摘要：领略大千世界的美景，需要一双明亮的眼睛；那么想要探秘纳米级分辨率的分子世界，则需要“巨型显微镜”来帮忙。对分子微观世界的认知，不仅能满足我们的好奇心，更为关键的是，它能让我们在分子结构设计中施展各种奇思妙想，进而实现千变万化的材料功能，造福人类。

领略大千世界的美景，需要一双明亮的眼睛；那么想要探秘纳米级分辨率的分子世界，则需要“巨型显微镜”来帮忙。对分子微观世界的认知，不仅能满足我们的好奇心，更为关键的是，它能让我们在分子结构设计中施展各种奇思妙想，进而实现千变万化的材料功能，造福人类。

3月15日，首都科学讲堂迎来一场别开生面的科普盛宴。中国科学院高能物理研究所研究员、博士生导师赵丽娜以《巨型显微镜下的神秘分子世界》为题，带领观众朋友走进同步辐射大科学装置的奇妙世界，揭秘微观结构与人类科技发展的紧密联系。活动吸引了众多中小学生及家长参与，现场互动氛围热烈。

讲座伊始，赵丽娜以“显微镜如何让我们看见微小世界”为引，从小学课堂常见的光学显微镜谈起，逐步引出电子显微镜、X射线成像技术，最终聚焦我国自主建设的“高能同步辐射光源”大科学装置。“这座‘巨型显微镜’的加速器环周长1400米，面积相当于20余个足球场，能支撑90条实验线站同时工作，是探索分子世界的超级眼睛。”通过生动的比喻，赵丽娜将复杂的科学装置转化为孩子们能理解的“显微镜升级版”，现场观众纷纷惊叹于科技工程的宏伟。

一组组显微图像串联起科学发现与应用的场景：蝴蝶翅膀的纳米级鳞片结构启示仿生材料设计，壁虎脚掌的微米级绒毛揭开超强吸附力的秘密，水稻叶片的特殊疏水结构为抗旱品种培育提供线索。当屏幕上出现石墨烯的原子级影像时，赵丽娜动情地说：“1985年科学家首次在显微镜下发现足球状碳60分子结构时，那种发现微观世界与宏观事物惊人相似的震撼，正是科学探索的魅力所在。”

同步辐射技术的实际应用更引发关注。赵丽娜以团队开展的铜基纳米酶抗癌研究为例，解析如何通过X射线精准“拍摄”药物分子与肿瘤细胞的相互作用。“纳米颗粒像特工一样潜入病变细胞，利用稳定高效的催化反应精准破坏目标，这种‘分子级特工’的诞生离不开同步辐射装置的‘火眼金睛’。”深入浅出的讲解让晦涩难懂的技术原理变得鲜活。

讲座后半程，赵丽娜带领观众化身“科学侦探”，体验多尺度分子模拟与人工智能的融合应用。通过动画演示，观众直观看到计算机如何用数学“积木”搭建分子运动模型，预测材料性质。“就像用乐高还原战斗现场，我们通过模拟找出抗癌药物与细胞结合的最佳角度。”现场小朋友在“牛顿力学小课堂”环节踊跃参与，用质量与加速度公式计算“苹果砸牛顿”的冲击力，在笑声中理解基础物理原理。

谈及科技前沿，赵丽娜特别提到怀柔科学城在建的第四代同步辐射光源：“新一代装置亮度提升百倍，能捕捉万亿分之一秒的分子变化过程。结合人工智能技术，我们将实现从‘看见结构’到‘预测功能’的跨越，为新材料、新能源研发按下加速键。”

在活动的尾声，赵丽娜鼓励大家：“从显微镜到同步辐射装置，科学工具的创新始终推动着认知边界拓展。期待更多青少年加入科学探索行列，用好奇心点亮下一个微观奇迹。”她表示，科学没有“标准答案”，就像百年前伦琴发现X射线时，没人想到它会成为今天解析蛋白质结构的钥匙——而你们手中好奇的火种，或许就是打开下一个科学奇点的关键。

随后的讲座互动环节中，“高能同步辐射光源的主要作用有哪些”“碳纳米管的原子结构是如何使其既坚固又轻巧的”“该如何研究纳米药物”……赵丽娜也为观众一一耐心解答了相关问题。

首都科学讲堂由北京市科协主办，北京科学中心、北京青少年科技中心、北京青少年科学基金会、北京科学教育馆协会承办。2025年，首都科学讲堂继续高举首都科学文化旗帜，以北京科学中心为主阵地，广泛联动各方力量，结合前沿热点科技、重点展览展项，走进远郊区及大中小学校，走进科研院所、国家重点实验室等，努力构建多元主体共同参与的大科学文化新格局，打造首都科普亮眼“名片”，服务公民科学素质提升和北京国际科技创新中心建设，满足人民群众对美好生活的向往。

弘扬科学家精神

播撒科学的种子

让科学普及与科技创新两翼齐飞

来源：光明网