文：二師兄（應編者要求採用筆名）
同步輻射光源內部實驗線站布置「光源」，傳統意義上將其理解為提供光的裝置。可見光是多種波長在內的「複雜的光」。當光的波長逐漸減小，頻率逐漸增加，即落入到X射線的範圍，先進光源設施即是製造這種「光」的一套集成裝置。這種「光」的波長與X射線相當，具有X射線的普遍特徵，可以用於各種特殊場景。
光譜的劃分X射線的大規模應用得益於科學家發現其可以穿透人體，看到骨骼和病變組織，因此X射線最早被用於醫學領域。傳統的X射線由外部電子撞擊金屬靶材得到，電子在打進金屬的過程中急劇減速，即產生X射線。實驗室、醫院、工廠等均使用這種方法獲取X射線。
X射線在醫療和實驗室內的應用對於先進光源設施，獲取X射線的方法就略顯不同。在實驗室、醫院、工廠中，電子在高電場下加速至合適的速度；而在先進光源中，電子則由加速器加速至接近光速，電子速度遠遠大於實驗室場景。同樣，在實驗室中，加速電子通過撞擊金屬靶材獲取X射線，而先進光源通過彎曲電子束來獲取X射線。這種通過彎曲高速電子束而獲取的X射線又被叫做同步輻射光源。
同步輻射X射線的產生我國現有兩臺2代同步輻射光源裝置，一臺3代同步輻射光源裝置，一臺極紫外軟X射線自由電子雷射（近4代光源）。在建一臺近4代同步輻射光源，兩臺軟X射線自由電子雷射裝置（4代光源），一臺硬X射線自由電子雷射（4代光源）。由於電子束需要保持近光速運動，先進光源裝置普遍具備可觀的體積和誇張的造型。如在建的北京懷柔4代同步輻射光源設施，電子環長度超過1000米；再如在建的上海張江4代硬X射線自由電子雷射，裝置長度超過3公裡，全部建於30米的地下，工程投資近120億元。
北京懷柔第四代高能同步輻射光源效果圖先進光源帶來的是特殊的，經過精細整理、聚集，具有極高的穩定性、相干性、和光強度X射線。通過使用先進光源提供的X射線，科學家可以輕易的看到，找到那些在普通實驗室內無法測得的物質，結構，和反應步驟。以我們經常看到的煤氣燃燒為例，我們普遍認為煤氣燃燒就是甲烷與氧氣反應生成二氧化碳和水，但通過先進光源，可以輕易的測得甲烷燃燒過程中的中間產物和反應步驟，這對提高燃燒效率、燃燒溫度、燃燒時間都有著不可估量的效果。內燃機、火力電廠、航天發動機、火箭發動機，幾乎人類所有的燃燒動力裝置都在不停追求燃燒效率及燃燒能量密度的極限。而使用先進光源獲得的研究成果為這些目標提供了理論支撐。
航天發動機燃燒室火焰先進光源還可用於基礎物理研究和極端物理條件研究。由於近光速、高幹涉的性質，配合高能雷射，可以輕易地在光源實驗室內製造極端物理環境，也就是說，這為我們提供了在地球上近距離觀測宇宙深處的可能。同時，暗物質、聚變點火等困擾科學界多年的問題，可能也需要依靠先進光源的手段作出解答。
美國國家聚變點火計劃工程布置及內部圖同樣的，由於X射線經過了特殊調試，先進光源測試在空間、時間上具有更大的解析度。科學家可以輕易的獲得材料表面某個微米區域的成分，結構；同樣也可以輕易地獲得物質在皮秒時間量級下的變化規律。科學家可以清楚地知道細胞內蛋白質結構的變化過程，反應器中化合物共價鍵的斷裂行為，材料中某個重要元素原子的空間分布狀態，等等。
使用先進光源實時表徵電池狀態一個簡單的例子可以理解這種超快測試的意義。美國史丹福大學的創始人利蘭·斯坦福為了搞清楚馬在奔跑時腳有沒有著地，使用了24架照相機連續拍照，並獲得了馬奔跑的連續照片。雖然這件事情本身源於一次打賭，但其揭示了同步觀測手段在釐清物質變化過程中的重要作用。在物質相互作用、時刻變化的情況下，使用初始狀態和最終狀態來推斷物質變化過程的研究方法本身可能並不具備科學性，而看清物質在微觀尺度的實時變化正在成為現代科學家追求的目標，而先進光源正好為此提供手段。
利蘭·斯坦福獲取的馬奔跑照片先進光源為基礎科學的發展提供了最有力、同時也是最經濟的手段。在我國綜合實力迅速發展的今日，我們已經有能力、有財力建設世界先進的一流光源裝置。而先進光源的快速建設和使用，也必將帶來我國科研事業的進一步發展。