新京报快讯（记者 吴为）6月29日，怀柔科学城2个国家重大科技基础设施——高能同步辐射光源和多模态跨尺度生物医学成像设施于同天启动。高能同步辐射光源是探测微观世界的“超级显微镜”，而多模态跨尺度生物医学成像设施则是生命医学领域世界一流的重大科技设施。

高能同步辐射光源外形像一个“放大镜”

高能同步辐射光源由中科院高能物理研究所作为法人单位，占地976亩，总投资47.6亿元，预计2025年建成运行。项目建成后，将是我国第一台高能同步辐射光源，也是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一。这个装置的建筑外形像一个放大镜，相当于是探测微观世界的“超级显微镜”。

高能同步辐射光源应用的一个重要领域就是对材料变化的观察。“比如粤港澳大桥的一个工件，我们通过模拟南方高盐、高湿、高温的环境，模拟大桥工件实际的工作环境，再用光源去观察它，看它什么时候出现裂缝。”高能同步辐射光源项目副总经理董宇辉说。

那么，同样是对材料的使用过程进行观察，高能同步辐射光源的观察有什么优势呢？董宇辉介绍，“光越强，就越容易看得清楚。一个工件从出现裂缝到断裂，肯定是从细微缺陷开始的。高能同步辐射光源能观察到纳米级的缺陷开始，我们通过加速真实环境的过程，再得到小缺陷变成大裂缝的时间。这样就能得到它工作周期的信息，保证材料使用的安全。”

高能同步辐射光源项目应用的研究领域十分广泛，将在我国先进材料、航空航天、能源、环保、医药、石油、化工、生物工程和微细加工等领域中广泛应用，提供突破瓶颈问题的关键手段，通过推动技术创新，提升企业的核心竞争力，推动相关高科技产业的发展。

高能同步辐射光源将为基础科学和工程科学等领域原创性、突破性创新研究提供重要支撑平台，成为我国重要的国际科技合作与基础科学研究平台，提升我国在相关领域原始创新能力的同时，增强我国国际影响力。

高能同步辐射光源效果图。图/怀柔科学城管委会

成像设施将成为生物医学全功能研究平台

多模态跨尺度生物医学成像设施由北京大学作为法人单位，联合中科院生物物理所建设的国家重大科技基础设施，也是怀柔科学城目前唯一聚焦生命科学的国家重大科技设施。项目占地100亩，总投资17.35亿元，预计2023年建成运行。

设施建成后，将以前所未有的综合能力、成像手段、研究范式，形成跨尺度、多模态、自动化和高通量的生物医学成像全功能研究平台，实现高端生物医学影像仪器装备的“中国创造”，成为生命医学领域世界一流的重大科技设施。

生命科学研究为什么要跨尺度？多模态跨尺度生物医学成像项目副总工程师、北京大学教授孙育杰介绍：“生命科学研究的对象小到分子活动，大到动植物的生长，时间和空间的尺度都不同。从纳米级到分米级，从毫秒级到月、年。跨尺度成像，就是把不同空间、时间尺度的研究对象能够融合成一个图像信息。”

孙育杰解释，比如我们要了解人脑的信息，人的大脑里有神经网络，有10亿多个神经元，神经突触就是千亿级的。要理解人的思考、意识，都要回到分子层面。“针对不同尺度，比如看神经元细胞的大分子，可以用显微镜。我要看到神经突触，可以用电镜技术，我们还用磁共振技术观察脑部的其他活动。从影像技术分析方面，我们利用强大的计算资源，最终实现模态融合。”

“通俗地说，就是画一个北京地图，这个地图既有整个城市的信息，又能不断放大，从北京找到颐和园路，找到北京大学。”孙育杰说。

多模态跨尺度生物医学成像设施效果图。图/怀柔科学城管委会

今年下半年将开工40个重点项目

除了这2个大科学装置外，空间环境地基综合监测网二期（子午工程二期）计划近期开工建设。另外，2017年9月开工的综合极端条件实验装置和2018年开工的地球系统数值模拟装置取得重要进展。其中，综合极端条件实验装置的主体结构、二次结构已经完工，土建工程已经完成85.5%；地球系统数值模拟装置的主体结构基本完工，土建工程完成55%。

今年下半年，怀柔科学城将密集开工40个重点项目，包括科学设施和研发平台项目14个、城市基础设施项目10个、公共服务配套设施项目16个，投资额预计198亿元。这些重点项目的密集开工，将全面拉开怀柔科学城“科学+城”的建设框架。

届时，怀柔科学城落地建设的大科学装置将达到5个，占在北京落地的19个大科学装置的26%，是北京地区大科学装置最为密集的区域。

凭借这些大科学装置，怀柔科学城将形成定位清晰、高度密集、先进高端的设施平台集群，为原始创新提供坚实支撑。科研人员依托这些大科学装置，将不断取得一批世界领先的原创科研成果，提高我国在基础研究和前沿交叉领域的源头创新能力和科技综合实力。

新京报记者 吴为 见习编辑 丁天 校对 何燕