中國要不要建百億量級的大型科學裝置,又該如何去建一直是科學家激烈爭辯的話題。早在2012年,中國高能物理學界就討論建設環形正負電子對撞機(CEPC)的建設,但遭到了楊振寧等科學家的反對。反對理由是超大撞機造價昂貴,必將大大擠壓其他基礎科學的經費,而且對於尋找「超對稱粒子」沒有幫助。
對此,2016年基礎物理科學突破獎得主、中科院院士、中科院高能所所長王貽芳在第三屆世界頂尖科學家論壇上對第一財經等媒體表示:「對於超級對撞機的項目當然有一些不同意見,大家認為百億量級的造價高,但是現在上海正在建設的自由電子雷射項目,花費也達到了百億級,我們中國其實已經到了應該投資百億科學裝置的時候了。」
量級的提升是必經之路
上海的自由電子雷射裝置的技術來源於國際直線對撞機。王貽芳表示,如果沒有過去30年環形正負電子對撞機的發展,上海同步輻射光源光源裝置很難建成,這些裝置的核心技術都來源於高能物理。
他指出,歐洲、美國在五年、十年前投入的基礎科學大型裝置項目的規模都已經達到了百億量級,而中國目前大多數的科學裝置仍然停留在十億、幾十億的量級。但從GDP來看,中國已經和歐洲相當,並且有望趕超美國。
「量級的提升是必經之路。如果我們要成為一個科技領先的國家,能夠在基礎科學、技術領域引領國際,有若干大型的百億量級科技項目是必然的。」他說道,「也許現在還有很多人反對,但再過三五年,我相信反對的人會越來越少,因為他們會認識到這是必然會發生的。」
在談到CEPC的建設進展時,王貽芳預計,可能還需要花三年至四年的時間對目前的工作進行優化,之後才能真正開始投入建設。他表示:「我們一方面在優化設計,另一方面也在進行關鍵技術的預研,使得它的設計無論是在指標、經費和難易程度上都能達到相對平衡。」
CEPC概念的提出早於歐盟提出的未來環形對撞機(FCC),經過充分國際交流,目前兩個方案的設計都基於100公裡的環形正負電子對撞機。據初步預估,CEPC一期項目的投入接近400億人民幣。
中科院高能物理研究所是CEPC落地的主要力量,從CEPC初始的設計規劃工作到最終的建設實施都將由高能所來負責。王貽芳表示,中國的CEPC和歐洲的FCC是直接的競爭關係。「如果一個建成了,另一個就不太可能再建,我們不需要兩個功能類似的大型科學裝置。」他說道,「如果對撞機讓別人去建,我們會永遠落後於人家,而且這種落後是30年。是願意領先,還是願意落後或者無所作為?我想答案其實是非常清楚的。」
CEPC國際參與度有望達到30%
大型科學裝置離不開國際科研人員的參與,這將進一步提升我國在全球的科研影響力。王貽芳預計, 除去資金投入外,CEPC一期的國際參與比例有望達到30%左右;國際科研人員的參與度預計會超過50%。整個項目所需要的人力大約在幾千人,包括學生、教授、公司工程師等。「這會對我們整個科研生態、生活環境、教育等方面,產生較大的影響。」王貽芳表示。
中科院高能物理研究所研究員阮曼奇去年年底曾對第一財經記者表示:「我們的科學驗證已經做到了全世界的最高水平;大自然給了我們一個窗口,告訴我們那裡有東西,我們肯定應該去看一看;如果CEPC能建成,將成為人類探索微觀世界的真正前沿。」
大型科學裝置投資量級的提升也將推動國產科研儀器迎來大爆發。一些科研創業者們都在等待藉此項目開發大量的自主智慧財產權儀器設備,擺脫對進口儀器設備的依賴。
一位從中國科學院走出來的創業人士告訴第一財經記者:「一旦這個數百億規模的項目建起來,將會帶動磁場技術、微波技術、探測器、真空、電子學甚至是軟體領域的眾多技術創新。」
第一財經記者了解到,中國政府在CEPC項目中的投資佔比將達到80%左右。對此,王貽芳表示:「科技發展的先進性跟體制有一定程度的匹配,如果我們的科技再往前走一步,自然就會要求有一定的體制改進。」
而伴隨著國內越來越多世界一流的科學家和科研成果的出現,王貽芳認為,科研環境會慢慢適應並且做出一些變化和修正。「我個人傾向於這種改革是漸進式的,我希望我們科技體制的改革是在國內和國外科學家的共同努力下逐漸改進。」王貽芳表示。