作者:虞涵棋 来源:澎湃新闻 发布时间:2020/10/31 17:55:17
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王贻芳院士:中国科学基础设置将进入百亿时代,早晚而已

 

“中国其实已经到了百亿(元)科学装置的时代。上海的硬x射线自由电子激光项目预算就是百亿。”

10月30日,当中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳在上海召开的第三届顶尖科学家论坛上步入采访间,他长期呼吁的争议性“超级对撞机”项目再次成为关注焦点。

有趣的是,他提到的两种大科学装置——对撞机和光源,存在紧密的关联。

根据《CEPC加速器概念设计报告》,“超级对撞机”的第一阶段大型环形正负电子对撞机(即CEPC)预估耗资300多亿元,是一个周长100多公里的“圈”。

“在过去几十年,高能物理环形正负电子对撞机的技术奠定了同步辐射装置的基础。”他说道。

这种光源在国内的代表性设施就是“上海光源”,已经广泛应用于生物医药、新材料等研究领域,在疫情期间曾“照亮”新冠病毒的关键蛋白结构。

王贻芳认为:“没有北京正负电子对撞机搞了30年,不可能有上海光源,也不可能有北京的高能同步辐射光源。”

而自由电子激光装置的核心技术也“来源于高能物理,尤其是国际直线对撞机的发展”。

上海硬X射线自由电子激光装置总投资约100亿人民币,是中国迄今为止投资最大的科技基础设施项目。该装置建成后,预期将为物理、化学、生命科学、材料科学、能源科学等多学科提供前所未有的高分辨成像、先进结构解析、超快过程探索等尖端研究手段。

“可以想象,如果让别人去建对撞机,我们自己只建光源,那么这些拓展人类对自然认知范围的技术就要永远采用别人的技术,自然就会落后。不只是落后三年、五年,而是三十年也不能世界领先。”王贻芳强调。“我们是愿意领先,还是愿意落后,还是愿意无所作为,我想这个答案其实是非常清楚的。”

“反对会拖延,但不会阻挡“

争鸣是学术圈的常态,而杨振宁公开反对的声音,让围绕CEPC的分歧更显瞩目。

这位国际物理学界元老级人物的主要担忧,一是对撞机造价高昂,二是高能物理“盛宴已过”。

王贻芳介绍道,到目前为止,高能所已经把CEPC的核心关键技术都走了一遍,摸了底。“应该说在技术上没有根本障碍。”他希望再花三、四年的时间对经费、指标、难易程度进行更为平衡的优化设计,为建设做好准备。

他认为,欧美在大约十年以前,投入的基础科学大型装置的项目规模都是在百亿量级,而中国现有的大约在十亿量级。

“因此,如果我们想要成为一个在基础科学、在技术上有所引领的国家,一个量级的提升是必经之路。”王贻芳说道。他相信,若干百亿量级的大型科技项目在国内必然会出现,一些反对的人会拖延升级的进程,但不可能阻止升级的发生。“早晚要有的事情。”

“对未来的发展,我们永远有一些人持保守态度,有一些人持激进的态度。在历史上有无穷多的人自作聪明地预言,历史就到此为止,我们不会再发展。但是到目前为止,这一类的预言从来没有成功过。科学是一定会发展,它一定是会以任何人不能想象地方式在发展。”他说道。

日本与欧洲的动向

自杨振宁在2016年“一石惊起千层浪”后,大型对撞机建设的国际背景又有了一些新变化。

王贻芳介绍道,从去年开始,在日本长期悬而未决的国际直线对撞机项目进展开始加速,终于进入了比较具体的阶段。现在的计划是在四年之内成立国际实验室开始建设。王贻芳判断,国际直线对撞机十年之内在日本开建是大概率事件。

“日本现在的经济规模只有中国的一半,愿意花50亿美元来建设这样一个对撞机,基本上就是我们环形对撞机的价钱。这对中国会有一定的启示,大家自己可以去想。”王贻芳说道。

而目前的世界高能物理圣地——欧洲核子中心(CERN)全票通过了《欧洲粒子物理2020战略》,提出基于正负电子对撞机的“希格斯工厂”是“优先级最高的未来对撞机项目”,并期望建设能量尽可能高的质子对撞机。

王贻芳承认,经过8年讨论,欧洲核子中心定下来的环形对撞机方案和CEPC完全一样,自然形成了直接的竞争。

“国际上高能物理学界的共同认识是,如果日本先建直线对撞机,它和环形对撞机没有直接冲突,再建一个环形的是可以的。我们和欧洲不能建两个一样的机器,也就是任何一方先建的话,另外一方肯定不能再建了,只能去参加对方的。”他说道。“这就看愿不愿在这样的情况下做一个勇敢的决定。”

积累20年后再看诺奖

除了资金与技术,人才也是围绕CEPC的重要话题。

与王贻芳成功策划大亚湾中微子实验项目,并与之共获2016年基础物理学突破奖的美国华裔粒子物理学家陆锦标曾对澎湃新闻记者表示,当年放弃超级超导对撞机是美国高能物理走了下坡路的一个转折点,造成了大量人才流失。那么,CEPC能否带来国际高能物理人才的流入?

“我们希望的国际经费贡献是30%左右,那么国际人员的参与度估计会超过50%。整个项目规模所需的人力大约是几千人,包括学生、教授、工程师等等。”王贻芳也预计,如果吸引这些人在国内长期工作,将会对中国整个的科研生态、教育环境产生正面影响。

现场问题也有记者问及中国本土出产的自然科学诺奖极少这个现象。王贻芳看待这个问题的逻辑和看待科学装置的问题相通。“中国基础科学的经费支持在过去20年里涨了10倍,使得我们现在人均支持的规模达到了发达国家的水平。换句话说,20年前我们的支持水平只有人家的十分之一。那想要得到和人家一样的成果是不可能的。”

他相信,在现有支持规模下连续二、三十年地积累,形成一批高水平的成果,到时候从中出现诺奖是大概率事件。“我们今天没有很多(诺奖)是极其正常的,要是有的话反而相对比较奇怪。”

 
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