项目概况 - 国家重大科技基础设施高能同步辐射光源（HEPS）已通过工艺验收 [1] - 该项目是我国第一个高能同步辐射光源，也是亚洲第一个第四代同步辐射光源 [1] - 项目于2019年6月正式启动，由中国科学院高能物理研究所承担建设，经过6年多建设完成 [2] 技术性能与地位 - HEPS综合性能达到国际同类装置领先水平，实现了我国同步辐射光源的代际跨越 [1] - 作为世界上设计亮度最高的第四代同步辐射光源，其建成后可发射比太阳亮度高1万亿倍的光 [1] - 装置可提供能量达30万电子伏的X射线，一期建设14条用户光束线站和1条测试线站，可容纳不少于90条高性能光束线站 [1] 应用领域与影响 - HEPS将为满足国家战略需求、解决重大前沿科学问题和攻克关键核心技术提供有力支撑 [1] - 装置将在工程材料、芯片微电子、新药创制、石油化工、能源环境、纳米材料等众多领域的开发应用研究中提供有力支撑 [1] - HEPS将引领产业实现跨越式发展，在满足国家重大战略需求和工业核心创新能力研究需求的同时发挥作用 [1]

项目概述与里程碑 - 高能同步辐射光源（HEPS）于2025年10月29日通过工艺验收，预计2025年底开启试运行，2026年6月正式投入运行[1][18] - HEPS是世界设计亮度最高的第四代同步辐射光源，是我国和亚洲首个第四代同步辐射光源项目[1][6] - 项目于2019年6月开工建设，土建部分在三年多内完成，储存环1776台磁铁安装精度误差小于50微米[17] 核心技术参数与性能 - HEPS电子束流能量高达6 GeV（实测6.01 GeV），能提供能量高达300 keV的硬X射线[4][9] - HEPS的光亮度比普通X光机亮10万亿倍，比太阳亮度高1万亿倍，比第三代光源亮度高出100到1000倍[4][5] - HEPS储存环设计发射度约为35 pm·rad，实测水平自然发射度为0.0568 nm·rad，在国际同类光源中处于领先水平[8][9] - 装置具备超高灵敏度，曾记录到7.8级地震导致的地面波动，轨道异常波动峰值约330微米[10] 加速器系统与工作原理 - 加速器系统采用“三级火箭”结构：电子枪和直线加速器（49米）将电子加速至0.5 GeV，增强器（周长450多米）将能量提升至6 GeV，储存环（周长1360米，占地约20个足球场）产生同步辐射光[6][8] - 同步辐射原理是接近光速的电子在磁场中做曲线运动时，沿切线方向发射电磁辐射[3] - 第四代光源核心技术突破在于实现极低电子发射度，采用创新的多弯铁消色散结构[8][9] 探测器技术突破 - 科研团队攻克X射线直接探测技术，实现传感器、读出芯片和倒装焊三大关键技术国产化[11][12] - 第三代探测器样机性能对标甚至超越国际主流产品，具备超100万倍的动态范围和每秒超过1000张的高速成像能力[12] - 自主研发探测器每台可节省数百万元人民币，未来90多条线站建设将节省数亿元科研成本[18] - 最大版本探测器像素可达600万，将大批投入线站使用[13] 应用领域与科学价值 - 在生命科学领域，HEPS将支持灵长类脑成像及神经网络连接的三维成像解析，有助于抗肿瘤药物开发[14] - 在工程材料领域，HEPS能深入分析航空发动机叶片等工件内部缺陷，为航空航天材料研究和芯片破解“卡脖子”难题提供支撑[4][15] - 装置可观察锂离子在电池中的移动过程，帮助提高电池容量和寿命[15] - HEPS作为多学科交叉研究平台，能提供纳米级空间分辨、皮秒级时间分辨和毫电子伏级能量分辨的同步光[14]

项目核心成就与定位 - 我国第一个高能同步辐射光源，也是亚洲第一个第四代同步辐射光源 [1] - 综合性能达到国际同类装置领先水平，实现我国同步辐射光源的代际跨越 [2] - 项目于2019年6月正式启动，经过六年多建设高质量完成批复的建设内容和任务 [4] 技术性能与能力 - 可发射比太阳亮度高1万亿倍的光，是世界上设计亮度最高的第四代同步辐射光源 [2] - 主要由加速器和光束线站构成，一期建设14条用户光束线站和1条测试线站 [4] - 可提供能量达30万电子伏的X射线，可容纳不少于90条高性能光束线站 [4] 应用领域与产业影响 - 将引领产业实现跨越式发展，为工程材料、芯片微电子、新药创制、石油化工、能源环境、纳米材料等众多领域提供有力支撑 [4] - 能够帮助科研人员更好地"看清"微观世界，揭示物质微观结构及其生成演化过程和机制 [2] - 将为满足国家战略需求、解决重大前沿科学问题和关键核心技术提供有力支撑 [2][4]

项目里程碑 - 高能同步辐射光源项目于10月29日在北京通过工艺验收 [1] - 该项目是我国首个高能同步辐射光源，也是亚洲首个第四代同步辐射光源 [1] - 项目法人单位中国科学院高能物理研究所圆满完成了国家发展改革委批复的全部建设任务 [3] 技术地位与性能 - 该设施标志着我国在高能同步辐射光源领域实现了代际跨越，正式步入世界领先行列 [1] - HEPS的综合性能指标已达到国际同类装置领先水平 [3] - 建成后可发射比太阳亮度高1万亿倍的光，是世界上设计亮度最高的第四代同步辐射光源 [1] 科研与应用前景 - 该装置将能够帮助科研人员更好地"看清"微观世界，揭示物质微观结构及其生成演化过程和机制 [1] - 未来将容纳不少于90条光束线站 [3] - 将为工程材料、芯片微电子、新药创制、石油化工及能源环境等国家重大战略需求和前沿科学研究提供平台支撑 [3]

国家科技创新平台建设进展 - "十四五"规划纲要提出建设北京怀柔、上海张江、大湾区、安徽合肥综合性国家科学中心，并支持有条件的地方建设区域科技创新中心 [1] - 卫星观测显示科学高地正在加速崛起，形成重大科技创新平台集群 [1] 北京怀柔科学城发展 - 怀柔科学城从2016年规划逐步发展为全国重大科技基础设施密度最高地区之一，大科学装置布局初现 [5] - 核心设施高能同步辐射光源（HEPS）建成后将成为世界亮度最高的第四代同步辐射光源之一 [7] 上海张江科学城建设 - 张江科学城从1992年17平方公里扩展至2024年220平方公里，建有2个国家实验室、9个大科学设施、20多个研发机构及100多个孵化器 [9] - "上海光源"作为核心设施支撑科学城向国际一流迈进，人工智能岛产业生态圈建设显著完善（2020-2025） [9][11] 深圳光明科学城规划 - 光明科学城总面积99平方公里，重点布局大科学装置、科教融合、科技创新三大集群 [13] - 深圳理工大学主校区2024年获批设立，依托中科院深圳先进院资源开展前沿科技研究与人才培养 [15] 合肥未来大科学城聚焦领域 - 规划面积19.2平方公里，聚焦量子信息、聚变能源、深空探测三大高地，建设"夸父"聚变装置等国家重大设施 [17] - 聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）等装置集群建设成果显著（2021-2024对比） [17][19] 西部（成都）科学城产业布局 - 采用"一城多园"模式，成都科学城已布局6个大科学装置，其中2个纳入国家"十四五"重大设施规划 [21][23] - 主导产业为电子信息、生物医药、数字经济，实施"建圈强链"成为区域经济增长极 [23]

前沿科技突破 - 北京怀柔科学城的高能同步辐射光源（HEPS）亮度达太阳一万亿倍，是亚洲首台第四代光源，已开展实验并显示卓越性能 [1] - 合肥全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实现1亿摄氏度高质量燃烧1000秒，刷新世界纪录 [2] - 怀柔科学城布局37个科技设施，累计产出重大科技成果329项 [2] - 合肥集中布局建设13个大科学装置，并建立科研成果应用转化的“沿途下蛋”机制 [2] 产业科技赋能 - 深圳联合飞机科技有限公司拥有自主研发旋翼驱动技术，已申请专利超600项，并在全球进行知识产权布局 [4] - 广东省低空经济规模超千亿元，消费级无人机市场份额占全国95%，工业级无人机市场份额占全国54% [4] - 安徽江淮汽车与华为合作的尊界超级工厂配备超1800台智能机器人，制造环节精度达毫米级 [4] - 安徽省汽车及新能源汽车产量均居全国第一 [4] - 微元合成生物技术公司全球首创“一步发酵法”生产阿洛酮糖，大幅降低成本，其6万吨级产能改造项目将于今年10月投产，建成后将成为全球最大阿洛酮糖生产基地之一 [5] 区域协同创新 - 天津、河北有300多家关键零部件企业进入北京整车供应链，2024年京津冀地区新能源汽车产量达67.6万辆，同比增长154% [7] - 京津冀智能网联新能源汽车集群入选国家先进制造业集群 [7] - 由香港与内地科学家在东莞发起的XbotPark机器人基地孵化出超140家硬科技企业，其中6家成为估值超10亿美元的独角兽企业 [8] - 粤港澳大湾区构建“广深港澳科技创新走廊”，形成“前端研发—中端转化—后端制造”的创新闭环 [8]

前沿科技突破 - 高能同步辐射光源亮度达太阳一万亿倍 为亚洲首台第四代光源 已产出光束并开展实验 [2] - 全超导托卡马克装置实现1亿摄氏度1000秒高质量燃烧 创世界纪录 [4] - 怀柔科学城布局37个科技设施 累计产出329项重大科技成果 [3] - 合肥集中建设13个大科学装置 建立科研成果应用转化机制 [4] 产业技术应用 - 深圳联合飞机公司拥有600项专利 自主研发旋翼驱动技术获多国专利授权 [7] - 广东低空经济规模超千亿元 消费级无人机市占率95% 工业级无人机市占率54% [7] - 安徽汽车产量居全国第一 尊界工厂配备1800台智能机器人 制造精度达毫米级 [7] - 微元合成公司首创一步发酵法生产阿洛酮糖 6万吨产能改造项目将于10月投产 [8] 区域协同发展 - 京津冀300余家零部件企业进入北京汽车供应链 新能源汽车产量67.6万辆同比增长154% [10] - XbotPark机器人基地孵化140家硬科技企业 其中6家成为估值超10亿美元独角兽 [11] - 大湾区构建广深港澳科技创新走廊 形成研发-转化-制造创新闭环 [11] - 香港与内地合作建立新型研发机构 实现创新资源跨区域高效流动 [11] 创新生态建设 - 怀柔科学城吸引全球顶尖人才 包括诺贝尔奖得主及国际科学家 [5] - 北京推进科技人才一体发展与四链融合改革 加快培育合成生物等未来产业 [9] - 大湾区建立全过程创新生态链 涵盖基础研究至成果产业化全环节 [11]

同步辐射光源技术发展 - 我国第一台、第一代同步辐射光源北京同步辐射装置（BSRF）已重启开放，该装置建设14条光束线和实验站，提供真空紫外到硬X射线能量范围的同步辐射光 [2][3] - 世界上设计亮度最高的第四代同步辐射光源——中国高能同步辐射光源（HEPS）一期工程将于2025年底完成建设并启动试运行，其能量高达300千电子伏特 [2][5] - 高能同步辐射光源容纳能力达90条光束线站，计划在"十五五"期间扩展至45条光束线站，目前已实现15条光束线站全部出光 [7][8] 同步辐射光源应用领域 - 同步辐射光源为航空航天、能源环境、生物医药、物理化学等领域提供微观观测手段，解析物质结构和演变机制 [3][8] - 北京同步辐射装置已支持SARS病毒蛋白质分子结构解析、"砒霜"治疗白血病的分子作用机制等重大研究成果 [3] - 第四代光源将推动高温超导、新能源固态电池、新材料研发和新型药物筛选等战略前沿研究 [8] 同步辐射光源技术原理与优势 - 同步辐射光源通过加速电子在磁场中运动产生电磁辐射，经光束线调制后提供高品质光 [3] - 第四代光源具备高亮度（地球"最亮的光"）和高相干性，支持纳米探针、非弹散射等前沿实验方法 [5][8] - 高能同步辐射光源可实现实时、原位、实际工况下的物质微观结构解析，提升研究灵敏度和精细度 [5] 同步辐射光源建设进展 - 北京同步辐射装置2025年5月升级后将保留8条光束线站，以兼用光模式继续开放 [4] - 高能同步辐射光源已完成加速器、光束线站建设，实现全链路协同调试，束流发射度等指标取得进展 [7] - 光源团队正推进后续线站建设规划，探索多渠道投资模式，与科研及企业用户深度合作 [7][9] 中国同步辐射光源布局 - 中国已建成四代同步辐射光源：北京第一代、合肥第二代、上海第三代、怀柔第四代 [8] - 前三代光源在材料结构分析、生命科学研究（如蛋白质结构解析、药物研发）等领域发挥重要作用 [8] - 第四代光源将瞄准国家重大需求、工业创新和科研前沿，开展高水平实验研究 [9]

项目进展 - 高能同步辐射光源（HEPS）一期工程15条光束线站已全部出光，将于2025年底完工并启动试运行 [1] - 北京正负电子对撞机将于2025年5月升级完成，届时北京同步辐射装置（BSRF）将保留8条光束线站继续全年对外开放服务科研 [2] - HEPS团队正同步推进后续线站建设规划，目标在“十五五”期间使光束线站达到45条并向用户开放 [3] 技术能力与定位 - HEPS是中国首个、全球设计亮度最高的第四代同步辐射光源，能产生穿透力超强的高能X光并提供多种尖端探测手段 [2] - 同步辐射光源通过让电子高速运动发出强光，经光束线“加工提纯”后成为帮助科学家观察物质内部微小结构的“超级显微镜”和“精密尺子” [1] - BSRF作为我国第一代同步辐射光源，拥有14条光束线站，自1990年运行以来始终坚持免费开放共享 [1] 应用成果与未来规划 - BSRF在过去30多年支撑了物理、化学、生物、材料、环境等领域研究，取得了包括破解SARS病毒结构、揭示砒霜治疗白血病分子机制在内的一系列成果 [2] - HEPS将瞄准国家重大需求、工业创新和科学前沿，使科学家能在真实环境下实时、精准地观察物质内部变化过程 [2] - HEPS团队积极对接科研院所和龙头企业，提前征集实验方案与重大研发需求以指导设备调试，确保装置建成即能满足用户所需 [3] - HEPS团队探索多渠道投资新模式，与科研用户、企业用户深度合作以推进光束线站持续建设，最终可容纳多达90条光束线站 [3]

国家科技创新平台建设 - "十四五"规划纲要提出建设北京怀柔、上海张江、大湾区、安徽合肥综合性国家科学中心，支持有条件的地方建设区域科技创新中心 [1] - 从太空俯瞰，卫星捕捉到科学高地正在加速崛起 [1] 北京怀柔科学城 - 2020年4月规划区与2024年8月建成区对比显示，怀柔科学城大科学装置布局初现 [3] - 2016年国务院提出统筹规划建设中关村科学城、怀柔科学城和未来科技城，2017年北京怀柔综合性国家科学中心建设方案获批 [3] - 经过近十年发展，怀柔科学城已成为国家重大科技基础设施密度最高的地区之一 [3] - 高能同步辐射光源(HEPS)建成后将是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一 [4] 上海张江科学城 - 2025年与2020年相比，张江科学城内人工智能岛周围的产业生态圈建设更加完善 [6] - 张江科学城前身为1992年开园的张江高科技园区，目前建有2个国家实验室和基地、9个大科学设施、20多个国家级和上海市级研发机构，100多个孵化器 [6] - 上海光源是上海科创中心建设的核心承载区，面积从最初的17平方公里扩展到220平方公里 [8] 深圳光明科学城 - 2024年与2020年相比，深圳理工大学主校区建筑群拔地而起 [10] - 光明科学城规划总面积99平方公里，重点布局大科学装置集群、科教融合集群、科技创新集群 [10] - 深圳理工大学于2024年5月获批设立，依托中国科学院深圳先进技术研究院资源，开展基础性、前沿科学技术研究 [11] 合肥未来大科学城 - 2024年与2021年相比，合肥未来大科学城内核心科学装置集群建设成果显著 [14] - 规划总面积约19.2平方公里，聚焦量子信息、聚变能源、深空探测三大科创引领高地 [14] - 建设以"夸父"(聚变堆主机关键系统综合研究设施)与BEST(紧凑型聚变能实验装置)等大科学装置 [14] 西部(成都)科学城 - 2020年待开发地块与2024年建成区对比显示，实验室集群拔节生长 [18] - 西部科学城采用"一城多园"模式，包括西部(成都)科学城、西部(重庆)科学城等创新资源集聚载体 [18] - 西部(成都)科学城2021年6月挂牌，目前布局6个大科学装置，其中2个纳入国家"十四五"规划重大科技基础设施布局 [19] - 聚焦电子信息、生物医药、数字经济三大主导产业，实施产业"建圈强链" [19]