當同步光照射在物質上時，就會產生許多不同的效應，比如光電子發射、離子或中性原子脫離、吸收、散射等現象。這些效應與物質本身的物理或化學特性密切相關。“因此，我們通過探測到的這些反應，就可以研究在原子、分子尺度上各種物質的微觀結構和運動規律。”董宇輝說。
為了製造能量更高、亮度更強的同步光，人類發明了可產生這種光的大工具——同步輻射光源。
迄今為止，世界上70%的已知生物大分子結構：蛋白質、DNA、RNA、核糖體、核小體、病毒等，都是借助同步輻射光了解的，為各學科的前沿研究提供了重要支撐。近年來，世界各國都在加大對同步輻射設施建設的投入。據不完全統計，目前全世界已相繼建成50多台同步輻射光源。
“如今，同步輻射光源已成為尖端科學研究及工業應用不可或缺的實驗利器，可廣泛用於材料、生物、醫藥、物理、化學、地質等領域。”董宇輝說，“比如在醫學領域，科研人員就借助同步輻射光源揭示出活體腫瘤和腦血管病的發生和發展機制，為重大疾病的早期診斷與治療提供關鍵理論基礎和技術支撐。”
第四代高能同步輻射光源具有更高的分辨率
上世紀80年代末，依托於北京正負電子對撞機的第一代同步輻射光源——北京同步輻射裝置建成並投入使用。此後，為了獲得更高的分辨率，我國又相繼建成合肥光源（第二代）、上海光源（第三代）。
近年來，隨著世界同步輻射光源的發展，很多國家都在探究高能光源的更新改進方案。目前世界上已有3個“旗艦型”高能同步輻射光源裝置，分別為日本、美國、歐洲擁有。
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