专访王贻芳:关于中国版巨型对撞机

作者:蝌蚪君来源:蝌蚪五线谱发布时间:2017-06-08

中国版巨型对撞机的最新情况介绍……

  201762日,北京,中国科学院高能物理研究所。蝌蚪五线谱网站独家专访了“科学突破奖”得主、中国科学院院士、高能物理研究所所长王贻芳。

  对于中国该不该建造巨型对撞机,已经有了近一年的争论,这个本来属于高能物理领域的专业问题也进入了普通人的视野。尤其是在201694日,诺贝尔物理学奖得主、 94岁高龄的杨振宁公开发表《中国今天不宜建造超大对撞机》一文,用七条理由反对了由“菲尔兹奖”得主、著名数学家丘成桐支持建设中国版巨型对撞机的“几点意见”。201695日,王贻芳在媒体发文对杨振宁提出的七条理由逐一反驳。2017511日,在清华大学科学馆,面对超过100万观众的网络直播镜头,杨振宁院士就“中国该不该建大型对撞机”再次表达了自己的观点。

  在本次访谈中,王贻芳院士就目前争论已久的中国版巨型对撞机的一些问题进行澄清与解答。

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王贻芳院士(蝌蚪君/摄)

  政府支持巨型对撞机建设吗?

  在那场网络直播中,杨振宁院士说:“我的印象,中国政府已经决定,在‘十三五’的时间之内,不搞这个事情(中国版的巨型对撞机),我觉得是很明智的决定。”

  中国政府是否做出决定?具体细节到底如何?蝌蚪五线谱采访了王贻芳院士。

  王贻芳院士说:“需要澄清的是:第一,我们并没有在十三五期间申请巨型对撞机的建造,因此不存在政府支持或不支持建造的问题。第二,我们确实以各种方式申请巨型对撞机的预研项目,这里面包括跟科技部、科学院与自然科学基金委的申请,也包括跟国家发改委的申请,这些申请有些得到了支持,比如说科技部、基金委,还有科学院的一些经费支持;有一些没有得到支持,比如说发改委的。”

  据蝌蚪五线谱了解,2016年,高能物理研究所就巨型对撞机项目向发改委申请“十三五”(2016-2020)期间预研经费约8亿元。

  王贻芳院士接着说:“发改委没有支持我们的预研,这里面有各种各样复杂的原因。我觉得这与政府的决定没有任何关系,远远没有到那一步,其实是专家们觉得“十二五”留下的几个未得到支持的项目更成熟。对我们这个项目的确有一些不同意见,涉及的事情也比较复杂,但任何人都不能说这次预研申请不成功就表示政府对这个项目不支持。”

  据蝌蚪五线谱了解,在“十四五”期间,高能物理所可能会继续申请发改委对这个项目的支持。其实科研项目的经费来源是多方面的,像这种申请科研项目经费暂时失败的案例有很多,比如位于四川锦屏的地下实验室,在“十二五”期间没有得到发改委立项支持,但在“十三五”期间得到支持。在巨型对撞机这个项目上,发改委会根据专家意见来做出支持与否的决定。

  总GDP与人均GDP

  在那场网络直播中,杨振宁院士说:“因为虽然中国的GDP很高,但是中国人口多,拿人均收入的话还比不上马来西亚、巴西、墨西哥。他们从来不会说要建大型对撞机。他们的脑子没有发昏……我想中国的人均收入达到美国程度的时候,那时候再讨论这个问题不迟。”

  杨振宁院士在1980年代前后也曾经提过类似看法,他认为当时的中国还比较贫穷,不适合建造正负电子对撞机。后来,在邓小平的支持下,北京正负电子对撞机开工建设,运行三十多年取得了重要成就。差不多40年过去了,杨振宁依然以中国人均收入不高来否定中国版巨型对撞机的方案。

  对于这个问题,王贻芳院士说:“中国的总GDP是世界第二,人口是世界第一,人均GDP相对比较低。但是简单地算一下就可以知道,建造对撞机的人均负担也比较低。其实需要关心的是总经费、以及总经费占GDP的比率这两个主要参数。”

  那么,如果建造这样一台中国版的巨型对撞机,总经费平均到每个中国人身上到底是多少呢?

  王贻芳院士说:“因为中国的人口很多,可以计算出来,平均每个人对这个项目要贡献4美元,大概是人均GDP的万分之五。如果同样的巨型对撞机在美国建造的话(其造价会至少贵1倍),大概每个人的负担是30美元,也占美国人均GDP的万分之五。因此,从人均GDP的角度来说,中国的负担与美国是几乎一样的,没有什么差别。而对马来西亚、巴西、墨西哥等国而言,人均负担占GDP的比例会远远超过万分之五,这就是国力的差距,显然中国做事不能向马来西亚、巴西、墨西哥等看齐。其实在当今世界上,也只有中美欧日有实力建设类似的大型项目,这也是中国能开展航天、探月等项目后面的经济逻辑。有这样的实力而不投入纯粹的科学项目,既不利于长远的国家实力建设,包括科学、技术和人才,也不利于国家形象和软实力建设。至于投入哪些项目这可以讨论,但一个都没有是不合适的。只有小项目,没有大项目,从长期和总体来看,投入并不小,风险也不低,对国家并不是最佳选择。”

  现在反对,未来支持

  在那场网络直播中,杨振宁院士说:“我认为我的看法是对的。我不是反对建大型加速器,是反对中国今天建加速器。”

  对于这个问题,王贻芳院士说:“杨先生前几天说,他不反对建巨型对撞机,他反对的是中国今天建。其实三十多年前他就对北京正负电子对撞机说过类似的话。我们不知道他觉得什么时候合适,还是永远不合适。不管怎么样,既然他说不反对——那就说明建这个对撞机是有意义的。如果没有意义,那现在不该建,将来也不应该建。既然是有意义的,剩下的问题就是中国要不要建,什么时候建。自然这要根据我们自己的能力和国家的实力,我们作为一个科学家按照上面的简单计算判断国家是有这个实力的,但最终我觉得这应该是政治家决定的事。科学家不应该太纠结这个事,科学家应该讨论怎么建的问题。我们经过这一次讨论,最后大家都聚焦在怎么建的问题上,我觉得那是一个重大成果。”

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正负电子对撞示意图(蝌蚪君/画)

  怎么建巨型对撞机

  王贻芳院士告诉蝌蚪五线谱,巨型对撞机的建设目前只考虑电子对撞机,这一阶段的技术是相当成熟的——因为有北京正负电子对撞机的成功经验可以借鉴,而且高能物理研究所在大亚湾中微子实验中已经取得了重要成果,积累了国际合作的经验,第一阶段的建设也将采取中国主导、国际合作的方式。至于未来的发展方向,目前还不成熟。但至少有一点,大型超导磁铁,特别是基于高温超导材料的技术研发是必须的,也会有巨大的辐射效应和带动作用。目前高能所正在协调推动国内的相关队伍开展技术研发,这也是我们摒弃国际上的传统方案,弯道超车的绝佳机会。一旦突破,将会带出一个巨大的高温超导产业。

  在回答蝌蚪五线谱关于“是否会考虑将巨型对撞机建设在雄安新区”这个问题时,王贻芳院士说:“我们研究过这个问题,雄安新区在靠近白洋淀的地区不适合建造巨型对撞机——因为有很多地下水,但在保定附近是可以的。”

  还有人认为——中国人从来没有做过400亿投资规模的大科学工程,中国没有足够的经验、技术、队伍,风险很大,所以不应该建造巨型对撞机——对于这类评论,王贻芳院士说:“三十多年前做北京正负电子对撞机的时候,我们差不多是从零开始,我们做了三十多年,差不多就是三代人,在这个过程中我们培养了很多人才。这种大科学工程都是这样的,一般来说都是先有项目,然后再组建队伍,不可能倒过来,不可能养几千人等这个项目——那是不可能的事情。如果说没有基础就不去做,那么探月工程我们以前也没有做过,是不是也可以不去做?”  

  王贻芳院士认为,美国投入巨资建设了大科学工程LIGO,最后发现了引力波;欧洲投入巨资建造了大型强子对撞机LHC,最后发现了希格斯粒子;中国现在有能力,正是投入巨资发展巨型对撞机的关键时间窗口,这是中国科学领先世界的一个绝好机会。

     本篇采写  蝌蚪五线谱   张轩中

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