比太阳亮1万亿倍，性能世界领先！北京“国之重器”HEPS试运行

2026年中关村论坛年会上，一则重磅科技消息引发广泛关注：位于北京怀柔科学城的高能同步辐射光源（HEPS）正式进入试运行阶段，这台被誉为“超级显微镜”的国之重器，能发出比太阳亮1万亿倍的X射线，不仅是亚洲首个、中国首台第四代同步辐射光源，更凭借全球顶尖的综合性能，让我国在微观探测领域一举跻身世界第一梯队。

从空中俯瞰，HEPS的外形酷似一个巨大的放大镜，而这也恰好契合了它的核心功能——帮人类看清肉眼完全无法捕捉的微观世界。很多人会好奇，这台能发出“比太阳亮1万亿倍的光”的装置，到底是做什么的？

简单来说，它就像一台性能拉满的“超级X光机”。我们去医院拍X光，只能看清骨骼和身体的大致结构，而HEPS发出的超高亮度X射线，能穿透物质表层，看清内部原子、分子级别的细微结构和动态变化。它的核心原理，是让电子在接近光速的环形轨道中高速运动，从而持续释放出高亮度、高准度的X射线，科研人员借助这束“超级光”，就能解锁微观世界的诸多奥秘。

很多人对“比太阳亮1万亿倍”没有概念，这背后是它全球领先的硬核性能。和目前广泛使用的第三代同步辐射光源相比，第四代HEPS实现了质的飞跃：它的储存环束流发射度最低可降至44皮米·弧度，相当于把原本指尖粗细的电子束，压缩到了针尖大小，电子束更集中、发散更小，亮度直接提升了2到3个数量级。同时，团队还把电子束在发光点的位置波动控制在了1微米以下，最长能实现连续76小时无故障稳定供光，无论是精度还是稳定性，都达到了世界同类装置的顶尖水平。

这台国之重器，从来都不是实验室里的“摆设”，而是能实实在在解决产业和科研难题的“万能钥匙”。从2025年12月启动试运行用户实验以来，截至2026年2月中旬，它已经为91个单位完成了222项课题实验，提供了近5000小时的实验机时，服务对象涵盖了清华、北大等国内顶尖高校，新加坡国立大学、英国伦敦大学学院等海外科研机构，还有比亚迪、宁德时代、中航发等行业领军企业。

在实际应用中，它的作用更是无处不在。航空发动机的叶片、高铁的轮毂有没有细微的内部缺陷，3D打印的材料在使用过程中结构会发生什么变化，用它都能精准检测出来；新能源汽车的电池，在充放电过程中内部材料的结构如何演变，它能实时捕捉，帮科研人员研发续航更长、更安全的电池；芯片里的纳米级结构有没有缺陷，药物分子如何和病毒结合，阿尔茨海默症相关的神经元连接有什么变化，这些困扰科研界多年的难题，都能借助HEPS找到突破口。

长期以来，同步辐射光源一直是全球科研领域的“刚需”，而高性能的第四代高能同步辐射光源，更是美欧等少数国家的“独门利器”。此前，国内很多科研团队想要做相关的高精度实验，只能排队申请国外的装置，不仅耗时耗力，还处处受限。

如今HEPS建成试运行，让我国继美国、欧洲之后，成为全球第三个拥有第四代高能同步辐射光源的国家，不仅填补了我国高能量同步辐射光源的空白，还能和国内现有的光源形成能区互补，搭建起完整的光源体系。更值得一提的是，3月20日，HEPS已经面向全球启动了首轮用户课题征集，预计2026年年中通过国家验收后，就将正式面向全球用户开放运行，未来它还将建设90条以上的光束线站，能同时容纳数十组科学家开展实验，成为支撑我国基础科研和产业创新的核心平台。

从2019年6月正式开工建设，到如今顺利试运行，这台国之重器的背后，是我国科研团队历时6年多的自主攻关。它的到来，不仅让我们拥有了看清微观世界的“火眼金睛”，更将为我国突破“卡脖子”技术、实现高水平科技自立自强，注入源源不断的动力。