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王貽芳院士:中國科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)置將進入百億時代,早晚而已
“中國其實已經(jīng)到了百億(元)科學(xué)裝置的時代。上海的硬x射線自由電子激光項目預(yù)算就是百億。”
10月30日,當中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院高能物理研究所所長王貽芳在上海召開的第三屆頂尖科學(xué)家論壇上步入采訪間,他長期呼吁的爭議性“超級對撞機”項目再次成為關(guān)注焦點。
有趣的是,他提到的兩種大科學(xué)裝置——對撞機和光源,存在緊密的關(guān)聯(lián)。
根據(jù)《CEPC加速器概念設(shè)計報告》,“超級對撞機”的第一階段大型環(huán)形正負電子對撞機(即CEPC)預(yù)估耗資300多億元,是一個周長100多公里的“圈”。
“在過去幾十年,高能物理環(huán)形正負電子對撞機的技術(shù)奠定了同步輻射裝置的基礎(chǔ)?!彼f道。
這種光源在國內(nèi)的代表性設(shè)施就是“上海光源”,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、新材料等研究領(lǐng)域,在疫情期間曾“照亮”新冠病毒的關(guān)鍵蛋白結(jié)構(gòu)。
王貽芳認為:“沒有北京正負電子對撞機搞了30年,不可能有上海光源,也不可能有北京的高能同步輻射光源。”
而自由電子激光裝置的核心技術(shù)也“來源于高能物理,尤其是國際直線對撞機的發(fā)展”。
上海硬X射線自由電子激光裝置總投資約100億人民幣,是中國迄今為止投資最大的科技基礎(chǔ)設(shè)施項目。該裝置建成后,預(yù)期將為物理、化學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等多學(xué)科提供前所未有的高分辨成像、先進結(jié)構(gòu)解析、超快過程探索等尖端研究手段。
“可以想象,如果讓別人去建對撞機,我們自己只建光源,那么這些拓展人類對自然認知范圍的技術(shù)就要永遠采用別人的技術(shù),自然就會落后。不只是落后三年、五年,而是三十年也不能世界領(lǐng)先。”王貽芳強調(diào)。“我們是愿意領(lǐng)先,還是愿意落后,還是愿意無所作為,我想這個答案其實是非常清楚的?!?/p>
“反對會拖延,但不會阻擋“
爭鳴是學(xué)術(shù)圈的常態(tài),而楊振寧公開反對的聲音,讓圍繞CEPC的分歧更顯矚目。
這位國際物理學(xué)界元老級人物的主要擔(dān)憂,一是對撞機造價高昂,二是高能物理“盛宴已過”。
王貽芳介紹道,到目前為止,高能所已經(jīng)把CEPC的核心關(guān)鍵技術(shù)都走了一遍,摸了底?!皯?yīng)該說在技術(shù)上沒有根本障礙。”他希望再花三、四年的時間對經(jīng)費、指標、難易程度進行更為平衡的優(yōu)化設(shè)計,為建設(shè)做好準備。
他認為,歐美在大約十年以前,投入的基礎(chǔ)科學(xué)大型裝置的項目規(guī)模都是在百億量級,而中國現(xiàn)有的大約在十億量級。
“因此,如果我們想要成為一個在基礎(chǔ)科學(xué)、在技術(shù)上有所引領(lǐng)的國家,一個量級的提升是必經(jīng)之路?!蓖踬O芳說道。他相信,若干百億量級的大型科技項目在國內(nèi)必然會出現(xiàn),一些反對的人會拖延升級的進程,但不可能阻止升級的發(fā)生。“早晚要有的事情?!?/p>
“對未來的發(fā)展,我們永遠有一些人持保守態(tài)度,有一些人持激進的態(tài)度。在歷史上有無窮多的人自作聰明地預(yù)言,歷史就到此為止,我們不會再發(fā)展。但是到目前為止,這一類的預(yù)言從來沒有成功過。科學(xué)是一定會發(fā)展,它一定是會以任何人不能想象地方式在發(fā)展?!彼f道。
日本與歐洲的動向
自楊振寧在2016年“一石驚起千層浪”后,大型對撞機建設(shè)的國際背景又有了一些新變化。
王貽芳介紹道,從去年開始,在日本長期懸而未決的國際直線對撞機項目進展開始加速,終于進入了比較具體的階段?,F(xiàn)在的計劃是在四年之內(nèi)成立國際實驗室開始建設(shè)。王貽芳判斷,國際直線對撞機十年之內(nèi)在日本開建是大概率事件。
“日本現(xiàn)在的經(jīng)濟規(guī)模只有中國的一半,愿意花50億美元來建設(shè)這樣一個對撞機,基本上就是我們環(huán)形對撞機的價錢。這對中國會有一定的啟示,大家自己可以去想?!蓖踬O芳說道。
而目前的世界高能物理圣地——歐洲核子中心(CERN)全票通過了《歐洲粒子物理2020戰(zhàn)略》,提出基于正負電子對撞機的“希格斯工廠”是“優(yōu)先級最高的未來對撞機項目”,并期望建設(shè)能量盡可能高的質(zhì)子對撞機。
王貽芳承認,經(jīng)過8年討論,歐洲核子中心定下來的環(huán)形對撞機方案和CEPC完全一樣,自然形成了直接的競爭。
“國際上高能物理學(xué)界的共同認識是,如果日本先建直線對撞機,它和環(huán)形對撞機沒有直接沖突,再建一個環(huán)形的是可以的。我們和歐洲不能建兩個一樣的機器,也就是任何一方先建的話,另外一方肯定不能再建了,只能去參加對方的?!彼f道?!斑@就看愿不愿在這樣的情況下做一個勇敢的決定?!?/p>
積累20年后再看諾獎
除了資金與技術(shù),人才也是圍繞CEPC的重要話題。
與王貽芳成功策劃大亞灣中微子實驗項目,并與之共獲2016年基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎的美國華裔粒子物理學(xué)家陸錦標曾對澎湃新聞記者表示,當年放棄超級超導(dǎo)對撞機是美國高能物理走了下坡路的一個轉(zhuǎn)折點,造成了大量人才流失。那么,CEPC能否帶來國際高能物理人才的流入?
“我們希望的國際經(jīng)費貢獻是30%左右,那么國際人員的參與度估計會超過50%。整個項目規(guī)模所需的人力大約是幾千人,包括學(xué)生、教授、工程師等等?!蓖踬O芳也預(yù)計,如果吸引這些人在國內(nèi)長期工作,將會對中國整個的科研生態(tài)、教育環(huán)境產(chǎn)生正面影響。
現(xiàn)場問題也有記者問及中國本土出產(chǎn)的自然科學(xué)諾獎極少這個現(xiàn)象。王貽芳看待這個問題的邏輯和看待科學(xué)裝置的問題相通。“中國基礎(chǔ)科學(xué)的經(jīng)費支持在過去20年里漲了10倍,使得我們現(xiàn)在人均支持的規(guī)模達到了發(fā)達國家的水平。換句話說,20年前我們的支持水平只有人家的十分之一。那想要得到和人家一樣的成果是不可能的?!?/p>
他相信,在現(xiàn)有支持規(guī)模下連續(xù)二、三十年地積累,形成一批高水平的成果,到時候從中出現(xiàn)諾獎是大概率事件?!拔覀兘裉鞗]有很多(諾獎)是極其正常的,要是有的話反而相對比較奇怪?!?/p>





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