“十三五”期间，我国将在北京建设一台高性能的高能同步辐射光源——北京光源，设计亮度及相干度高于世界现有、在建或计划中的光源。同步辐射光源是指一种利用相对论性电子在磁场中偏转时产生同步辐射的高性能新型强光源。它利用X光可以测量各种物质的原子结构。我国的第一代同步辐射光源以“北京正负电子对撞机”为代表，“合肥光源”是我国的第二代同步辐射光源，我国目前已建成的最先进光源是“上海光源”，它属于第三代同步辐射光源。
中科院高能物理研究所研究员董宇辉解释说，要看到物质里的细节，很重要一点是要有足够的亮度，比如说，打个手电筒看东西，手电筒越亮，就能看得越清楚。科学上就是这么回事，分辨率和亮度直接相关。
目前，全世界相继已建成50多台同步辐射光源，这些光源能为多学科的创新研究提供支撑。比如在医学领域发挥重大作用，科学人员就借助“上海光源”揭示活体肿瘤和脑血管病的发生和发展机制，为发展重大疾病的早期诊断与治疗提供关键理论基础和技术支撑。
董宇辉说，北京光源的应用一是跟国家安全密切相关的重大需求、航天材料。二是提供非常高的分辨率，让我们有了解复杂体系、极精细结构的能力，这样就能推动基础科学的进步。
为了进一步提高我国国家安全和工业核心创新能力，以“北京光源”为代表的“第四代同步辐射光源”的建设计划被提上议事日程，已列入国家发展改革委发布的国家重大科技基础设施建设“十三五”规划，也是中科院与北京市共建怀柔科学城的核心。该项目预计2018年11月份开工，工期历时约6年，计划耗资48亿元。