第十九届福建省科协年会特邀报告会上，中国科学院院士、中国科学院上海光学精密机械研究所所长，上海科技大学党委书记李儒新以《从上海张江新一代光源大科学装置建设谈科技创新》为题，讲述了上海光源作为上海第一个平台型大科学装置在我国生命科学、材料科学、环境科学等众多学科研究中不可替代的先进作用；以及正在建设的张江新一代光源大科学装置即将成为张江综合性国家科学中心的核心研究平台，这是包括软X射线自由电子装置、硬X射线自由电子激光装置、和超强超短激光装置在内的大科学装置集群。
上海光源（英语：Shanghai Synchrotron Radiation Facility，缩写为SSRF）是一台高性能的中能第三代同步辐射光源。工程包括三大加速器，分别是一台150MeV的电子直线加速器、一台能在0.5秒内把电子束能量从150MeV提升到3.5GeV的全能量增强器和一台周长432米的3.5GeV高性能电子储存环。
上海光源是极其复杂的大科学工程，包含有众多系统，它们分别涉及超导高频及低温技术、超高真空技术、高精度数字化电源技术、高性能磁铁及机械准直技术、高性能束流诊断技术、先进控制技术，以及先进光束线技术等多项先进技术，部件研制及系统集成难度极高；特别是须在保证各系统性能的前提下达到很低的故障率，以实现提供十几到几十小时的稳定束流、年运行5000小时以上供光时间的预定目。
上海光源设计为先进的第三代中能同步辐射光源，由一台全能量注入器包括：一台150MeV电子直线加速器、一台周长为180米的能在0.5秒内把电子束从100MeV加速到3.5GeV的全能量增强器和注入/引出系统、一台周长432米的3.5GeV的高性能电子储存环、以及首批建成的7+1沿环外侧分布的同步辐射光束线站和实验站组成。
上海光源储存环平均流强300mA，最小发射度4纳米弧度，束流寿命大于10小时。配以先进的插入件后，可在用户需求最集中的光子能区（0.1-40keV）产生高通量、高耀度的同步辐射光，光子亮度大于1019。储存环共有40块弯转二极磁铁、16个6.5米的标准直线节和4个12米的超长直线节，具有安装26条插入件光束线、36条弯铁光束线和若干条红外光束线等共60多条光束线的能力，它可同时为近百个实验站供光。
首批建造的5条基于插入件的光束线站，分别是生物大分子晶体学线站、XAFS线站、硬X射线微聚焦及应用线站、X射线成像与生物医学应用线站、软X射线扫描显微线站；2条基于弯转磁铁的光束线站分别是高分辨衍射线站和X射线散射线站。此外，还将建造一个基于软X射线光束线的X射线干涉光刻分支线站。
每年供光机时将超过5000小时，每天可容纳几百名科研人员，在各自的实验站上，使用同步辐射光进行多学科前沿研究和高新技术开发应用。
在这个硕大的圆形装置中，全能量注入器提供电子束并使其加速到所需能量，无数电子束以接近光的速度在闭合环形的真空电子储存环中运行，并在拐弯时放出同步辐射光。电子储存环是同步辐射光源的主体与核心，它的性能直接决定了同步辐射光源性能的优劣。为了保证向用户提供在空间位置上高度稳定的同步辐射光，电子束轨道的稳定需要被控制在微米量级。
光束线沿着电子储存环的外侧分布，它起着用户实验站与电子储存环之间的桥梁作用。也就是说这道“光闸”将从电子储存环引出的同步辐射光束“条分缕析”出从远红外到硬X射线等不同波长的同步射光，并按用户要求进行准直、聚焦等再加工，然后输送到用户实验站。
上海光源工程采取了多项措施防护高强度、高亮度的X射线辐射。围绕着周长432米的储存环外围，工程建造了1米多厚钢筋水泥的屏蔽围墙，局部地区进行了屏蔽加厚；在屏蔽墙之外、X射线被引出所到达的用铅做成的光学棚屋和实验棚屋，因为X射线无法穿透铅。
为确保光源开机后实验环内无人，除了采用视频监控、广播通知、响铃、闪灯等提示外，上海光源的运行部门还会派专人进行安全搜索；上海光源实验装置内安装了上百个紧急按钮，开机后按任何一个按钮，机器就会立即切断电源，停止产生X射线，保证人身安全，这一安全控制系统采用的是国际安全标准。每次停机检修的时候，上海光源也规定要先通风40分钟后，通过辐射剂量仪的安全检测后，才能进去检修。
在上海光源工程所在的上海应用物理所园区内，总共还安装了52对中子与伽玛线探测器，建立了一个对光源工程周围环境的专用辐射监测网。
目前，上海光源的实验大厅辐射水平保持在上海的本底状态。进入大厅进行光源实验的科研人员，将全部佩戴一个如口哨般大小的“个人辐射剂量计”，工作人员定期检查这个仪器所记录的辐射剂量，对每位实验者的辐射剂量建立个人档案，并专门建立一个数据库。
此外，上海应用物理所还制定了一套完善的辐射安全管理制度，并编制了专门的教材，对每位光源用户进行上岗前的安全培训。每条线站的负责人对用户实验样品的安全性，也都要事先进行严格检查。
普通的X光就能清晰拍摄出人体的组织和器官，而上海光源释放的光，亮度是普通X光的一千亿倍。通俗说来，上海光源相当于一个超级显微镜集群，能够帮助科研人员看清病毒的结构、材料的微观构造和特性。在实验站，同步辐射光被“照射”到各种各样的实验样品上，同时科学仪器记录下实验样品的各种反应信息或变化，经处理后变成一系列反映自然奥秘的曲线或图像。
SSRF已经成为生命科学、材料科学、环境科学、地球科学、物理学、化学、信息科学等众多学科研究中不可替代的先进手段和综合研究平台，也是微电子、制药、新材料、生物工程、精细石油化工等先进产业技术研发的重要手段。还将直接带动中国电子工业、精密机械加工业、超大系统自动控制技术、高稳定建筑技术，以及其它相关工业的快速发展。
科学家利用上海光源装置，可破解生物大分子三维结构，快速测定蛋白质三维晶体结构，为正在到来的“后基因组时代”生命科学研究创造优良条件，使中国生命科学迅速进入结构分子生物学的世界前列，并从“源头”上促进中国医学、制药和生物技术产业的创新发展。
利用上海光源的X光显微成像和断层扫描成像技术，可直接获取亚细胞结构图像，给中国科学家提供全新的生命动态视野，这可能成为21世纪初中国生命科学的光辉里程碑。
研究人员利用上海光源生物大分子晶体学线站（BL17U1）成功解析了LbuCas13a-crRNA-target RNA的三元复合物结构（3.08Å）
用上海光源中的高亮度X射线光束，可揭示材料中原子的精确构造，以便设计出更多丰富人们生活的新颖材料。
用上海光源中的双色减影心血管造影技术，可为心血管疾患作快速清晰的早期诊断。
利用上海光源中的X射线深度刻蚀光刻技术， 可制造肉眼难以看清的微型马达、微型齿轮、微型传感器、微型泵阀，以及微型医用器件等。工程师们还可以利用强大光速，完成对超大规模集成电路的“精雕细刻”。
截至2015年12月，上海光源首批7条线站共开机提供182123小时用户实验机时，支持课题近7000个。来自365家高校、科研院所、医院和公司的1938个研究组的12674名用户在这里开展实验，并取得了丰硕的成果。
通过能带结构调控（固溶Se），使价带尖锐化，同时更多的价带参与传输，进一步增强电输运性能
1.性能价格比高：储存环的能量3.5GeV，在中能区光源中能量最高，性能优化在用途最广的X射线能区。利用近年来插入件技术的新进展，不仅可在光子能量为1-5keV产生最高耀度的同步辐射光，而且在5-20keV光谱区间可产生性能趋近6-8GeV高能量光源所产生的高耀度硬X光；
2.全波段：波长范围宽，从远红外直到硬X射线，且连续可调。利用不同波长的单色光，可揭示用其他光源无法得知的科学秘密；
3.高强度：总功率为600千瓦，是X光机的上万倍。光通量大于1015光子/（S.10－3bw）。高强度和高通量为缩短实验数据获取时间、进行条件难以控制的实验以及医学、工业应用提供了可能；
4.高耀度：其耀度是最强的X光机的上亿倍，主要光谱覆盖区的光耀度为1017～1020光子/（S.mm2.mrad2.10－3bw）。高亮度为取得突破性科技成果提供了高空间分辨、高动量分辨和超快时间分辨的条件；
5.时间结构：其脉冲宽度仅为几十皮秒，可以单束团或多束团模式运行，相邻脉冲间隔可调为几纳秒至微秒量级，能为研究化学反应动力过程、生命过程、材料结构变化过程和大气环境污染过程等提供正确可信的数据；
6.高偏振：上海光源中在电子轨道平面上放出的同步光是完全线极化的, 而离开电子轨道平面方向发射的同步光则是椭圆极化的，因而是研究具有旋光性的生物分子、药物分子和表现为双色性的磁性材料的有力工具；
7.准相干：上海光源从插入件引出的高耀度光具有部分相干性, 为众多前沿学科的显微全息成像分析开辟了道路；
8.高稳定性：可以提供十几到几十小时的稳定束流，光束位置稳定度仅约光斑的10%；
9.高效性：总共将建设近60条以上光束线和上百个实验站，给用户的供光机时将超过5000小时/年，每天可容纳几百名来自海内外不同学科领域或公司企业的科学家/工程师，夜以继日地在各自的实验站上使用同步辐射光；
10.灵活性：光源可运行于单束团、多束团、高通量、高亮度和窄脉冲等多种模式，可依据用户需求快速变换运行模式，以满足用户的多种需求；
11.前瞻性：首批光束线站的科学目标先进，能够满足中国多个学科领域对同步辐射应用的迫切需要，并至少具有30年科学寿命。
“上海光源”SSRF能量居世界第四（仅次于日本SPring-8、美国APS、欧洲ESRF），性能超过同能区现有的第三代同步辐射光源，是世界上正在建造或设计中的性能最好的中能光源之一；SSRF 产生的同步辐射光覆盖从远红外到硬X射线的宽广波段。利用低发射度的中能强流电子束和国际上插入件技术发展的新成就，在用途最广泛的X射线能区（光子能量为0.1~40 keV）产生高耀度和高通量的同步辐射光，使其基本性能在许多重要方面位于目前世界上正在设计和建造中的光源的前列。
光源建造规模符合中国国情，投资适中，在宽广的光子能区具有好的性能价格比。光子能量范围优化在0.1-40keV。在5-20keV的硬X射线区，其耀度可接近大而昂贵的6-8GeV的第三代光源。在1-5keV能谱范围内的耀度居世界最高之列。
SSRF将在亚洲地区与日本SPring-8 (8GeV)、韩国PLS (2.5GeV)、中国台湾TLS (1.5GeV)和印度Indus-II (2.5GeV) 等高低能量的第三代同步辐射光源一起形成可以与美国和欧洲比拟的能量和性能分布合理的光源群，成为面向世界的同步辐射实验平台。科学寿命大于30年。
