世界上最先進的第四代光源——高能同步輻射光源於2019年在北京懷柔科學城開工建設。標誌著中國又將出現新一批的高科技成果。
中國同步輻射中心人類生存和發展從來就離不開對「光」的利用和開發，人類的文明史是一部利用和開發「光資源」的歷史。「光」是一個很大的家族，其中「可見光」只是「光家族」中的一員。光可依其波長不同，分為無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、真空紫外線、軟X射線、硬X射線和伽馬（γ）射線等。
光的波長或能量決定了它與物質的相互作用類型，如「可見光」照射人體時，會被反射到我們的眼睛，並被視網膜/視神經所感覺而「看到」人體；而當 X射線光照射人體時，則會穿透過人體，並在 X光底片上留下透過程度的影像紀錄，醫院裡給病人做 X光透視就是這樣。
光波具有衍射現象，用光探測物體或分辨兩物體時，通過光的波長來測量物體的大小或兩物體之間的距離。天文學家要探測宇宙星球，可以選用無線電波；航空管理者要跟蹤飛機，可以選用微波（雷達）。而科學家要研究比「可見光」波長更短的物體，要「看清」病毒、蛋白質分子甚至金屬原子等微觀物體，必須選用與這些微觀物體大小相近或更短的波長的光束，來照射微觀物體，利用光束在物質中的衍射、折射、散射等能夠檢測到微觀物質的特性，或者利用光束與物體相互作用產生的光激發、光吸收、螢光、光電子發射等特性，來探究未知的微觀世界。
中科院高能物理所副所長、項目工程經理秦慶則形象地說明了第四代光源的特點：」亮度比第三代光源高出兩個數量級（百倍），可以更清楚地了解材料的內部結構，這對材料科學和生命科學的發展具有重要作用。」，以前對一種材料的輻射掃描需要一兩天的時間，而第四代只需要幾分鐘或幾秒鐘完成。
電磁場理論早就預言：帶電粒子在真空中以接近光速運動的具有相對論效應的二極磁場作用下偏轉時，會沿著偏轉軌道切線方向發射連續譜的電磁波。而同步輻射就是使光在電磁場的作用下繞曲線運動。由一個周長為432米的閉合電子儲存環，相當於一個學校400米環形跑道的操場，用來儲存35億電子伏特高能電子束，電子束沿著電子儲存環的外側通過，引出同步輻射光。電子儲存環是同步輻射光源的主體與核心，其性能直接決定了同步輻射光源性能的優劣。
高解析度的分子結構同步輻射是一種利用電子（或正電子）在磁場中偏轉時產生同步輻射的高性能新型強光源。電子在同步加速器中加速，根據電動力學的理論，加速電荷將引起輻射，產生從紅外到硬X射線的寬頻帶連續輻射。我們知道實驗室的X射線衍射實驗裝置能量小，而且受X射線管靶材的限制，特徵輻射波長區域是非常狹窄的。但是同步輻射的頻譜卻是連續並且非常廣闊的，這種連續譜是可以直接引出使用，也可以利用各種元件，選擇需要的應用波長。
利用同步輻射光源的強度高，亮度大（亮度比常規X射線源高10的8次方~10的10次方倍，甚至更多。
世界首次生成可自由改變波長的同步輻射高度偏振性（在電子軌道平面內，幾乎是100%的線偏振光，在軌道平面上下是橢圓偏振光）。
良好的準直性。
光源的焦斑小。
高度穩定性（儲存環內電子束的壽命可長達10h左右，光束位置穩定，再現性好）。
譜頻單位連續而且很寬，脈衝寬度可以達到10∧（-8）甚至10∧（-10）s, 這一點很重要，X 射線是做不到的。
時間分辨，空間分辨，表徵精度，多場耦合都十分給力的優勢，可以進行許多前沿學科的探索。生物學家依託同步輻射光，能獲得生物大分子的三維結構，進而研究其結構與功能之間的關係。
通過對病毒外殼蛋白、癌症基因及其表達物等病原三維結構的詳細了解，有望設計出能與該病原特異結合的藥物小分子，以阻斷病原體對細胞的感染，或抑制其致病的功能，這就是基於分子結構的藥物設計新概念。材料科學家利用同步輻射光，可以清楚地揭示出材料中原子的精確構造和有價值的電磁結構參數等信息，甚至可以窺視納米級別的微觀粒子，可以真正做到看清楚原子的構造並測量。
中國第四代高能輻射光源，可以消滅各種病毒，像非典，H1N1，H5N1禽流感統統不在話下，已經研究出伊波拉病毒機理，為防控病毒提供了有效的理論基礎。同步輻射光比傳統的X光亮上億倍，比瑞士先進10倍，比美國先進70倍，屆時將向全球科學家開放，為中國科學家點讚！