此时距离爱因斯坦提出激光理论已经相距43年才研制出第一台激光器，主要原因是：普通光源中粒子产生受激辐射的概率极小，当频率一定的光射入工作物质时，受激辐射和受激吸收两过程同时存在，受激辐射使光子数增加，受激吸收却使光子数减小。物质处于热平衡态时，粒子在各能级上的分布，遵循平衡态下粒子的统计分布律。按统计分布规律，处在较低能级E1的粒子数必大于处在较高能级E2的粒子数。这样光穿过工作物质时，光的能量只会减弱不会加强。要想使受激辐射占优势，必须使处在高能级E2的粒子数大于处在低能级E1的粒子数。这种分布正好与平衡态时的粒子分布相反，称为粒子数反转分布，简称粒子数反转。如何从技术上实现粒子数反转是产生激光的必要条件。
1961年，中国第一台激光器诞生于王大珩领导的长春光机所。
1972年，杨振宁再度来访问时，中国给了他一个惊喜：中央特批杨振宁到上海参观当时还没有对外公开的上海光机所。杨振宁这才发现，原来中国的科技同行们，早已经开始研究最前沿的激光技术，而且用的都是国内材料，特别是高功率激光装置，全部采用上海光机所自主研发的激光玻璃。而此时，距离中国由王大珩领导的科技团队研制出中国第一台激光器已经11年了。
之后，出于对中国发展自由电子激光的极大关注，杨振宁先生早前参加“X射线自由电子激光的最新进展”报告时指出，XFEL将在21世纪前期取得重大突破性发展，此项技术目前还在发展的初始阶段，正是中国参与的上好机会。他相信中国人的聪明才智，相信党和政府的杰出组织能力，只要给予足够重视，定能在该领域进入世界先进行列。杨振宁先生从1997年5月开始还先后8次给我国有关部门和有关领导写信，呼吁中国尽快开展XFEL的预研究。为此，国家科学技术中长期发展计划相关研究报告已明确建议“立即制订并分阶段实施从深紫外起步以X射线为最终目标的自由电子激光系统总体发展计划”。
同时，杨振宁先生建议于1998年5月4日－22日面向全国有关大专院校和科研单位举办“加速器理论及自由电子激光讲习班”，聘请中心海外客座教授、美国斯坦福直线加速器中心赵午和美国布鲁克文国立实验室余理华主讲。
