中國科學院高能物理研究所是我國從事高能物理、粒子天體物理、加速器物理與技術、射線技術與應用研究的綜合性研究基地。其前身是創(chuàng)建于1950年的中國科學院近代物理研究所,后改稱物理研究所、原子能研究所。1973年2月,根據(jù)周恩來總理的指示,在原子能研究所一部的基礎上組建高能所。歷任所長張文裕、葉銘漢、方守賢、鄭志鵬、陳和生、王貽芳、曹俊。? ?
建所以來,高能所開創(chuàng)并推動了中國的粒子物理實驗、粒子天體物理實驗、粒子加速器物理與技術、同步輻射和中子散射技術及應用等學科領域的研究和發(fā)展,培養(yǎng)了一批優(yōu)秀科學家,取得了一批高水平研究成果,研發(fā)了許多高技術產品,為國家科技事業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻。
高能所的戰(zhàn)略定位是:國際領先的高能物理中心之一,具有世界先進水平的大型、綜合性、多學科研究基地。?
高能所現(xiàn)有職工1500余人,其中專業(yè)技術人員1200余人,包括中國科學院院士6人、中國工程院院士1人,各類領軍人才及高層次研究骨干近百人,18人在國際科學組織和學術刊物中擔任重要職務。謝家麟院士是2011年度國家最高科學技術獎獲得者。?
高能所下設實驗物理中心、粒子天體物理中心、理論物理室、計算中心、加速器中心、多學科研究中心、核技術應用研究中心等7個研究單位,并在廣東東莞和山東濟南設有東莞研究部和濟南研究部。?
高能所建有北京正負電子對撞機國家實驗室、粒子天體物理全國重點實驗室、國家高能物理科學數(shù)據(jù)中心,以及國家原子能機構核技術(核探測與核成像)研發(fā)中心、北京市射線成像技術與裝備工程中心、文物領域核技術應用與裝備國家文物局重點科研基地、粵港澳中子散射科學技術聯(lián)合實驗室、硼中子俘獲治療(BNCT)廣東省工程技術研究中心等多個省部級重點實驗室。
高能所是我國大科學裝置的骨干力量,擁有一系列大科學裝置,其中包括正在運行的北京正負電子對撞機/北京譜儀/北京同步輻射裝置、硬X射線調制望遠鏡衛(wèi)星、中國散裂中子源、高海拔宇宙線觀測站、引力波暴高能電磁對應體全天監(jiān)視器衛(wèi)星,正在建設的江門中微子實驗裝置、阿里原初引力波探測實驗裝置、高能同步輻射光源、增強型X射線時變與偏振空間天文臺,以及已經退役的西藏羊八井國際宇宙線觀測站、大亞灣中微子實驗裝置等。正在規(guī)劃、預研中的項目有空間高能宇宙輻射探測設施、環(huán)形正負電子對撞機、高能水下中微子望遠鏡等。?
高能所發(fā)揮大科學裝置集群、多學科交叉的綜合優(yōu)勢,開展重大科學和前沿高技術探索,取得了一批高水平研究成果,引領帶動我國相關領域研究進入世界前列,主要包括:τ輕子質量的精確測量;2-5GeV能區(qū)強子反應截面(R值)測量;發(fā)現(xiàn)帶電類粲偶素Zc(3900);發(fā)現(xiàn)新的中微子振蕩模式,精確測量中微子混合參數(shù)θ13;發(fā)現(xiàn)快速射電暴FRB 200428對應于磁星SGR J1935+2154;發(fā)現(xiàn)高能宇宙線起源關鍵證據(jù);發(fā)現(xiàn)迄今最亮和能量最高(一個量級)的伽馬射線暴;開展納米安全性研究,發(fā)現(xiàn)含Gd金屬富勒烯具有高效抑制腫瘤生長的功能,首次提出新型納米藥物的設計;獲得古化石樣品內部高分辨結構,破解古生物進化問題等。高能所率先開展高能天體物理實驗、高空科學氣球平臺建設,參與載人航天和月球探測工程重大專項,取得了多項重大成果,為我國的粒子天體物理研究與空間探測作出卓越貢獻。截至2024年,高能所共獲得國內各類國家級、省部級科技獎244項,其中國家科技獎31項。北京正負電子對撞機工程獲國家科技進步特等獎,“大亞灣反應堆中微子實驗發(fā)現(xiàn)的中微子振蕩新模式”獲國家自然科學一等獎。??
高能所向社會開放北京同步輻射裝置、中國散裂中子源、慢正電子束流裝置、試驗束裝置、工業(yè)CT等大型通用設施,為眾多領域的基礎研究和高技術研發(fā)提供公共平臺。北京同步輻射裝置(BSRF)在運行開放的30年里,每年向用戶提供約1000~1500小時專用實驗機時,可支撐國內外的100多個研究機構和大學的1000多名用戶來進行500多個實驗,有力支持了生命科學、材料化工、資源環(huán)境等領域的研究,取得了解析SARS病毒主蛋白酶及抑制劑結構、測定高等植物捕光膜蛋白復合物結構、發(fā)現(xiàn)砷劑治療白血病的機制等一批高水平的實驗成果。2025年BEPCII改造之后,BSRF部分線站將繼續(xù)以兼用模式向用戶提供運行機時。中國散裂中子源每年運行時間超過5000小時,時長和效率都處于國際同類裝置的領先水平。目前中國散裂中子源有國內外科研院所、高校和企業(yè)的注冊用戶8000余人,已完成了超過2000個科研課題,取得了一批重要科學成果,如鋰離子電池特性、太陽能電池結構、稀土磁性、高分子、新型高溫超導、量子材料、功能薄膜、高強合金、芯片單粒子效應等,為國家諸多領域的戰(zhàn)略需求和高科技產業(yè)提供關鍵的研究平臺。?
近年來,高能所積極推進加速器、探測器技術和射線探測技術的應用研發(fā)和前瞻技術儲備,研制成功微通道板型光電倍增管、高性能超導高頻腔、硅像素二維陣列探測器、旗形光學面形儀、壓彎聚焦鏡等,速調管、超導磁鐵等關鍵技術取得重要突破。高能所依托大科學工程建設掌握的高新技術,大力推進科技成果產業(yè)化,先后在射線應用、納米藥物、低溫超導、網絡安全、加速器設備制造等一系列領域開展了技術研發(fā)和市場探索,形成了電子輻照加速器、工業(yè)X射線計算機斷層成像設備(ICT)、正電子發(fā)射斷層成像設備(PET)、輻射劑量檢測監(jiān)測設備、三維X射線精密無損檢測設備、硼中子俘獲治療設備、超導磁體和超導磁選機、網絡安全系統(tǒng)等一系列產品,并先后成立了一系列高技術公司,進行技術轉移和產業(yè)化,促進了我國工業(yè)輻照、精密檢測、核醫(yī)學成像設備等產業(yè)的發(fā)展。與此同時,高能所也為國內多所高校、科研機構和企業(yè)提供設備研制、技術開發(fā)、技術咨詢和技術服務。
高能所依托北京譜儀、大亞灣中微子實驗、羊八井宇宙線觀測站等,成功組織了多個大型國際合作項目,并與世界幾十所大學和科研機構建立了長期穩(wěn)定的合作關系,參與了多項重要的國際粒子物理實驗,包括歐洲核子中心(CERN)大型強子對撞機(LHC)上的ATLAS、CMS、LHCb實驗,國際空間站上的AMS實驗,日本高能加速器機構(KEK)的BELLEⅡ、COMET實驗,德國的亥姆霍茲重離子研究中心(GSI)的PANDA實驗,以及美國的EXO/nEXO,GlueX等實驗。
高能所是我國互聯(lián)網技術發(fā)展的先驅。1986年建成中國第一條國際計算機通訊線路,向國外發(fā)出了第一封電子郵件。1988年,高能所實現(xiàn)國際遠程連網,成為中國正式接入國際互聯(lián)網前,國內唯一一個國際互聯(lián)網節(jié)點,1994年建立中國第一個WWW網站。目前,高能所是國際網絡出口帶寬最大的國內研究機構,建有IPv4/IPv6雙棧的Tbps級科學計算骨干網絡及100Gbps的網絡出口,并建有到廣東東莞、四川稻城、廣東江門、西藏阿里等重大科技基礎設施/野外臺站的專用高速數(shù)據(jù)傳輸網絡。高能所在高性能計算、高性能存儲、網格計算、科學軟件、人工智能及信息化技術等方面取得顯著成果,建立的數(shù)據(jù)密集型網格平臺是全球高能物理網格 WLCG 的重要組成部分,為國內外高能物理領域提供了高質量的科學數(shù)據(jù)和計算服務。獲批建設的國家高能物理科學數(shù)據(jù)中心,以高能物理領域科研活動中產生的科學數(shù)據(jù)為核心實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源、軟件工具、數(shù)據(jù)分析等資源能力的匯交與共享。
高能所是1981年國務院學位委員會批準的首批博士、碩士學位授予單位之一。我國第一位理學博士和第一位博士后均出自高能所。高能所現(xiàn)設有理論物理、粒子物理與原子核物理、凝聚態(tài)物理、光學、無機化學、生物無機化學6個理學博士、碩士培養(yǎng)點,核技術及應用、計算機應用技術2個工學博士、碩士培養(yǎng)點,以及機械工程、電子與通信工程、計算機技術3個全日制工程碩士培養(yǎng)點。高能所在1985年成為國家首批物理學博士后流動站之一,1997年增設核科學與技術博士后流動站。兩個流動站包括理論物理、粒子物理與原子核物理、凝聚態(tài)物理、光學、核技術及應用等專業(yè)。目前在學研究生700余人、在站博士后200余人。?
高能所是中國物理學會高能物理分會、同步輻射專業(yè)委員會、中子散射專業(yè)委員會,中國核學會核電子學與核探測技術分會、中國毒理學會納米毒理學專業(yè)委員會和中國物理學會與中國核學會下屬的粒子加速器分會的掛靠單位。高能所主辦的刊物有《中國物理C(英文)》(月刊)、《現(xiàn)代物理知識》(科普雙月刊)、《輻射探測技術與方法(英文)》(季刊)。
展望未來,高能所將始終堅持面向世界科技前沿和國家戰(zhàn)略需求,緊密圍繞研究所戰(zhàn)略定位,努力提升自主創(chuàng)新能力,朝著“國際領先的高能物理研究中心和大型綜合性多學科研究基地”的目標不斷邁進。