有很多未解之谜，答案或许就在眼前，但想找到那个答案，首先得能“看见”。举个例子。为什么你的手机电池用着用着就不耐用了？这个问题提出来很简单，答案也就在电池里，但想真正探个究竟，却是一件困难重重的事情。现在常见的锂离子电池是一个极其复杂的系统，电池性能变差，变得越来越不耐用的过程，其实涉及了电池工作中的很多个微观过程。
比如，电池的每一次充放电活动，都会对内部材料的微观结构造成纳米级的破坏，这些破坏造成的损伤日积月累，就会影响电池的性能。想检测这些损伤，常规的方法只能先把使用过的电池拆开，检测材料已经出现了问题的状态，然后依据理论，推测电池里发生过的各种变化。就像是看电视剧的时候只看了开头和结局，中间的情节全靠脑补。想拆开电池直接观察里面的电化学反应？哪那么简单。
这些化学反应往往稍纵即逝，电池里的材料暴露在空气中还会与氧气和水分发生反应，更何况，拆开的电池本身就已经不是实际使用中的电池了……所有这些，都是探寻真相的阻碍。这还只是一块电池。
想象一下，如果是一辆电动公交车里组装在一起的几千块电池……散裂中子源的模型（China Plus）假如，有那么一台“超级显微镜”，能实时监测一辆“行驶”中的电动车，在纳米级别的微观尺度，“亲眼看看”充放电过程对电极材料微观结构的损伤，那对电池技术的发展该能起到多么巨大的推动作用。广东省东莞市的一大片荔枝园里，就藏着这么一台“超级显微镜”。这台“超级显微镜”叫做“散裂中子源”。
原子的结构（Student Spotlight）nucleus为原子核、proton为质子、neutron为中子、electron为电子“中子”，是组成原子核的粒子之一。除了最简单的氢原子核，其他元素的原子核里都有中子。简单粗暴地说，原子越重，原子核里面的中子也就越多。“中子源”，顾名思义，就是一个产生中子的源，就像光源、水源、营养源……特殊粒子（质子）打碎原子核，得到中子的原理。
其中，被释放的质子还会继续轰击其他原子核。“散裂中子源”，就是用特殊的粒子“炮弹”去轰击钨或者汞这样“大体重”原子的原子核，把这些原子核“打碎”，让原子核里的中子向四面八方散射出去。有点像是，打散一堆悬浮在空中，抱成团的台球。有中子了，这跟显微镜有什么关系呢？我们身边常见的物质都是由原子构成的。但原子实在太小了，想看清这些原子在哪里，或者，化学反应当中，原子都在做些什么，都是非常困难的事情。
不过，如果用一束中子去“照射”我们想要观察的样品，就会有一些中子在穿过样品的时候，受到原子核的影响，偏离原本的运行“轨道”。测量这些中子进入样本前后的运动变化，科学家就能计算出原子核的位置和运动行为。换句话说，利用中子，科学家们就能在原子尺度上，“看见”各种物质的微观结构和运动规律，“看见”这些原子在哪里，“看见”它们都在做什么。
更厉害的是，因为中子有超强的穿透力，所以可以利用中子观察尺寸特别大的东西。就比如，把一辆电动车开进实验舱，在真实的工作环境中，观察电池组里各个组成部分都在发生了什么样的变化；或者，把需要焊接的火箭燃料箱和焊接机统统放进实验舱，一边焊接一边观察，看看焊接工艺是不是还有需要改善的地方。超强的穿透力还让中子能“看清”一些极端环境里发生的事情。
比方说，在高温、高压的密闭容器里进行的化学反应，想知道容器里到底发生了什么，用X光什么的可能连厚厚的容器壁都“看不穿”，但对中子来说，不仅“看得穿”，还能精确地实时观察化学反应现场各种变化的细节。这么厉害的“显微镜”当然也是不得了的大国重器。散裂中子源不仅功能强大，运用的技术也非常复杂，造价就更不用说了。原先，只有美国、英国和日本三个发达国家才各有一台。
那个藏在东莞荔枝园里的，是全世界第四台散裂中子源。中国人自己的散裂中子源。有了它，不仅能让更多的科学家“去亲眼看看”那个曾经“混沌”的微观世界，也让中国科学家摆脱了束缚，去探索那个曾经需要依赖别人的“眼睛”才能看见的未来。未来的样子，我们拭目以待。（感谢 天津大学材料学博士 圆的方块 对本文的帮助。）