場活動的主持人潘建偉院士也在活動現(xiàn)場給出了更通俗的解釋：所有的科學(xué)都有兩個目標(biāo)，第一個目標(biāo)就是尋找世界上所有的東西的一個共同點，第二個目標(biāo)是尋找這個世界上各種物質(zhì)形態(tài)的不同點。比如對于一盤青菜和一盤豬肉，純物理學(xué)家看到的是一堆微觀粒子，二者沒有本質(zhì)區(qū)別，而對于生命學(xué)家來講，青菜和豬肉分別有特定的基因序列，彼此之間大不相同。在追求物質(zhì)本源的研究過程中，我們需要有一個非常強(qiáng)大的工具，這個工具就像我們的眼睛，幫助我們“看到”微觀粒子的組成、基因的序列。激光和加速器，就是這樣的工具。

激光和加速器的相互融合和滲透，是活動現(xiàn)場李儒新院士精彩報告的主題?？v觀激光器和加速器的發(fā)展歷史，我們可以看到，兩者相互促進(jìn)，共同取得了一系列突破性進(jìn)展。未來的第五代光源，就是結(jié)合了同步輻射和自由電子激光的優(yōu)點，采用“儲存環(huán)+基于角色散機(jī)制的調(diào)制反調(diào)制”的產(chǎn)生方式，在亮度、通量、調(diào)節(jié)范圍、軌道和輻射穩(wěn)定性等方面，將滿足用戶更加多樣、嚴(yán)苛的需求。

基于高功率激光和高能粒子束相結(jié)合的裝置，會為探索強(qiáng)場QED真空、QED等離子體等重大基礎(chǔ)科學(xué)問題提供條件，甚至有望開拓全新的科研領(lǐng)域。

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