比太阳亮1万亿倍，性能世界领先？北京“国之重器”HEPS试运行

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什么概念？比太阳还要亮1万亿倍。

听起来像天方夜谭，但它确实已经成为现实。

我们这束超强的光线，来自北京怀柔科学城的一座庞大装置，高能同步辐射光源（HEPS）。

很多人称它为“超级显微镜”，也有人更直白地称呼它为“国之重器”，最近，这台设备被官宣进入试运行阶段，这不仅让科学家们激动不已，也让人们对它的亮度、技术和潜力产生了无限好奇。

其实早在2019年，HEPS项目，就在北京怀柔科学城破土动工，这个科学城本身已经是中国科研版图中的重要一环，聚集了多个顶级研究平台，而HEPS显然是其中最“豪华”的项目之一，从一开始，这台装置就被定位为“一代跨越”的科研工具。

当时，中国已经有几台第三代同步辐射光源，但是第四代光源不同，它不仅亮度极高，而且性能要比之前高出数十倍甚至上百倍，政策、资金和科研人员的齐心协力，让这个项目迅速从构想到开工，开启了一场“光与材料”的对话。

装置的核心，可以形象地形容为一个“电子运动场”，长达1.36公里的圆形轨道里，电子被持续加速，达到接近光速时，这些电子会在特定条件下释放出X射线。

光是释放X射线还不够，还得让这些射线足够强、足够亮，而HEPS最厉害的地方就在这里：它创造出了比太阳亮1万亿倍的X射线。

是什么概念？普通光可能只能照亮肉眼可见的宏观物体，但这种级别的X射线，可以轻松穿透最厚实的物体，甚至直接探测到肉眼看不到、微观层面的原子和分子结构。

可以说，HEPS是为“看清万物的本质”而生的，如果说以往的科学工具让人类看到了物质的外表，那HEPS的目标就是揭露它们的灵魂。

就像我们看一本书，如果传统显微镜只能看到书页表面，那么HEPS就是直接翻开了书页，甚至还能解读每一段文字。

现在全球的同步辐射光源，技术代之间的差距就像普通显微镜和电子显微镜的差别，第三代同步辐射光源已经非常厉害，那么第四代又有什么不同呢？

HEPS的储存环束流发射度已经达到了皮米级，而且亮度直接提升了几个数量级，就这种提升幅度来说，就像从一个小手电筒直接跨越到了探照灯。

当亮度提升，也就意味着精度和观测范围大幅扩展，科学家们可以更清楚、更细致地观察到化学反应的瞬时变化、生物分子的结合过程，甚至是航空材料内部隐秘的缺陷。

别以为这是些高高在上的科学领域，其实这些技术和我们的日常生活、甚至国家发展都息息相关，久比方说，HEPS可以用来研究新药的分子反应，让药物研发更快更准。

此外，它也能帮助工程师们找到影响高铁或飞机零部件性能的微小问题，避免潜在的风险，如果说新能源电池的发展需要先进的工具优化性能，那么HEPS的强度恰恰能捕捉到电池内部如何“工作”，比如正极和负极的离子运动轨迹。

众多数据，都可能直接关系到下一代国产新能源车的使用寿命，此外，在微芯片研究这一方面，HEPS还能帮助解析纳米级别的电路构造，从而推动国内芯片制造能力的突破。

不过，这座“国之重器”不仅仅局限于国内应用，它未来也计划向全球开放，这一计划令人期待，因为长期以来，同步辐射光源通常是被欧美一些科技领先国家垄断的高级资源。

很多国家想要利用，都得排长队甚至花高价支付机时费用，而现在，中国不仅填补了自己的技术空白，还做到了超越，让全球的科学家有了更多的选择，这也让HEPS在国际范围内引起了不小关注。

就像文章上面说的，HEPS的建设历程，也是一场科技和工程的“双向奔赴”，科学家们需要一台全新的第四代光源设备，工程师们则面临全新的技术挑战，从加速器到光束线再到核心部件，HEPS的整体国产化率超过了95%。

而这，自然也就意味着这个装置在很大程度上是中国设计、中国制造，而在试运行之前，HEPS已经完成了长时间、高密度的课题实验，很多成果无一不证明了这台装置的巨大战斗力。

不仅如此，HEPS试运行期间早已获得现场数据验证，超过200个科研需求正在排队等候，装置本身已经成为科研“必争之地”。

有朋友可能会好奇，为什么机会这么稀缺？主要还是因为同步辐射光源是全球科学界的顶级工具，所以几乎每条光束线都备受关注。

更值得一提的是，HEPS目前有14条光束线，但未来扩展计划显示可以扩展到90条，这进一步凸显了它服务大规模研究需求的潜力。

科技发展一向是人类进步的重要推动力，但HEPS的出现并不仅仅是传统意义上的科学平台，它不是讲理论、印论文的象牙塔，而是和人们的日常生活息息相关的工具。

就像飞机舱门材料的检测、药物分子结合模式的捕捉和农业转基因作物的研究稳定性，这些我们听起来天马行空的领域，背后可能都离不开HEPS的影子。

正因为有了这台“超级显微镜”，科学家可以以前所未有的精度，揭开物理学、化学甚至生命科学中的一个个小谜团。

从动工到试运行的这几年里，HEPS不仅实现了质的飞跃，也改变了人们对“科技大装置”的一般印象。

大多数人提到光源装置，可能先想到的就是欧美研究中心，但HEPS的崛起让这一局面有了变化，特别是它超越了“全球顶级设计”的标准，使其成功在世界科技话语权中占据制高点。

可以说，我们这台比太阳亮1万亿倍的“超级显微镜”，前途无量。

参考资料：

比太阳亮一万亿倍，位于怀柔的“超级显微镜”建成试运行，2026-03-29，新京报

高能同步辐射光源启动首轮课题征集，2026-03-25，中国日报网