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中东同步加速器光源实验科学与应用中心:中东科学成就

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中东(SESAME)实验室的同步光源实验与应用
© CERN

中东同步加速器光源实验科学与应用国际科学研究中心(SESAME)于2017年5月16日在约旦Allan成立。这是中东及邻近国家第一个此类研究中心,在同步加速器光源方面极具实力。这个经历14年艰苦建设、凝聚8国力量的开创性项目系在联合国教科文组织支持下建立,具备双重意义——巩固本地区的杰出科学成就,并在不同文化、政治和宗教背景的科学家之间建立跨境合作、对话和理解。

阿奴·艾尔-邹比

中东同步加速器光源实验科学与应用中心(SESAME)是中东地区第一个此类国际性中心。它就如一个强大的,高精度的科研显微镜。通过它,电子在中空磁化环中加速,并能很快达到光速。这些电子加速时产生了密集的粒子束。这些粒子束被储存并导向研究样本,因为其能帮助我们从新的角度或更深层的维度进行观察。应用领域从物理学到分子化学和纳米科学,并对考古、环境科学、农业、工程、药理、医学和工业领域均有助益。近年来,同步加速器在晶体学中研究应用催生了5项诺贝尔奖。

来自中东的科学家——无论其专业领域、国籍或宗教信仰——将不用远赴其它地区的研究中心去开展研究,更不会因为本地区缺乏先进的设施而放弃自己的研究。在SESAME,他们可以使用同步辐射来研究样本,在不同的科学领域实现新的突破,分析成果并互相交换数据。科学家们可以通过该中心与同地区的其他研究人员建立研究网络,并与全世界25个国家的60多个同步加速器机构合作。全世界大约有5万名研究人员使用同步加速器设备进行工作。

SESAME是一个政府间机构,8个成员国分别为:塞浦路斯、埃及、伊朗、以色列、约旦、巴勒斯坦、巴基斯坦和土耳其。该中心的观察国(组织)亦对其提供支持,包括:巴西、加拿大、欧洲核研究组织、中国、欧盟、法国、德国、希腊、意大利、日本、科威特、葡萄牙、俄罗斯、西班牙、瑞典、瑞士、英国和美国。截至2017年5月,该项目总投入已趋近0.9亿美元。

SESAME取得了巨大的成功。首先,自13世纪的辉煌之后,中东地区科学研究经历了漫长的断层期,该中心犹如一束希望之光,照进这一弥漫着混乱、政治冲突和经济萧条的地区。中心的建立,让危险、谴责、惩罚和恐怖主义笼罩下的人们再度聚焦科研、合作和共赢。

SESAME:杰出的成功典范

水在99度时,仅仅是热的;只有在达到100度时,它才会沸腾并产生蒸汽。水蒸汽被用来为火车和工厂提供动力,也为工业革命奠定了基础。小小的一度之差让一切变得不同,进而引发了一系列变革。

同样的规律在我们的生活中反复上演——做到成功还不够好;若要做出真正的改变并达到杰出水平,我们还需要在成功的基础上在努一把力。在传统概念中,成功即耐心、充足的准备和决心;但在顶尖科学的残酷竞争中,它还需要一些额外的东西——创造力,或者超出平凡的能力。这“一度”正是令人满意和卓尔不凡之间的区别。

这就是SESAME同步加速器的故事。支持这一梦想的研究者们在知悉确认自己的立场之后,他们就把精力用在脚踏实地逐步前进上——筹措资金、建设基础设施、培训员工、制定工作计划并执行等……如此坚持,直到中心落成之日。如果没有从个人到国家和机构的所有参与者迈出的那变革性的一步,这一开拓性的科学成就将永远不会实现。

从他们意识到中东需要拥有属于自己的先进研究中心的那一刻起,科学家们就开始为实现这一目标而努力奋斗。1997年,来自位于斯坦福大学的美国国家加速器实验室(SLAC)的Herman Winick和德国同步加速器中心 的Gustav Adolf Voss表示,当German Bessy 1号加速器在1999年退役后,将被捐赠给中东,以提供电子加速器原子核。这一建议广受科学界好评。中东科学合作组织负责人Sergio Fubini和欧洲核子研究组织(CERN)前任总干事Herwig Shopperr一同向德国政府递交了此项提议。在联合国教科文组织保证SESAME将在教科文的支持下建立,并承担设备拆解和从德国到约旦的运输费用之后,德国政府批准了这一项目。

联合国教科文组织在1999年启动该项目。3年之后,教科文正式宣布负责监督加速器的建造,因为该项目符合其通过教育、文化和科学加强安全、和平与国际合作的宗旨。

人文精神战胜分歧

在时任SESAME委员会主席Chris Llewellyn Smith和中心主管Khaled Toukan的领导下,SESAME的建设得到了包括参与国、观察员和捐助者在内的各方长期的强力支持——从2003年建设启动到2017年中心落成。约旦提供了土地,并支付了中心建筑的建造费用。与此同时,国际原子能机构(IAEA)为研究和工作人员提供了专门的高级培训和奖学金。欧盟提供了1800万美元的资金。在SESAME存储环磁性系统的建造过程中,欧洲核子研究中心以其丰富的经验为该中心提供了指导。世界各地的组织、国家和同步加速器中心等合作伙伴也提供了建议和专业知识、计划和设备,这完美地体现了团结、合作、慷慨和创造力。

在2017年5月16日的启动仪式的欢乐、热情、自豪和乐观气氛中,依然有人感到不安。他们担心的是,14年的努力奋斗中所遇到的所有障碍都被克服了吗?答案只可能是肯定的——科学在服务人类的同时,有能力将大家团结起来,超越分歧。

太阳能供电

SESAME的特殊性不仅仅在于它是中东地区第一个此类中心,或者它成功地让身处冲突地区的人民对科学感兴趣。它还是第一个完全由太阳能驱动的科学实验室。

此外,至少750名研究人员和工程师从SESAME的成立中获益。他们上了研究中心和实验室提供的专门的培训课程,这些课程都出自国家级前沿科学中心。通过这种方式,该中心有助于保护该地区的科学资源,同时遏制人才流失,促进这些研究人员参与到各自国家的科学研究和经济发展中。通过建立科学能力,并以较低的成本增加在研项目的数量,该中心还有助于提高该地区大学和研究中心的科学教学和研究水平。在科学范畴之外,它还是东西方文化和南北半球文化之间的桥梁。

在首轮粒子束应用征集中,该中心收到了关于应用其2束粒子束的55项申请。中心的存在使得该地区的研究人员有可能在诸多领域有所建树,如疾病早期诊断和治疗、考古学、植物疾病识别与应对,以及在不破坏的前提下研究古代手稿。

前路仍有挑战需要攻克——用户社群的进一步发展,新型粒子束的开发,中心设施的整合。此外,还需找到赞助方来提供中心运营资金。但是,这些挑战都不会让那些坚信这个项目及其目标的人气馁,因为它既代表了科学的胜利,也是共同世界和人类理念的体现。

 

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阿奴·艾尔-邹比

来自约旦的记者兼通讯专家阿奴·艾尔-邹比是视听资讯方面的专家。她是约旦国家电视台多个节目的制作人和主持人,并于2014年获开罗阿拉伯媒体节金奖。