“加速電子以生光，以光為尺探微觀”—— 如同一台 “超級 X 光機”，同步輻射光源正憑借穿透表象的 “洞察之力”，成為人類解析物質微觀結構的 “火眼金睛”。記者從中國科學院高能物理研究所獲悉，我國第一台第一代同步輻射光源 “北京同步輻射裝置(BSRF)” 已重啟開放;而世界設計亮度最高的第四代同步輻射光源 —— 中國首台高能同步輻射光源(HEPS)，一期工程将于 2025 年底完成建設并啟動試運行，屆時将以 “地球上最亮的光”，為前沿科學研究與産業創新打開全新視野。
老光源 “再出發”：三十載耕耘奠定科研基石
同步輻射光源的核心原理，是通過加速電子在磁場中沿弧形軌道運動，使其在切線方向釋放電磁輻射，經光束線精細調制後，為航空航天、生物醫藥、能源環境等領域提供 “高品質光源”，助力科學家解析物質微觀結構與演變機制。
作為我國第一台第一代同步輻射光源，北京同步輻射裝置自 1990 年運行以來，始終秉持 “開放、聯合、開拓、創新” 理念，對國内外科研單位全面免費開放。其 14 條光束線和實驗站可提供從真空紫外到硬 X 射線的全譜系光源，30 多年來支撐了一系列重大科研突破：從 SARS 病毒蛋白質分子結構解析，到 “砒霜” 治療白血病的分子機制破解，再到凝聚态物理、材料科學等領域的基礎研究，成為我國科研體系中不可或缺的 “硬核平台”。
随着 2025 年 5 月北京正負電子對撞機升級改造完成，北京同步輻射裝置将保留 8 條光束線站，以全年兼用光模式持續服務科研，老當益壯續寫傳奇。
新光源 “創紀錄”：第四代技術定義 “亮度新标杆”
在北京懷柔雁栖湖畔，高能同步輻射光源(HEPS)的建設已進入沖刺階段。作為我國首台高能同步輻射光源，其設計亮度位居世界第一，堪稱 “地球上最亮的光”;300 千電子伏特的高能 X 射線，更是賦予它 “看透” 物質深層結構的能力，可實現實時、原位、實際工況下的微觀結構觀測，讓科研從 “靜态分析” 邁向 “動态追蹤”。
自 2019 年啟動建設以來，HEPS 團隊已完成加速器、光束線站主體建設，15 條光束線站全部成功出光。通過創新研發前沿調試方法，團隊攻克了納米聚焦鏡等關鍵技術難題，實現 “加速器 — 插入件 — 光束線 — 實驗站” 全鍊路協同運行，束流發射度等核心指标表現優異。
值得關注的是，HEPS 的 “野心” 不止于一期工程。其設計容納 90 條光束線站，團隊正探索 “多渠道投資 + 用戶深度參與” 的建設模式，計劃 “十五五” 期間建成 45 條線站，通過與科研機構、企業的緊密合作，讓大裝置更快服務于基礎研究與産業升級。
“四世同堂”：光源家族構築科研 “超級矩陣”
從第一代到第四代，我國同步輻射光源已形成 “四世同堂” 的格局：北京裝置(一代)、合肥光源(二代)、上海光源(三代)持續服役，HEPS(四代)即将登場，共同構成覆蓋不同能量範圍、滿足多元需求的 “光源矩陣”。
前三代光源早已深度融入科研與産業：在材料科學領域，解析晶體結構、探索半導體與超導材料;在生命科學領域，為蛋白質結構解析、新藥研發提供高分辨率 “影像”;在環境科學領域，追蹤污染物遷移機制…… 而第四代光源 HEPS 的加入，将把觀測精度推向新高度 —— 憑借高亮度、高相幹性優勢，它可支撐高溫超導、新能源固态電池等 “卡脖子” 技術的基礎研究，加速新材料研發與新型藥物篩選，讓人類對微觀世界的認知從 “看清” 邁向 “看懂”“看透”。
“HEPS 将瞄準國家重大需求，在前沿科學與産業創新中發揮‘不可替代’的作用。” 高能同步輻射光源工程總指揮潘衛民表示。随着年底試運行啟動，這束 “最亮的光” 将照亮更多未知領域，為我國科技自立自強注入強勁動力。
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