同步辐射光源的科技发展及科学影响分析——以欧洲同步辐射光源为例

李宜展 樊潇潇 曾 钢 李泽霞*，5

（1．中国科学院文献情报中心，北京 100190；2．中国科学技术大学，合肥 230026；3．中国科学院高能物理研究所，北京 100049；4．中国科学院条件保障与财务局，北京100864；5．中国科学院大学图书情报与档案管理系，北京100190）

同步辐射是相对论性带电粒子在电磁场的作用下沿弯转轨道行进时所发出的电磁辐射，具有从远红外到 X光范围内的连续光谱，高强度、高度准直、高度极化，具有时间结构以及特性可精确控制等优异性能。这种辐射会消耗加速器的能量，阻碍粒子能量的提高，因此在发现之初并未受到科研工作者的青睐。随着同步辐射应用可行性研究和储存环建设的推进，科学家逐渐发现同步辐射作为强大光源的潜力和前景［1，2］。半个多世纪以来，同步辐射光源经历了三个发展阶段，从“寄生”在高能电子加速器上的“兼用设施”（第一代，20世纪60～70年代），到独立于加速器的同步辐射光源（第二代，20世纪80年代），再到不断刷新亮度的第三代（20世纪90年代）同步辐射设施，以及更高性能的衍射极限同步辐射光源。同步辐射光源广泛地应用于物理、化学、生命科学、地球科学与环境、能源、工程、文化遗产保护等众多基础学科和应用学科领域，催生了一批重大科技前沿突破和亮点成果，成为开展战略高技术研究、解决经济社会发展和重大科技问题的重要工具［3］。世界各国纷纷积极筹划和部署同步辐射光源设施的建设与升级工作。据不完全统计，截至2018年6月全球范围内已建成或在建的同步辐射光源52个，是当前世界上数量最多的一类平台型重大科技基础设施。世界主要科技国家针对欧洲同步辐射光源 （ESRF）［4］、美国先进光源（ALS）［5］、美国先进光子源（APS）［6］等设施发布战略规划文件，大力推动升级到下一代储存环光源系统。美国NSLS-II、瑞典MAX IV、巴西光源等一批更高性能的光源投入建设。

我国建成了以北京同步辐射装置（1990年对外开放）、合肥同步辐射装置（1989年出光）、上海光源（2009年对外开放）为代表的第一、二、三代光源，为众多基础科学和应用科学研究发挥了关键支撑作用，同时也为我国积累了一批光源建设的技术力量。按照规划，将在2030年建成布局完整的光源体系，相关工作稳步推进：2016年 11月，上海光源线站二期工程开工；2018年12月，北京高能量同步辐射光源（HEPS）可行性研究报告获得发改委正式批复；2018年11月，合肥低能量先进光源预研工程的物理设计方案通过国际专家评审。未来，能区完整的光源体系将全面支撑我国科研人员的科研应用需求和科技强国的建设任务。

不难看出，同步辐射光源的全球化竞赛日趋白热化，原因在于科学研究突破越来越依赖于在一系列重大科技基础设施上开展的复杂实验，重大科技基础设施在国家创新体系中地位凸显，基于同步辐射科学的研究活动进入快速发展时期。在这一背景下，高性能的新一代同步辐射光源究竟在科技发展进程中发挥着什么作用、影响程度如何，成为决策者和设施管理机构关注的问题。

欧洲同步辐射光源是全球光源成功运营的典范。早在1975年，英国伦敦帝国理工学院的Willianm Garton教授致信欧洲科学基金会，希望欧洲在同步加速器研究方面开展合作，随后专家组提出了建造同步加速器设施的建议。1987年，ESRF的建设人员和相关科研工作者公开发表了有关设施技术可行性和设计的研究报告。在前期研究的基础上，11个欧洲国家于1988年决定投资2．2亿法郎，共同建造世界上首个第三代高能同步辐射光源——ESRF，设计电子束能量60亿电子伏特（6GeV）［7］。本文以欧洲同步辐射光源（ESRF）为例，运用文献计量方法，从学术论文产出、研究主题演进、优势机构、国际合作以及重大科技突破等方面揭示同步辐射光源对科技发展的支撑和影响。同时，也为从文献计量角度描述重大科技基础设施发挥的作用提供可行的分析框架。分析过程重点关注我国用户和全球企业用户利用ESRF开展研究的情况，以期为我国和产业界对高性能重大科技基础设施的需求分析提供参考。

1 数据与分析方法

1．1 数据集的构建

构建全覆盖的文献数据集，从而全面获取重大科技基础设施的产出是开展分析工作的基础。已有研究指出，科技基础设施或平台成果可能跨越多个学科领域，难以以期刊为单位完成基础数据源的收集；利用设施名称为核心的主题关键词，在标题、摘要、致谢等字段中实施检索，也往往会遇到同名缩写、表达规范性等因素的影响［8］。因此，本文利用 ESRF官方成果数据库［9］收集的论文进行分析。得益于ESRF成果数据的收集政策，该数据库收录了1987年至今基于ESRF的研究成果，包括学术论文、学位论文、技术报告、书籍等。

本文以科技文献为分析对象（主要包括“来自ESRF的作者在ESRF上开展的研究工作”和“非ESRF的作者在ESRF上开展的研究工作”两类），从成果数据库中下载原始数据，提取 DOI字段，并在Web of Science数据库中进行检索，共得到1987—2017年发表的学术论文28929篇，数据获取时间为2018年4月。

1．2 分析方法与指标选择

为揭示同步辐射光源对科技发展的支撑和影响，本文主要选取了三类文献计量指标：论文数量类指标、论文引用类指标和内容分析类指标［10］，从ESRF设施成果、中国用户成果和企业用户成果三个角度开展分析。其中，论文数量类指标计量特定时间内的论文数量，用以直接测度科研生产力，包括发表论文数量、重要论文数量和合作论文数量。基于此指标构建近三年活跃度指标，即分析对象近三年的论文产出占其全部论文产出的比例，用以识别和衡量机构或领域方向的活跃性。论文引用类指标中，本文选择了得到普遍认可和广泛应用的总被引频次、篇均被引频次、被引论文比例三个指标，用以测度分析对象的科研影响力。内容分析类指标主要采用了共词分析、文本聚类技术，分析科研成果的主题特征、聚类特征，并通过时间序列分析方法展现主题的演化特征。上述指标的统计和计算通过文献计量分析软件DDA、信息可视化软件Vos Viewer等工具实现。

2 ESRF重大科技基础设施的科技发展分析

2．1 整体发展态势分析

建设期间，ESRF的年发文量不足100篇；设施于1994年正式投入使用后，储存环性能和光束线站数量不断提升，发文量进入快速增长阶段，个别年份发文量增长率甚至超过60%；2007年后，ESRF的年发文量进入较平稳的产出阶段，在1700篇处波动，这在一定程度上是由于线站建设基本达到饱和，此时距投入使用约14年（图1）。进入二十世纪后，英国钻石光源（Diamond）、瑞典MAX IV相继投入使用，在满足欧盟地区用户对不同能区光源需求的同时，也促使ESRF的管理者探索如何吸引和稳固更有创新力的科研团队、提高科研产出的质量以及对经济社会发展的支撑，进而实现长期可持续发展。基于此，ESRF于2007年和2014年分别发布第一阶段［11］和第二阶段［12］升级计划，共投入超过3亿欧元，用于开发19条新光束线，建设新的储存环和超稳定实验大厅，并支持实验设施的进一步升级和更新。2017年，ESRF理事会宣布将在2018—2022年推出4条新光束线，分别为生命科学与医药研发、现代工程和生物材料、3D成像、古生物和考古领域中的物质结构、动态过程观察和研究提供新视角［13］，塑造独特的实验平台和能力。

截至2017年，中国研究人员依托ESRF发表论文418篇（含与其他国家人员合著的论文），占ESRF发文总量的1．4%。1998年，中国科学院生物物理研究所参与微重力环境下蛋白质晶体运动和流体的合作研究，是我国利用ESRF开展实验的开端。2008年后，中国论文的产出步入快速增长期，2017年发文量达到峰值55篇，在 ESRF年发文量中的占比也快速上升至3．5%（图2）。再加上ESRF使用申请没有通过的提案，和使用了设施后没有发表论文的情况。那么，这一趋势可以反映我国科研人员对高能同步辐射光源设施的旺盛需求。

截至2017年，全球企业用户共发文1313篇，占发文总量的4．5%。在ESRF建设期间，德国柏林迈特纳公司（Hahn Meitner Inst Kernforsch Berlin GmbH）和曼彻斯特大学就合作研究了在ESRF上开展康普顿散射研究的可能性。自正式投入使用至2005年，企业用户发表的论文数量上升，随后进入平稳阶段，年发文量稳定在70～90篇之间，约占ESRF年发文总量的5%（图3）。企业用户利用ESRF开展的研究活动往往属于应用基础研究和技术创新研究的范畴，体现了ESRF对产业技术发展发挥了一定的支撑作用。值得注意的是，企业可以直接购买专用机时，且对学术论文产出不做强制要求。因此上述论文数据只能部分反映ESRF对企业技术研发工作的服务。

图1 ESRF设施发文趋势（1987—2017）Fig．1 Annual trend of ESRF papers（1987-2017）

2．2 研究主题变化分析

利用VosViewer绘制论文的作者关键词（author keywords）共现网络，可揭示 ESRF研究主题的全貌和演化过程。通过分析发现，作为重要的的研究工具和平台，ESRF支撑了广泛的学科领域研究。最具代表性的是晶体学领域（crystallography），如探索维系生命的蛋白质大分子结构以理解其在生物体内运作的结构基础，开展药物研制与开发（protein、enzymes、drug design等）。其他的研究主题还包括：围绕催化剂、化学反应动态过程和物质结构变化研究（catalysis、kinetics等）；探讨材料电磁特性及其之间关系（electron transfer、magnetic等）。此外，ESRF还用于低辐射剂量、高清晰度医学成像（tomography、radiography等），面向文物古迹的无损成像（damage free等），为地球与环境科学、工业材料研究提供超高温、高压等极端实验条件（high pressure、high temperature）等（图 4）。

图2 基于ESRF设施的中国论文产出（1998—2017）Fig．2 Annual trend of ESRF papers from Chinese users（1998-2017）

图3 基于ESRF的企业论文产出（1987—2017）Fig．3 Annual trend of ESRF papers from enterprise users（1987-2017）

进一步地，分析不同时间段研究主题聚类结果，发现ESRF的应用领域不断拓展，科学研究主题日益深入。2000年以前，论文数量和关键词数量较少，研究主题网络稀疏，研究内容主要涉及晶体学、断层扫描成像、极端实验条件、界面反应（interfaces）等。2001—2010年，论文数量较上一阶段增长了6倍，关键词丰富度大幅增长，应用领域扩展。期间，晶体学仍是研究的重点，凭借对晶体结构优秀的解析能力，科研人员开展如膜蛋白、抗体、酶等生物大分子相关的研究，理解关键生命过程，进行药物设计和研发。X射线成像是ESRF的基础功能之一，科学家不断改进成像方法和技术，在断层扫描、造影（radiography）、微束技术（microbeam）、立体成像和 X射线对目标的渗透性（permeability）、破坏性（damage）等方面开展大量探索。同时，ESRF为新材料的研发提供了良好的平台，研究内容涉及材料的磁性、电化学性质、自组装特性（self-assembly），以及新型储氢材料（hydrogen storage materials）、各类催化剂与催化动力机制（catalytic machanism）、工程材料的纹理与应力（residual stress、fatigue）等。2011—2017年，ESRF的应用进一步深入，关键词之间的联系更加密集。结构生物学（structural biology）及相关主题的词频增加，在ESRF平台的支撑下，这一使用X射线晶体学等物理学技术、配合生物化学和分子生物学方法研究生物大分子结构与功能的研究主题逐渐发展演化成新兴热点学科方向，同时也影响着原生学科——生物物理学的面貌；围绕铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）、大肠杆菌（E．coli）、癌症（cancer）治疗药物研发的研究也变得更加集中。在断层成像领域，金属疲劳（fatigue）、金属-有机框架（MOF）、微结构分析（microstructure）研究成为关注点。利用原位X射线衍射技术（in situ）开发新型储氢材料成为新材料开发中的热点（图5）。

图4 ESRF研究主题分布（1987—2017）Fig．4 Research topics of ESRF（1987-2017）

分析我国论文的关键词可以看出，国内研究聚焦在先进新材料与性能（nanoparticles、superconductivity、II-VI semiconductor、bulk metallic glasses、mechanical properties、thermal properties）、新型药物研发（drug target、cancer、enzyme）、清洁能源的应用（clean fuels）等方向（图6），主题词的体量和多样性均有很大的发展空间。

可持续发展着重点放在生态环境的保护和旅游资源的合理利用上，旅游业要实现可持续发展，不仅应兼顾旅游业与经济社会发展水平的协调性，也要考虑生态环境对旅游业发展规模的承载力，同时对旅游业自身以及相关行业的基本情况进行系统化分析，制定一个合理的旅游发展战略，促进旅游业健康、持续的发展。

图5 ESRF研究主题的演化（1987—2017）Fig．5 Evolution of research topics（1987-2017）

企业用户则重点关注工程材料的应力损伤（residual stress、texture）与原位检测（in-situ x-ray diffraction）、新型药物研发（drug discovery、inhibitor、HIV、antibody、protein engineering）、半 导 体（compound semiconductors、elemental semiconductor）等主题（图 7）。

图6 基于ESRF的我国科学研究热点主题Fig．6 Hotspots of Chinese Scientific Research based on ESRF

图7 基于ESRF的企业研究热点主题Fig．7 Hotspots of Enterprise' Scientific Research based on ESRF

2．3 重点研究机构分析

表1列出了基于ESRF发文数量排名前10位的机构及其关注的研究领域。这些机构均为科研院所或高校，集中分布在法国、德国、西班牙、英国、意大利5个国家，可见欧洲地区的研究型机构是ESRF的主要用户群体。从机构的主要研究领域来看，10家机构均涉及凝聚态物质研究，在多学科交叉材料科学、生物化学与分子生物学、物理化学3个领域各有9家机构布局，是成果产出最集中的研究方向。

表1 ESRF重要机构用户与研究领域Tab．1 Main users of ESRF and their subjects

在机构层面，除ESRF建设依托单位欧洲同步辐射光源外，法国国家科学中心发文量最高（3477篇），产出最多的3个研究领域为生物化学与分子生物学、凝聚态物理、材料化学。德国亥姆霍兹学会发文量为1726篇，位列第3，主要围绕材料科学、物理应用等领域开展研究。亥姆霍兹学会是一个依托重大科学装置建设的学术团体，其发文量名列前茅也从侧面反映出重大科学装置之间的联合应用与合作关系紧密。法国格勒诺布尔大学发文量排名第4，但近三年活跃度名列前茅，因此未来该机构的发文量排名有进一步提升的可能。

聚焦到我国（表2），中国科学院利用 ESRF开展的研究数量最多（101篇），主要集中在生物化学与分子生物学、凝聚态物理、材料科学以及多学科交叉领域，研究内容涉及古生物化石、相变过程、超导、药物设计、仪器仪表、分子动力学等。

ESRF的企业用户主要来自德国、荷兰、法国、瑞士、丹麦、奥地利等欧洲国家，非欧洲地区的企业仅有美国Global Phasing Ltd和 IBM两家公司进入前十。排名前三位的企业均来自德国，凝聚态物理、冶金、应用物理和材料科学是其共同关注的重点，活跃期位于2000—2010年间，近三年活跃度均为0。法国的Sanofi、瑞士的 Novartis、丹麦的Novozymes是医疗健康、生物制药领域具有全球影响力的大型跨国企业，它们利用ESRF开展了多项药物研发、生命过程与机理研究。另外，荷兰的DSM、德国的Bayer进行了有关催化剂、结晶过程、磁测量、半导体、聚合物加工等化工、制药领域的探索。美国IBM和荷兰Philips重点关注与信息、电气产业密切相关的光学、纳米材料、成像研究（表3）。

表2 ESRF的中国用户与研究方向Tab．2 Main Chinese users and their subjects

3 ESRF重大科技基础设施的科学影响分析

3．1 科学产出影响分析

3．1．1 学术影响

本节通过ESRF论文总被引频次、篇均被引频次的年度变化以及在 Nature、Science、PNAS国际高水平期刊上的发文比例分析ESRF的科学产出影响力。

ESRF论文产出总计被引用860269次，篇均被引29．74次。从时间趋势来看（图8），1994年以前，ESRF处于建设阶段，发文量较少，总被引频次低，篇均被引频次波动大。1994—1996年总被引频次快速攀升，篇均被引频次也大幅提高。1996年两个指标分别为17，907次和83次。此时篇均被引频次达到最高值，单晶衍射实验中校准方法和工具软件开发、RNA的包装原理与核酶催化过程两项代表性研究贡献了近四分之一的引用次数，前者是对实验工具的发展与开发，后者充分体现出ESRF对埃晶体结构研究的重要支撑作用。1997—2001年间，总被引频次由19750次上升到50635次，篇均被引频次稳定在46～53次之间。2001年和2009年，篇均被引和总被引频次相继进入回落期，主要受到论文引用迟滞的影响。在所有论文中，有20篇论文被引频次超过1000次，51篇超过500次，这些文章在蛋白质工程、药物研发、生化过程动力学、考古与生物进化等方向产生广泛的影响。

表3 ESRF的重要企业用户与研究方向Tab．3 Main enterprise users and their subjects

图8 ESRF论文影响力分析Fig．8 Impact assessment of ESRF papers

我国的论文产出被引7733次，占总被引频次的 0．90%，篇均被引频次 18．5，低于 ESRF引用指标的总体水平。从发展趋势来看，我国在2006—2012年被引频次上升较快，2011年达到顶峰1039次，篇均被引频次在2008、2009年出现高峰，约为46次（图9）。

图9 我国论文影响力分析Fig．9 Impact assessment of papers of Chinese users

ESRF在国际高水平期刊 Nature、Science、PNAS上共发表文章 950篇，占产出总量的3．3%。1994—2004年，高水平论文产出快速增长，从1994年的2篇提高到2004年的47篇，复合增长率为37．1%。2005年进入相对稳定的高产出阶段，平均每年发表60篇高水平论文，2013年后出现下降的趋势（图10）。

我国在上述期刊上共发表16篇高水平论文（Nature 3篇，Science 4篇），占中国产出总量的11．2%，高于ESRF高水平期刊产出占比，可见我国在亮点研究产出中表现较突出。这些研究分别来自于中国科学院（5）、北京大学（2）等12家机构，其中华大基因是唯一一家企业用户。成果内容涉及DNA结合特异性、ATP酶的晶体结构和作用机理、生物化石分析、硅藻生物硅化机理等。

3．1．2 学科发展与交叉

早期ESRF主要服务于凝聚态物理、应用物理领域。进入21世纪，在物理学领域的论文数量逐步增加的同时，生物化学和分子生物学领域研究呈现爆发式增长，2004年后保持在年发文量400篇左右。多学科交叉材料科学发文量也呈现上升趋势，但增长速度不及前者。2008年后，生物化学和分子生物学领域的年发文量逐渐减少，而多学科交叉材料科学发文量一直保持相对稳定，在2016年超过生物化学和分子生物学，成为发文量最多的学科（图11）。从总发文量排名前十位的研究领域来看，近30年的发展历程中，生物化学和分子生物学、物理化学、多学科交叉材料科学、多学科交叉化学等领域的论文数量或爆发式增长，或稳步提升，跨领域研究、学科交叉趋势显著。

图10 ESRF顶级期刊论文产出Fig．10 Publications of ESRF papers on top-level journals

图11 ESRF学科演化趋势Fig．11 Evolution of Subjects of ESRF

对Web of Science学科分类进行交叉矩阵分析发现，ESRF的论文中有13846篇涉及两个及以上学科，跨学科、领域研究占总量的 47．9%。2000年以前，交叉研究最密集的领域为应用物理、装置、光学；装置、核物理、核科学技术；生物化学与分子生物学、生物物理和细胞生物学。前两个交叉群团主要涉及ESRF设施建设、方法、应用原理。2001—2010年，生物化学与分子生物学领域和生物物理、晶体学、生物化学研究方法领域的交叉研究数量快速增长；多学科交叉材料科学蓬勃发展，并与凝聚态物理、应用物理、冶金工程、纳米科学等多个领域交叉融合，这些研究往往基于相同的研究对象。2011—2017年，多学科交叉材料科学与纳米科技领域的交叉研究占前者发文总量的31．4%，较上一时期提高了近14个百分点，与物理化学领域的交叉研究比重为45．9%，较上一时期提高提高近11个百分点，与冶金工程领域交叉研究的比重有所下降。

3．2 国际合作分析

目前有超过100个国家／地区利用 ESRF开展合作研究，两个及以上国家／地区合著的论文占总量的 59．0%。ESRF所在地——法国，是国家合作网络的中心，德国、英国、意大利是合作产出最多的3个国家，可见国际合作的地域特征明显。但在不同的发展阶段，国际合作格局有所差异。2000年以前，英国、美国、德国和意大利是主要的合作对象；2001—2010年，合作国家／地区数量从49个上升到88个，在相同的阈值条件下，合作网络更加密集，西班牙、瑞士、荷兰、瑞典进入网络核心区；2011—2017年，合作国家超过 100个，其中法国与德国之间的合作关系更加紧密。在合作论文产出排名中，中国从29位上升到24位，再到17位，发文量和排名一直在进步，但始终未进入合作网络的核心（图12）。同时，ESRF向全球科学工作者提供实验平台，践行合作共享的精神，有43．3%的论文作者机构完全来自于法国以外的国家。

图12 国家合作关系的演变Fig．12 Evolution of Cooperation Network

4 基于ESRF的重大突破及获奖

同步辐射光源以优异的设施性能支撑科学工作者不断探索未知世界，加深人类对自然界的理解，催生一批重大科学突破。ESRF支撑的自然科学类诺贝尔奖共计3项，均为化学奖（表4）。这些研究成果应用了多种同步辐射设施，获奖者也并非只分布在拥有设施条件的国家。2009年诺贝尔化学奖得主 Ada Yonath应用了包括 ESRF、DESY、PSI等多个国家的多种同步辐射光源设施完成系列研究。

5 总结与展望

本文运用文献计量方法，以ESRF为例，从科学产出趋势、研究主题演进、优势研究单元、国际合作以及重大科技突破等方面揭示同步辐射光源对科技发展的支撑和影响，探讨了我国科研工作者和全球企业用户对ESRF的应用情况和科学活动特征，通过上述分析可以发现：

1）面向同步辐射光源建设升级的前瞻性部署至关重要。当前，同步辐射光源的全球化竞争日趋激烈，把握科技发展态势和科研需求，不断升级设施性能和服务能力是同步辐射光源保持生命力的关键。当ESRF线站基本饱和，进入相对平稳的产出阶段后，即开始着手部署升级计划。通过前瞻性的战略部署，不断提升设施性能和服务质量，有助于同步辐射光源在科技发展进程中发挥更大、更广泛的支撑作用，使ESRF保持其综合性能在国际上的领先地位。

2）同步辐射光源促进学科交叉研究和新兴学科分化。ESRF在不同时间阶段的研究主题变化显示同步辐射光源、X射线技术在结构生物学分化和晶体学发展过程中扮演着重要角色，这是新兴研究手段和实验方法发展带来的学科演化与交叉的证明。当前，利用同步辐射光源开展的多学科交叉研究蓬勃发展，促进装置与应用物理、晶体学、生物化学、分子生物学等多个基础学科、应用学科交叉。伴随着研究内容的深入和研究领域的拓展，有望催生更多的新兴交叉学科和技术分支。

表4 基于同步辐射光源的诺贝尔奖Tab．4 Nobel Prize based on synchrotron radiation facilities

3）同步辐射光源成为国际合作的纽带和产业技术研发的平台。国际合作贯穿于ESRF建设、升级和运营管理等整个全生命周期过程中。数据的产出分布和合作结构也很好地体现了各个国家对ESRF的投入及其对应的权益情况。欧盟国家基于ESRF的合作关系更为紧密，表现出较明显的地域特征，这与欧盟科技创新一体化发展宗旨和完善的科技合作机制不无关系。此外，美国、日本等发达国家也是其重要的合作对象，多国多光源联合应用有力地支撑了多项世界顶级科研成果，使同步辐射光源成为人类不断拓展认知边界的利器。我国未进入ESRF合作网络的核心，但在高水平研究成果产出中有较好的表现。在产研合作方面，ESRF为瑞士诺华制药、美国IBM集团、德国拜耳集团等大型跨国企业提供服务，给予其开展前沿技术探索的机会，在药物研发、半导体制造、化工等领域助力企业塑造核心竞争力。

4）ESRF有力支撑不同学科方向的进展与突破。早期同步辐射光源的研究成果集中于物理应用、光学等基础学科方向，这与光源同步加速原理研究和设施工程建设密切相关。ESRF同步辐射光源凭借优秀的解析能力在蛋白质、核糖体、酶等生物大分子结构分析中大放异彩，对结构生物学产生极大的推动作用。同时，还支撑了多项世界顶级科学突破和一系列高水平科学成果，并向蛋白质工程、药物研发等综合应用领域快速拓展。同步辐射极大提升了人们对物质精细调控的能力，使物质材料在医学、能源、通信、环境、地理、天文，乃至文化遗产保护领域中发挥越来越重要的作用。对物质的电磁性质、催化过程、界面反应以及先进材料的设计、控制与改良研究成为新一轮的关注重点，有超越生命科学应用的趋势。

近年来，我国同步辐射光源体系化发展取得显著成效，这得益于国家科学合理的统筹布局，但在激烈的国际竞争环境下，仍需要积极探索设施相关新理念、新技术、新方法，前瞻布局，密切跟踪全球光源设施的发展动态，根据科研需求统筹发展线站设施、配套仪器和软件工具，充分发挥国内同步辐射光源的科技支撑能力。坚持开放共享，积极发挥重大科技基础设施在多学科交叉研究、国际合作、人才吸引和科技成果转移转化中的平台和纽带作用，可考虑以设施联盟、科研社区建设为抓手，吸引全球科技创新资源，以扭转国内设施“重建设、轻应用”的问题。同时，也要提高设施运营管理水平，运用绩效评价这一指挥棒，建立完善的设施运营绩效评估体系，合理配置创新资源。