100億億分之一秒！這個國之重器要來了！

1月10日，國家重大科技基礎設施先進阿秒激光設施項目在廣東東莞開工建設。這個項目中有一個陌生的詞“阿秒”。1阿秒是10-18秒，也就是一百億億分之一秒。在這個時間裏，光僅能走約0.3納米，這個時間也是人類目前能夠掌握的最快時間尺度。

作為超快光學領域的國之重器，先進阿秒激光設施項目建成後將有望在基礎研究和產業技術領域催生原創性的突破，具有重要的科學意義和國家戰略意義。

先進阿秒激光設施項目開工建設

先進阿秒激光設施由中國科學院物理所與西安光機所共建，建設週期5年。設施由光束線和研究終端構成，將建設波長覆蓋極紫外、軟X射線與太赫茲輻射3個波段的10條超快光束線，以及面向多學科電子動力學研究需求的22個研究終端。

*中國科學院物理研究所研究員先進阿秒激光設施首席科學家 魏志義：*一共是10條阿秒束線，有6條在東莞，4條在西安。現在東莞地區有一些其他的大科學裝置，可以互相很好地配合。西安有一些相關技術和佈局，也是西部開發的大科學重鎮，有很多高校，科研力量非常強。

根據規劃，項目將建設具有阿秒時間分辨能力和高度時空相干性特徵的綜合性超快電子動力學研究設施。建成後為研究物理、化學、材料、信息、生物醫學等學科中的重大基礎科學問題提供嶄新的技術手段，更好地支撐我國在新一輪世界科技革命中搶佔先機。

*中國科學院物理研究所研究員先進阿秒激光設施總工程師 趙昆：*土建工作大概要兩年完成，完成之後，我們首先要在實驗室裏安裝飛秒激光。飛秒激光安裝結束後裝阿秒激光，最後再去裝實驗終端。到五年的時候，希望能夠順利完成。

阿秒激光：

觀察微觀世界的“超高速攝像機”

趙昆介紹，大家可以想象，一個原子裏面有一個原子核，旁邊有個電子在跑。電子圍着原子核轉一圈差不多就是150阿秒。對於電子的運動而言，阿秒激光就是針對電子運動的高速攝像機。

通過這個微觀世界的*“超高速攝像機”，科學家們就可以像看電影的慢動作回放一樣，觀察電子在原子內部的運動*，探究它們之間的相互作用。

*中國科學院物理研究所研究員先進阿秒激光設施總工程師 趙昆：*可以説是給電子拍慢鏡頭照片，有了這樣的照片，我們就知道電子是如何運動，如何推動其他過程發生的。那麼，我們就可以對這些過程的本質有更深刻的理解。這種深刻的理解，不管是對科研，還是對技術發展都有重要的意義。

有了阿秒激光，物質內部世界神奇的微觀過程將不再需要“旁證”才能被證實，而是可以被直接觀測到。用阿秒激光拍攝化學反應的過程，可以幫助科學家們更好地理解反應機理，並進一步改進化學工藝。

用阿秒激光拍攝分子和原子的運動，可以揭示它們之間的相互作用和動力學過程，幫助深化材料科學和生物科學的研究。

在生物醫學領域，阿秒脈衝的高分辨率成像技術有望提升疾病的早期診斷和治療效果，為研究癌症、神經系統疾病等重大醫學難題提供新突破口。

大幅提升

我國在超快光學領域原始創新能力

先進阿秒激光設施在我國基礎前沿、高科技產業等多個領域都有着重要作用。作為粵港澳大灣區的一張“新名片”，這個國之重器將有望大幅提升我國在超快光學領域的原始創新能力。

據瞭解，雖然先進阿秒激光設施才開工建設，但是像這樣的預研工作已經展開了一年多。目前，實驗室裏正在進行的，就是產生阿秒光源的激光器的研製工作。

先進阿秒激光設施作為用户裝置，要求驅動激光器具備極佳的穩定性與可靠性，代表當前超快激光的最高水平，技術難度顯而易見。

為確保大科學裝置建設和運行的自主可控，早前，先進阿秒激光設施牽頭髮起了“高性能激光器創新產業聯合體”。首批40個成員單位包括27家激光器頭部企業、10家高校和3家研究機構，圍繞建立測試平台、打通供應鏈、建設產業集羣等方面開展工作，更好地整合資源要素，提升相關產業發展水平。

據介紹，在科研隊伍方面，不僅是依靠中國科學院物理所，還聯合相關的科學研究所、相關單位一起共同攻關。

先進阿秒激光設施在東莞開工建設，與中國散裂中子源等大科學裝置串珠成鏈，“基礎研究+技術攻關+成果轉化+科技金融+人才支撐”全過程創新鏈將更加完善，服務粵港澳大灣區、輻射全國，將為突破重大科技前沿問題和產出重大成果奠定堅實基礎。

中國科學院物理研究所研究員先進阿秒激光設施總工程師 趙昆：因為超快光學的領域裏，阿秒激光這個領域是最前沿的。如果我們能夠在這個領域上面建這樣一個大裝置，為廣大的用户提供應用，那麼相當於是在這個領域開了一扇新的窗，走出了一條新的路。對國家在這個領域上的發展，有非常大的推動作用。

期待！