《思想者》：王貽芳院士專訪_風聞

來源：微信公眾號“中科院高能所”

“思想者”是中國科學院大學官微的一檔學術交流平台，通過採訪知名科學家瞭解他們對社會、科學以及各個方面的見解和認識，啓迪社會普羅大眾。本期我們有幸請到我國高能實驗物理學家、中國科學院高能物理研究所所長王貽芳院士，就目前的熱點問題進行一對一的訪談。

中國高能物理發展的現狀如何？高能物理研究所目前所承擔的任務和未來的規劃是什麼？高能加速器除了是研究物質結構最尖端的科學裝置外，在生物、醫學、材料等其他領域還有哪些科學應用？該如何反駁最近處於風口浪尖的關於我國超高能對撞機CEPC建設是被國際超弦界推動的“陰謀論”觀點？為何不惜捐出未來科學獎金孜孜以求地推動CEPC的建設？作為經濟科技強國的美國在1993年將已經開工的超級超導對撞機SSC停建，為何我國還要提出CEPC的建設？中微子物理研究為何如此重要？在中微子實驗研究方面，我國領先國際水平的技術有哪些？我國目前仍有數以萬計的背井離鄉打工者，該如何科學理性地看待我國未來CEPC的建設？針對“高能物理的盛宴已過”這樣的觀點，該如何看待高能物理未來的發展？

帶着這些問題，讓我們跟隨採訪人、中國科學院大學喬從豐教授一起走進本期的“思想者”。

**喬從豐教授：**思想者是一檔學術交流平台，通過採訪知名科學家，瞭解他們對社會科學以及各個方面的見解認識，啓迪社會普羅大眾。今天我們有幸請到中國科學院高能物理研究所王貽芳所長做客我們平台，就他目前所關注的問題進行一個訪談。

**喬從豐教授：**王院士，您好。我首先想請您給大家介紹一下，中國高能物理發展的現狀。因為您是中國物理學會高能物理分會的主任，請您介紹一下中國高能物理發展的現狀以及高能物理研究所承擔的任務和未來的規劃。

**王貽芳院士：**我們中國的高能物理經過三十多年的發展，應該説現在走到了世界的前列。我們現在還不能説是國際領先，但是在很多領域已經走到了國際的最前沿。我們在正負電子對撞方面，有北京正負電子對撞機；在強子物理方面、在粲物理、在新物理的尋找等方面都做出了很多突出的成績。同時，我們有一支具有國際水平的加速器人才隊伍；在宇宙線方面，我們有四川稻城的高海拔宇宙線探測設施，我們叫LHAASO，已經有四分之一的設施在運行，明年年底左右會全部投入運行。我們還有空間X射線探測設施，我們叫慧眼衞星。除此之外呢，國內還有其他單位，有很多粒子物理的設施，包括錦屏的地下暗物質設施等等。所以應該説我們中國的高能物理，從天上到地面到地下，都有非常多的設施，也取得了非常不錯的成績。我剛才忘了講中微子，我們大亞灣中微子實驗已經基本完成它的歷史使命，我們明年會停止運行。同時，我們在2022年左右會完成江門中微子實驗的建設，開始數據採集。總體來説，我們在粒子物理的幾個關鍵的方向都有佈局，都有國際領先的設施，我們也非常希望，未來這些設施能夠取得重要的成果。同時呢，在這些科學研究的發展需求的帶領下，我們在技術的研發，和大科學裝置的建設方面，也取得了一些突出成績，我們現在有北京同步輻射裝置正在運行；我們剛剛建成了在東莞的散裂中子源，現在正在運行，未來還會有它的改造；還有南方光源的設計和建設；在懷柔，我們剛剛開工了高能同步輻射光源設施，未來會成為我們國家一個重要基礎科學研究服務平台，對我們國家，無論是凝聚態物理、環境科學、化學、生物、地質、材料等等領域都會有重大的推動作用。所以我想在未來的二三十年左右，我們中國的高能物理和與高能物理相關的這些技術服務平台的發展方面會有一個更大的進步。

**喬從豐教授：**據我所知，好像你們還有一個也是比較大的科學裝置叫阿里的項目，好像也在建，是這樣嗎？

**王貽芳院士：**對，我們還有一個在西藏阿里的宇宙微波背景輻射天文台，這個正在建設。

**喬從豐教授：**我們知道，高能加速器是研究物質結構的最尖端的科學裝置，但是同時呢，它也是一個多用途的實驗裝置，並不僅僅能夠用來研究物質結構，還能有很多的科學應用。在生物醫學、物質材料科學方面都有很多應用，就像你們現在運行的BEPC，據我所知好像就不是單用途，不只用來研究高能物理。您能就這方面給普通的觀眾一個簡單的介紹嗎？

**王貽芳院士：**我們高能物理研究一個重要的手段就是加速器，那麼加速器呢，除了用於高能物理之外，其實跟我們日常生活是密不可分的。無論是在醫院，還是在科研院所，都有小型的加速器，用於短壽命的放射性核素的產生，用於安全檢測，用於食品醫療、材料和設備的輻照消毒，用於蔬菜水果的保鮮、海產品的長久保存等等。我們日常生活中其實跟加速器是密不可分的，除此之外呢，我們的大科學設施就是大型的加速器，為其他領域的科學研究，也提供了一個手段。所以説粒子物理，一方面是從事自己的研究，同時它的技術，也廣泛輻射到各個領域。

**喬從豐教授：**王所長，您也要考慮中國未來高能物理的發展。現在在風口浪尖上的就是關於CEPC超高能對撞機的建設和實驗，您是提出者，倡導者和推動者。現在這個問題一直處在風口浪尖上，最近有人妄言這是一個陰謀論，説中國建設超高能對撞機，就是一些國際上做超弦的人在背後推動。但就我所知，你們論證或提出這個是經過相當長的時間，並不是突然哪一天被某人一推動一拍腦袋就做出了決定，您能就這個問題做一些澄清嗎？

**王貽芳院士：**陰謀論的問題我們沒有辦法回答，而且也覺得社會上有些不負責任的討論，我們既沒有責任也沒有能力去跟他們做回應和回答，但是我們可以負責任地進行科學的研討，在學術界做一個認真的研討和判斷，同時跟國際的高能物理學界也進行密切的合作。提出環形正負電子對撞機的根本理由是我們覺得10-20年以後中國的高能物理應該可以回答我們這個領域最重要最關切的問題，也就是説，在這個領域，中國應該成為國際的一個領頭羊，高能物理從30年前小平同志就要求我們在國際上佔有一席之地。那我覺得我們不能永遠只是停留在這樣一個目標上，我覺得從佔有一席之地應該逐步的走到世界領先。要想世界領先，你首先就要回答這個領域最核心，大家最關切的科學問題，為了解決這樣的科學問題，你要有相應的手段和設施，這就是為什麼我們經過分析和判斷認為Higgs的物理是未來高能物理發展最重要的科學問題，是大家都繞不過去的必須解決的問題，要解決這個問題，你其實沒有別的辦法，只有建設一個最合適的高能加速器。當然，研究Higgs物理，有不同的加速器的方式，比如説有直線加速器，有環形加速器，我們認為甚至可以是質子加速器，我們經過仔細分析認為正負電子對撞機是研究這個問題的最經濟有效的手段，我們覺得這樣一個方案，是使得我們中國的高能物理未來在國際上能夠領先，能夠使我們在探究物質最基本結構這樣非常重要的領域上，成為國際領先國家的一個必不可少的手段，所以我們才提出這樣的一個方案。我們不想跟社會大眾做這種非科學的討論，我覺得我們既沒有責任也沒有能力，我們只討論科學問題。

**喬從豐教授：**我能理解，網上無謂的爭吵解決不了問題。王所長，前面我也介紹過您獲獎無數，取得成就卓越，包括今年的未來科學獎。我甚至知道呢，您總不願意提起這個事，您把獲獎的50萬美元都捐出來做CEPC的預研。儘管您不願意提這個事，但是我還是很好奇地代表一部分同事或者是觀眾，問一下這個問題。剛才您也提到CEPC是一個長遠的規劃，建成以後都是二三十年以後的事情。那麼您現在花這麼大力氣推動，獲得成果，功成未必在您，那您是什麼樣的精神，什麼樣的追求，為什麼要孜孜以求地做這件事呢？您能不能解釋一下？

**王貽芳院士：**科學的發展從來都不是一個人能夠完成的，我們每一個人都是站在前輩的肩膀上，我們今天的高能物理能有現在這個狀況，是因為30年前我們的前輩給我們鋪好了路，給了我們一個非常堅實的基礎，才有今天。我們在感激他們的同時，自然要思考我們能夠為未來做些什麼，一方面我們要努力做出自己現在的成績，無愧於先輩給大家的平台，那同時我們也要考慮，能夠給未來的年輕人提供什麼樣的條件，我們如果選錯了方向，選錯了路線，那麼他們將來就處於極其尷尬的地位，因為他們沒有辦法做出他們希望能夠做出的貢獻。所以我覺得CEPC是我們能夠給下一代科學家搭的一個最好的平台，他們到那個時候就可以非常自豪説他們是國際高能物理的領頭羊，所以我們能做的事情我們當然應該盡力去做。

**喬從豐教授：**現在我們國家的經濟高速發展，在這個新時代下我想辯論的正方反方都會承認，建超高能加速器對提升中國的國際形象，佔領科學的制高點毫無疑問是重要的。但是呢，有人是這麼説，建設這樣的一個超高能加速器，從建設到運行到後面的數據分析，取得成果必定是在外國人手裏，那麼我們國家為什麼要出這個錢讓外國人去做這個實驗呢？您同意這個觀點嗎？

**王貽芳院士：**這個説法完全是無稽之談，我們自己設計的加速器，我們領導的實驗方案的準備，將來探測器的建設，包括後面的數據分析當然是中國科學家為主，當然是由未來中國的企業來參與建設，得到提高。我們當然歡迎國外的科學家參加，大家一起合作。但是，中國的設施、中國的項目當然是中國人為主，這個事情毫無疑問。説這話的人，我想對中國科學的發展，要麼是完全無知，要麼完全是30年前50年前的洋奴心態。

**喬從豐教授：**王院士，大家都知道，作為經濟科技強國的美國，在1993年下馬了都已經開工了的，叫做超級超導對撞機SSC的項目。連美國這樣的經濟科技強國超級超導對撞機都下馬了，那我們中國為什麼還要再建大型對撞機呢？是出於什麼樣的考慮呢？

**王貽芳院士：**第一呢，我覺得從起點上來説，美國在90年代是世界強國，國際領先。到了2020年2030年，我們總歸應該比美國90年的時候的水平地位要強一些，而我們也不希望永遠跟在美國30年前的水平後，總是要超過他。

**喬從豐教授：**我聽説，也不一定準，SSC下馬也不完全是科學原因。

**王貽芳院士：**我想SSC的下馬主要不是科學原因，這是第一；第二，它的下馬主要原因是政治問題。當然網上和其他地方都有不同的説法，一件事情結束以後，你去討論它的原因，當然，每個人都有權利從自己的角度，去給出一個所謂的答案。但是在這方面有很多專著，有大量的資料，這些專著裏面給出了一個非常清晰的答案，當時SSC為什麼會下馬？所以很多人，在網上或其他地方給出這些所謂自己的答案，都是不準確，我建議他如果真想研究這個東西，去看一看這樣的專著去看一看這裏面的資料，當然你不可能把所有資料都看了，每個人都是專家沒必要，但是我覺得至少你應該承認，專著的結論比你自己拍腦袋的結論要更加可靠一些。回過頭來説，我們自己的對未來的看法，不可能被美國30年前的一些舉動所限制所左右，我覺得這是極其可笑的。美國人不探月了，我們現在不是照探月嗎？美國人不幹的事情我們就不幹了嗎？或者倒過來説美國人乾的事我們就一定幹嗎？我覺得我們的參考點其實應該説跟這個事情沒關係，我們主要要看這件事情科學上重不重要，我們應該自己有能力獨立判斷這件事情的重要性，科學性和可行性，而不是看美國人幹還是不幹？如果這樣的話，美國人乾的事咱不能幹，美國人不幹的事咱也不能幹，還有啥事能幹！所以回過頭來説，我們現在要做的加速器，除了周長有點接近之外，其他完全都不一樣，他是質子對撞機，我們是電子對撞機。他的技術跟我們這個技術，是完全不一樣的，科學目標也完全不一樣，是完全不同的機器，只不過周長接近而已，為什麼要拿它去做比較。這個世界上，外形接近的事情多了去了，只是因為外形接近，咱就一定要去比嗎？

**喬從豐教授：**您這個説法非常好！另外，我還想到，聽説在江門的江門中微子實驗，你們有一些技術，實際上中國有一些技術儲備，已經是國際上領先的。您能介紹一下嗎？

**王貽芳院士：**我們這些年一直在積極推動跟基礎研究相關的技術的發展，因為這是我們基礎研究最終能夠走到國際領先的必要條件，所以我們在自己的這些項目當中，比如説江門中微子實驗，我們就發展了自己的探測器技術、液體閃爍體的技術、光電探測的技術。這些技術，一方面使得整個實驗的造價能夠降低，能夠在有限的預算內完成我們的科學目標，另外一個方面，也推動了我們自己技術的發展，也培育了一些高新技術的企業，使得這些企業提高他們的創新水平，不光是能夠生產，也可以自己做研發，也可以把自己研發的產品，拿到國際市場上。所以我們一個項目能夠帶動三五個企業，像CEPC這樣的項目，能夠帶動七八十個企業。我覺得，這個對中國未來的發展是極其重要的，我們不能解決所有企業的問題，但是咱們的問題都得一個一個的解決，而且這些都是高技術企業。我們一直在説CEPC會給我們帶來一些革命性的技術發展，會把我們目前不能國產的一些關鍵技術、設備，實現國內的掌握，能夠實現國產，同時也能夠在國際市場上，佔領一席之地。我們自己如果不給這些企業提供一個用武之地，提供一個顯身手的機會，這些企業永遠起不來，你不能想象它第一個用户是國外的。目前我們中國大型基礎科學研究設施，從總量規模來説跟國際上至少差一個量級，而我們的經濟規模跟人家是一樣的，那就是説明我們企業的，在創新鏈的水平，地位上跟人家可能就是差一個量級，那你怎麼提高，你只能一步一步的通過各種方式去提高，其中一個重要的方式，就是基礎科學的引領。

**喬從豐教授：**問了這麼多有點挑戰性的問題，來個輕鬆點的問題。我們都知道，有一個災難片叫2012，是有關太陽中微子爆發在地球中心能量積累，最後造成災難。這個當然是一個科幻的故事，您是中微子物理研究方面的專家，您能不能給普羅大眾介紹一下中微子物理學家在做什麼？中微子物理為什麼這麼重要？

**王貽芳院士：**構成我們物質世界的最基本的元素是十二種最基本的粒子，我們叫費米子。這十二種當中有三種是中微子，佔了四分之一，你可以想象它在我們基本粒子的整個體系當中佔有什麼樣的重要地位。中微子在這十二種基本粒子當中呢，又最小，最輕，沒有電荷，跟物質幾乎不發生相互作用，所以我們對它的瞭解也最少。這十二種當中，電子是我們第一個發現的，我們對它瞭解的最多，非常清楚，所以現在做粒子物理的人，很少有仔細去研究電子的，但是我們有很多人在研究中微子，那是因為它對我們構建整個的粒子物理的體系，瞭解它的全部的性質，具有非常重要的意義，所以這是我們這個領域的一個熱點，目前來説幾個重要的關鍵問題包括中微子振盪的問題，把它的六個自由參數要全部測出來，另外我們想知道中微子的絕對質量是多少，也想知道中微子是不是它自身的反粒子？這些都是中微子性質當中最基本的問題，這些問題如果不搞清楚，標準模型就不完備，我們對整個物質世界的瞭解就不全面。

**喬從豐教授：**謝謝！那麼我們再回到比較尖鋭的問題，因為這個是很多觀眾，聽眾所關心的。這個問題，我覺得如果您不去澄清，廣泛在社會上流傳，會給普通的老百姓造成一個負面的印象。雖然説您沒有時間精力去和他們在網上辯論，但是多少有機會還是要解釋一下。在中國建設CEPC超高能對撞機的反對者中，他們通常都會拿起一根道德的大棒者，説在中國現在還有幾千萬背井離鄉打工者的同時，你們做高能實驗的人有沒有權利來決定中國是否建超大高能對撞機。

**王貽芳院士：**第一，當然我們沒有權利決定是不是要建造，但是我們有權利提出這個方案和建議，我們中國為什麼會有這麼多的這個打工者，那是因為我們處於世界創新鏈的最底端，你要想提升你的創新鏈，你要想使這些打工者將來不再打工，做更加相對體面一點，收入更高的工作，那你就必須提高你在創新鏈的位置。提高創新鏈的位置沒有什麼別的辦法，只有提高我們的科學技術水平，科學技術水平提高，有一個根本的支撐點，就是基礎科學研究的水平必須要提高，否則你是不可能在整個科技的創新鏈上佔據制高點。基礎科學水平的提高，當然包括各個方面。但是硬科技水平的提高，是必不可少的，大型加速器就是整個中國硬科技發展的一個非常重要的方面。一方面當然是科學研究本身，另外，相關的技術也都代表了相關領域的最高水平。我們經過仔細的分析研究

，至少有二三十個門類，如果在大型加速器支撐帶領推動下，可以走到世界的最前沿。我們的這些技術領域走到了世界最前沿以後，那自然我們會在整個世界的創新鏈的位置上有一定程度的提高。我不是説一個加速器能夠解決中國的問題，但中國的問題都是一個一個解決的。這一類硬科技問題的解決，最終使得我們所有的問題，能夠得到解決，使得我們在創新鏈的位置上能夠得到提高。當然，有的人説，那你就直接研究那個技術好了，但是我不知道有沒有人仔細分析過，過去的科學研究活動的經驗表明，如果沒有一個相對具體的目標，只是要求技術去提高，它是沒有推動力的，它是不可能自發的去提高的，技術的發展提高最終都是要有推動力，這個推動力在很大的程度上是需求，需求可能來源於社會大眾的日常生活的需求，但是在很大的程度上也來源於最高的基礎科學研究的需求。因為基礎科學研究水平的提高，必然對技術有一個巨大的需求和帶動作用，因為只有科學家才能想到，要如何提高這樣的一個技術水平才能實現我的科學目標，所以這是我們最終這個技術發展的一個非常重要的推動力，失去了這個推動力，我不相信我們的技術最終能夠走到世界前列。所以通過基礎科學研究的水平的提高帶動技術水平提高是一個非常重要的一條路徑，你不可能把這條路説是沒有用的，或者是説浪費錢的，我覺得是完全沒有道理。

**喬從豐教授：**這就是基礎科學在科技發展中的引領作用。

**王貽芳院士：**這個有很多的例子，希望説這話的人自己先去做些研究，我們也有一些研究的報告，希望大家也都去好好看一看。

**喬從豐教授：**由於時間關係，最後再問一個年輕人未來擇業很關心的問題，也比較輕鬆。30年前，比較有名的物理學家就説過，高能物理的盛宴已過。但是30年來高能物理的發展還可以。未來高能物理如何發展，如果您要給年輕人做導師，給他們指引方向做指導的話，還建議他們做高能物理嗎？

**王貽芳院士：**40-50年前就有人説高能物理盛宴已過，或者我們再説更早一點，在這個20世紀初就有人説物理學的發展已經結束了。但是我們看到，歷史一再證明，科學的發展，是不可能停止的。在40-50年前，大家説高能物理盛宴已過的時候，高能物理就取得了巨大的成就，建成了人類歷史上最了不起的成就——粒子物理標準模型。它能夠在千分之一的精度上描述客觀物理世界，這是一個極其了不起的成就。當然，這個成就也並不表明我們對自然世界的瞭解就已經到了盡頭。我們也知道，標準模型絕對不是宇宙當中最基本最根本最終極的理論，後面還有新的物理，在更高的能級下，還有新的規律在那。這些規律在很大程度上跟宇宙的產生演化，有非常密切的聯繫，所以我們希望知道未來還有什麼。對年輕人來説，我並不是説粒子物理就是唯一的一條路，你可以做任何選擇，即使在物理學領域，我覺得，每個領域都有它自己發展的前景。我鼓勵他們，去做他們自己認為應該做的事情，但我不相信，這裏面的任何一個領域是一個死去的或者即將死去的領域，我不相信。我自己的孩子，他也是學物理的，他喜歡物理，我也鼓勵他，但是我沒有對他有任何要求，你選哪個領域。自己從凝聚態、天體物理、粒子物理一圈轉下來，最後他自己的決定，粒子物理。

**喬從豐教授：**這就是一個現身説法，就是説至少在您並不認為，“party is over！”，盛宴已經結束，未來沒有多少可發展的了。

**王貽芳院士：**我不認為是這樣。任何人不能對自己有過高的估計，對未來我們都要秉持一個敬畏的心態，我們對科學是要有敬畏，我們對宇宙也要有敬畏，不要説我們自己什麼都瞭解了，我覺得離的還遠得很。我們對任何探索的工作都應該鼓勵和支持，我們對未來真的是瞭解太少，我們不知道，憑什麼説這個就over了。

**喬從豐教授：**好，今天所討論的這個關於中國是否建超高能加速器的這個問題。我的感覺呢，就像我們通常説，晴天好還是陰天好，沒有一個絕對的標準。怎麼做能符合最廣大人民羣眾的長遠利益，符合中華民族偉大復興的使命，這才是我們國家做出決定的出發點和立足點。王院士非常忙，在百忙之中能給我這麼一段時間採訪已經非常感激了，時間已經到了，我還有很多問題，但是現在沒有機會，以後還要找機會再向王院士請教，再次感謝！