北京正負(fù)電子對撞機實現(xiàn)“一機兩用”。北京同步輻射裝置(BSRF)是我國第一個建成并投入使用的、橫跨紫外到硬X射線波段的大型同步輻射裝置,屬于第一代同步輻射光源。1991年正式對外開放。絕大部分設(shè)備為自主研發(fā)、制造,后經(jīng)不斷地改進和升級,性能接近第二代同步輻射光源。
BSRF建有3個實驗大廳,共有5個插入件,14條光束線和實驗站,提供同步輻射專用光和兼用光運行,具有蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)、X射線成像、X射線衍射、XAFS、X射線小角散射、光電子能譜、圓二色譜、漫散射、X射線微區(qū)熒光分析、軟X射線計量和譜學(xué)、高壓衍射、LIGA和光刻等多種實驗技術(shù)。用戶領(lǐng)域覆蓋物理、化學(xué)化工、生命科學(xué)、環(huán)境資源、醫(yī)學(xué)等。
BSRF光束線站分布示意圖
作為我國北方主要的同步輻射研究基地,BSRF不僅為基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究提供強有力的實驗手段,還為國家重大需求提供重要的技術(shù)支持。每年為120多個科研單位的500多個課題提供服務(wù),充分發(fā)揮同步輻射實驗方法的優(yōu)勢,取得了一批高水平的實驗成果。
用戶分布在29個省、市、自治區(qū),課題領(lǐng)域蓋物理、化學(xué)化工、生命科學(xué)、環(huán)境資源、醫(yī)學(xué)等
揭秘SARS病毒結(jié)構(gòu) 尋找SARS病毒克星
SARS冠狀病毒主蛋白酶晶體結(jié)構(gòu)
2003年,清華大學(xué)饒子和教授課題組利用BSRF生物大分子站成功破解出SARS冠狀病毒主蛋白酶的晶體結(jié)構(gòu)(PNAS, 100(23), 13190-13195, 2003),抑制該酶的活性能夠阻斷病毒的復(fù)制,隨后通過實驗相繼獲得了有效的藥物靶分子,為研制治療SARS病毒的藥物提供了重要信息。
分子水平揭示砒霜治療白血病機理
PML蛋白在As3+替換Zn2+后局域空間結(jié)構(gòu)的變化
2010年,上海血液學(xué)研究所、醫(yī)學(xué)基因組學(xué)國家重點實驗室利用BSRFXAFS實驗站X射線吸收譜學(xué)方法,成功揭示了砷劑治療急性早幼粒細(xì)胞性白血病的分子機制(Science,17, 584-589,2010),對解釋“砷的結(jié)合如何決定癌蛋白命運”起到了重要作用。用現(xiàn)代科學(xué)手段揭示中藥的分子作用機制,為腫瘤治療的新策略提供了理論和實踐依據(jù)。該成果被評為2010年度“中國科學(xué)十大進展”之一和“2010年中國百篇最具影響國際學(xué)術(shù)論文”。
解析菠菜主要捕光復(fù)合物L(fēng)HC-II晶體結(jié)構(gòu)
Nature封面及2.72?菠菜主要捕光復(fù)合物L(fēng)HC-II晶體結(jié)構(gòu)圖
2004年,中科院生物物理所與植物研究所合作完成了“菠菜主要捕光復(fù)合物(LHC-II)2.72? 分辨率晶體結(jié)構(gòu)”的測定工作(其中部分衍射數(shù)據(jù)在BSRF生物大分子實驗站獲得)(Nature,428,287-292, 2004),在世界上率先完成了這一具有高度挑戰(zhàn)性的國際前沿課題,推動了我國光合作用機理與膜蛋白三維結(jié)構(gòu)研究進入國際領(lǐng)先水平。該成果被評為2004年“中國十大科技進展新聞”和2005年度中國科學(xué)院杰出成就獎。
揭示碳基高效光解水催化劑的催化機理
光催化機理示意圖
利用軟X射線吸收譜進行電子結(jié)構(gòu)研究
2015年蘇州大學(xué)設(shè)計構(gòu)建出一種新型高效的光催化劑,利用BSRF軟X射線吸收譜學(xué)方法,揭示這種納米復(fù)合催化劑的催化機理(Science,347,970-974,2015),對于推動太陽能制氫的清潔能源研究具有重要的意義。該成果評為2015年度”中國科學(xué)十大進展”。