如何能拍攝到原子運動的清晰圖像？可用于癌癥治療的質子刀是否有可能更小型化？這些或許都要依靠超強超短激光的“能力。”

澎湃新聞(www.kxwhcb.com)記者近日獲悉，在位于上海浦東張江高科技園區的中科院上海光機所-上科大超強激光光源聯合實驗室中，上海超強超短激光實驗裝置（SULF）的預研工作取得重要階段性進展，成功實現了5拍瓦激光脈沖輸出，達到當前國際同類研究的領先水平。SULF項目計劃于2017年在國際率先實現10拍瓦激光輸出目標。

有關負責人介紹，超強超短激光能在實驗室內創造出前所未有的超強電磁場、超高能量密度和超快時間尺度綜合性極端物理條件，在臺式化加速器、超快化學、阿秒科學、材料科學、激光聚變、核物理與核醫學、高能物理等領域具有重大應用價值。因此，多個國家投入巨資開展10拍瓦（1拍瓦=1千萬億瓦）級大型超強超短激光裝置的研制。

在國家發改委和上海市的支持下，以10拍瓦激光裝置為核心的上海超強超短激光實驗裝置（SULF）的研制已被納入上海建設具有全球影響力的科創中心、打造世界級重大科技基礎設施集群的首批重大項目，也將是上海張江綜合性國家科學中心的核心平臺之一。

來自中科院上海光機所的激光專家介紹，超強超短激光有著多種用途，比如在生物領域，可用于研制臺式化電子加速器和超快X射線源，用于對蛋白質中原子運動的成像探測，揭示生命的奧秘；可用于研制基于小型化激光質子加速器的激光質子刀，用于癌癥的治療；產生的阿秒（10-18秒）脈沖還可以用于探測原子內電子的運動，推動材料科學與信息技術的進步；超強超短激光還可用于產生反物質，研究天體物理和宇宙起源，將來還可能用于真空結構和暗物質的探測。

張江的超強激光光源聯合實驗室的技術人員告訴澎湃新聞記者，項目團隊在國際上首次實現了200焦耳以上能量水平的寬帶（70納米）激光放大輸出。主放大器輸出的數納秒級啁啾脈沖經過采用大口徑光柵的脈沖壓縮器壓縮至亞30飛秒脈沖，壓縮后激光脈沖的峰值功率最高可達5.3拍瓦，這是目前已知的國際最高激光脈沖峰值功率。

SULF項目預計將首批建成如下3個用戶實驗終端，服務于物質科學與生命科學的研究。平臺之一是極端條件材料科學研究平臺，開展極端物理條件下材料的超高時間分辨動力學研究，在高溫高壓等極端物理條件下重要材料動態特性研究等方面具有不可替代的重要應用需求。平臺之二是超快亞原子物理研究平臺：基于激光驅動產生的超快高能粒子束流與光子束流，開展等離子體狀態反應截面，低宇宙環境噪聲下小截面反應，高能光子巨共振等研究，在天體物理和未來能源研究方面具有重要應用需求。平臺之三是超快化學與大分子動力學研究平臺：基于激光驅動產生的阿秒X射線源、超快質子束以及太赫茲輻射束，實現有機大分子的結構測定等基礎研究。