坐落于上海张江科学城，外形酷似鹦鹉螺的上海同步辐射光源（以下简称上海光源），历时11年预研优化、5年技术攻关建造，如今已稳定高效运行了12年。
从亿年前的琥珀古鸟羽毛结构，到埃博拉病毒入侵机制、新冠病毒蛋白质结构，再到外尔费米子世界重大物理实验发现，上海光源为科学家探索微观世界照亮前行之路。12年来，上海光源不仅支撑产出了大批学科前沿研究成果，而且在国家战略需求与重大应用方面发挥着越来越重要的作用。
作为我国第三代同步辐射光源，上海光源的建设以及稳定运行凝聚了几代科学家对我国粒子加速器建设跻身世界先进行列的梦想，体现了我国基础科研领域面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康的重要历史使命。
艰难起步，我国粒子加速器从跟随到赶超
上世纪80年代，北京正负电子对撞机、合肥同步辐射装置、兰州重离子加速器工程的建设奠定了我国建造大型粒子加速器的基础。1993年，世界上第一台第三代同步辐射光源开始用户实验。
方守贤、丁大钊和冼鼎昌三位院士敏锐地意识到光源大科学装置在未来国家基础科研中即将发挥的重要作用，于1993年11月向国家提出“在我国建设第三代同步辐射光源”的建议。1995年3月，中国科学院和上海市决定共同向国家建议，由国家和地方联合出资在上海建设我国第三代同步辐射光源。
作为国之重器，大科学装置耗资不菲，而且难以在短时间内看到实际经济效益。在上海光源项目预研阶段，国家层面的决策也十分慎重。2001年，团队成员完成了预制研究，上海光源项目却没有成功立项。
此时，国际上第三代同步辐射装置处于快速发展阶段。“我们充分利用这段时间，将世界上加速器、光束线等领域新发展的先进技术和设计思想及时融入优化设计方案。到了真正建设的时候，上海光源的设计性能得到了新的提升，保证了建成时步入世界先进行列并达到一流水平。”中国科学院上海高等研究院党委书记、副院长，中国工程院院士赵振堂表示。20多年来，他参与了上海光源的预研、建设、开放运行和二期工程建设。
“老一辈科学家及中科院、上海政府领导非常坚定，因为国家的创新发展需要这样的关键大科学装置，他们鼓励我们要对未来充满信心。”赵振堂回忆，他的博士后工作合作导师方守贤院士也多次鼓励他坚定信心。
2004年11月，国务院常务会议终于批准了上海光源工程建议书，该工程于同年12月正式动工。
填补空白，大科学装置前沿技术集成攻关
2001年完成预研，2004年破土动工，2009年开放运行……上海光源工程的不同阶段，赵振堂的团队面临着不同的难题：最先直面的是在投入和经验积累都不足的条件下，如何建成一座世界一流水平的同步辐射光源。其次是有了光源后，作为公共性平台设施，能不能保证国际先进水平的运行性能。
在工程预制研究阶段，根据国际第三代同步辐射装置的技术特点，工程指挥部主持研制了41项单元技术，其中22项为国内首次研制，有26项设备的技术指标达到国际先进水平。随后，科研人员又开展了物理方案优化和100MeV直线加速器研制等设计和预研工作。
据介绍，上海光源由一台150MeV的直线加速器、全能量增强器和一台3.5GeV电子储存环组成，其中储存环周长约432米，直径超过160米。这样一个大型粒子加速器是集高科技、多专业、多门类的综合性复杂系统，需要把世界先进技术设备有机结合，这势必会带来集成创新难度。
“最困难的地方，是要尽可能把先进的设计思想和技术融入设施建设方案中，还要对先进技术方案和性价比方面进行综合选择取舍，掌握装置所需加工周期、材料和制造费用，使其在可控的时间、经费内完成。”赵振堂说。
第三代同步辐射光源的特点是光束高亮度，而且光的位置和发射角要高稳定，光斑的抖动要控制在零点几个微米的水平上，这必须综合考虑设施的地基、支撑、冷却水流速、隧道温度和冷却水温度稳定性、环境振源以及周边交通等各种因素带来的振动影响。
为保证装置性能处于世界领先水平，上海光源团队进行了长期技术攻关探索。例如，不断进行低发射度的储存环优化设计，分析研判各种设备性能要达到的技术指标，同时还要进行关键核心元器件的技术研发。波荡器是第三代同步辐射光源及自由电子激光的关键设备，束流要通过波荡器内部交替排列的磁块才能发出高亮度的光。上海光源建设期间不仅自主研制成功了椭圆极化波荡器，而且还攻克了真空波荡器难关，这些工作均填补了国内空白。
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