《科学画报》
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探索新型冠状病毒的“花冠”，上海光源在行动
2020-09-11 13:31:00为共同抗击疫情，“上海光源”特别开通的“新型冠状病毒研究专项课题”绿色通道，于近期在关机维护期临时开机，助力科学家深入了解新型冠状病毒的微观结构、打开病毒感染人体的“黑匣子”。
在上海浦东张江高科技园区，如果从空中俯瞰，可以看到一座巨大的圆形建筑，就像是一个银灰色“鹦鹉螺”，这就是我国迄今为止建成的规模最大的科学装置和多学科研究平台——上海光源。上海光源的直径超过了160米，它的设计原型来自路甬祥院士的手绘图。
上海光源是我国目前已建成的最先进光源
19世纪以来，有4种光源对人类的生活和科技发展带来了十分重大的影响。它们分别是电光源、X射线、激光和同步辐射光源。
上海光源是具有高性能价格比的第三代中能同步辐射光源，也是我国目前已建成的最先进光源。由于同步辐射在各门学科中的应用日新月异，世界各国都在竞相建造同步辐射装置。目前，全世界大约有68台同步辐射装置，分布于23个国家和地区，其中已建和在建的第三代同步辐射光源有25台。
上海光源首批建造的7条光束线站和1条分时运行的分支线站，于2009年5月6日开始对国内用户开放试运行。新建的蛋白设施5线6站和梦之线2015年验收后已正式投入运行，目前共开放了13条光束线和16个实验站。到2020年，上海光源将有近40条光束线站向用户开放。
探索病毒世界的科技之光
通俗一点讲，上海光源就像是一台巨型X光机和显微镜集群。医院的X光可以看清楚肉眼看不到的人体内部情况，同步辐射光源的亮度可以达到我们平时用的X光的上百亿倍，它通过光束线最终照射在各个实验站的样品上，运用光与物质相互作用的科学原理，科学家可以在分子和原子尺度上观察微观物质世界。
上海光源探测器对于活体动物的分辨率可以达到6.5微米(约为头发丝直径的十分之一)，而医院设备的精度一般只有为50~100微米。正是由于具有如此高的精度，上海光源为科学家打开了一扇通往微观世界的窗口。通过上海光源，可以剖析病毒的复杂机理、研究癌细胞的核糖转运机理等，上海光源已成为多个学科领域前沿研究不可或缺的实验平台。
例如，埃博拉病毒是对人类危害最严重的烈性病毒之一。中国科学院微生物研究所高福研究团队利用上海光源从分子水平阐释了这种新的病毒膜融合激发机制，成为近年来国际病毒学领域一大突破。该研究加深了人们对埃博拉病毒入侵机制的认识，为应对疫情及防控提供了重要的理论基础。他们的研究成果“埃博拉病毒入侵人体机制被破解”也因此入选了2016年度中国十大医学科技新闻。
探索新型冠状病毒的“花冠”
中国科学院微生物研究所研究员齐建勋、施一分别是中科院病原微生物与免疫学重点实验室病原微生物结构生物学研究组和病原感染调控与免疫识别研究组组长。他们目前正利用上海光源开展新冠病毒蛋白结构解析工作。
与SARS病毒相似，新冠病毒表面的“花冠”(由刺突蛋白形成)是病毒入侵的关键。齐建勋介绍说，在病毒入侵环节，刺突蛋白(又名S蛋白)会结合宿主表面的受体分子，介导病毒的入侵。“现在我们要了解S蛋白是如何与受体分子结合的，进而了解病毒的入侵机制，基于此去指导开发一些阻断病毒入侵的抗体或抑制剂并研制疫苗。”
文/石乔
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