■本報(bào)見習(xí)記者 馬卓敏
日前，隨著美國激光干涉引力波天文臺第一次直接探測到引力波的存在，人們紛紛開始將注意力投射到引力波上。
在目前中國引力波研究的三個(gè)主要方向上，中科院高能所便占據(jù)一席。由其主持的“阿里計(jì)劃”與中山大學(xué)領(lǐng)銜的“天琴計(jì)劃”和剛剛公布的中國科學(xué)院“太極計(jì)劃”一起構(gòu)成中國引力波探測多點(diǎn)并進(jìn)新局面。憑借“阿里計(jì)劃”，高能所的科學(xué)家期待，由自主“阿里CMB探測計(jì)劃”，能夠成功破譯“宇宙誕生”密碼，領(lǐng)導(dǎo)建設(shè)北半球首臺CMB望遠(yuǎn)鏡。
其實(shí)，引力波探測只是高能所從事的眾多重大項(xiàng)目之一。作為中國高能物理領(lǐng)域舉足輕重的“角色”，高能所早已是我國高能物理研究、先進(jìn)加速器物理與技術(shù)研究及開發(fā)、利用先進(jìn)射線技術(shù)與應(yīng)用的綜合性研究基地。
“阿里計(jì)劃”與粒子物理設(shè)想
之所以選擇西藏阿里地區(qū)實(shí)施引力波計(jì)劃，高能所所長王貽芳介紹，原初引力波非常微弱，要盡量選擇干擾小的區(qū)域。目前，科學(xué)家在全球共選出4個(gè)最佳觀測點(diǎn)，而我國阿里地區(qū)便榜上有名。據(jù)介紹，未來阿里將成為北半球天區(qū)第一個(gè)地面觀測點(diǎn)，開啟北天區(qū)原初引力波觀測的新窗口。
王貽芳指出，由于國內(nèi)引力波研究基礎(chǔ)薄弱，所以高能所的“阿里計(jì)劃”將通過國際合作完成?！澳壳爸忻烙嘘P(guān)方面已經(jīng)簽署了相關(guān)合作協(xié)議。未來由于‘阿里項(xiàng)目’造價(jià)小、周期短，大約5年便可出成果?！?/p>
如今，尋找暗物質(zhì)粒子，結(jié)合粒子物理和宇宙學(xué)的研究已經(jīng)成為21世紀(jì)天文學(xué)和物理學(xué)發(fā)展的重要趨勢，特別是隨著暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星順利升空，更讓粒子物理學(xué)走進(jìn)了大眾的視野。王貽芳認(rèn)為，當(dāng)前日本、美國、歐洲都有一個(gè)長期的粒子物理研究規(guī)劃。“高能所粒子物理學(xué)未來的發(fā)展規(guī)劃和全世界整個(gè)粒子物理學(xué)的發(fā)展規(guī)劃是緊密相連的。”他指出，高能所認(rèn)真分析了我國粒子物理研究的歷史和現(xiàn)有能力，判斷出我國粒子物理學(xué)未來發(fā)展的切入點(diǎn)，并結(jié)合國際粒子物理研究競爭態(tài)勢與互補(bǔ)的各種可能性，提出了我國未來二三十年間粒子物理發(fā)展設(shè)想。“其實(shí)也談不上規(guī)劃，只能說是一個(gè)設(shè)想，通過和國家相關(guān)部門溝通，希望他們能接受我們的設(shè)想?！?/p>
多年來，高能所參與了眾多歐美同行的國際合作項(xiàng)目，如今也通過進(jìn)步吸引了許多歐美科研機(jī)構(gòu)參與到高能所的項(xiàng)目中。據(jù)王貽芳介紹，高能所依托北京譜儀、羊八井宇宙線觀測站、大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)、江門中微子實(shí)驗(yàn)等項(xiàng)目，已成功組織了多項(xiàng)大型國際合作，并與世界幾十所大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)建立了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系，參與了歐洲核子中心（CERN）的大型強(qiáng)子對撞機(jī)（LHC）等重要國際粒子物理合作。
更遠(yuǎn)的未來是環(huán)形對撞機(jī)
如今隨著大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)獲得基礎(chǔ)物理突破獎(jiǎng)，更印證了高能所在粒子物理研究上的不俗實(shí)力，高能所三個(gè)重大突破之一的粒子物理研究已基本塵埃落定。王貽芳表示，高能所另一項(xiàng)重大突破——大科學(xué)裝置的建設(shè)也在有條不紊地進(jìn)行著，包括東莞的散裂中子源、ADS、江門中微子實(shí)驗(yàn)以及即將發(fā)射的硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡和開始建設(shè)的高能光源和高海拔宇宙線設(shè)施，這些任務(wù)按計(jì)劃都會在2020年左右完成。
王貽芳期待能在2016年對環(huán)形對撞機(jī)進(jìn)行預(yù)研，也希望得到國家的支持?！邦A(yù)研要解決一些關(guān)鍵的技術(shù)問題，通過這些關(guān)鍵技術(shù)的研究，我們一方面可以在技術(shù)上提高一大步，達(dá)到國際先進(jìn)水平；另一方面可以作出整個(gè)加速器建設(shè)的具體實(shí)施方案，同時(shí)造價(jià)也會更加清楚。”他強(qiáng)調(diào)，“每一代加速器都會在原有裝置的基礎(chǔ)上前進(jìn)一大步，我們要在歐洲核子中心有關(guān)裝置的基礎(chǔ)上改進(jìn)提高。我們不會復(fù)制別人，在建設(shè)完成后要能夠在科學(xué)上和相關(guān)技術(shù)上領(lǐng)先別人至少30年?！?/p>
我國的巨型對撞機(jī)將實(shí)施“兩步走”戰(zhàn)略：第一步是實(shí)現(xiàn)電子對撞階段；第二步是質(zhì)子對撞。設(shè)想中，2022年要先開始建設(shè)電子對撞機(jī)，到2040年再建造質(zhì)子對撞機(jī)?！芭c原有北京正負(fù)電子對撞機(jī)240米的周長相比，環(huán)形對撞機(jī)周長將達(dá)到80到100公里，規(guī)模是完全不同的。”王貽芳說。
充分發(fā)揮交叉學(xué)科優(yōu)勢
建所以來，高能所開創(chuàng)并推動(dòng)了我國粒子物理實(shí)驗(yàn)、粒子天體物理實(shí)驗(yàn)、粒子加速器物理與技術(shù)、同步輻射技術(shù)及應(yīng)用等學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展，培養(yǎng)了一批優(yōu)秀科學(xué)家，取得了多項(xiàng)高水平研究成果，為我國科技事業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。
作為重要的交叉學(xué)科研究基地，如今高能所已經(jīng)成為基于大科學(xué)裝置的一個(gè)多學(xué)科研究中心。通過發(fā)揮大科學(xué)裝置集群、多學(xué)科交叉的綜合優(yōu)勢，研究所積極開展重大科學(xué)和前沿高技術(shù)探索，取得了一批高水平研究成果，引領(lǐng)帶動(dòng)了我國相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)入世界前列。“我們首次提出了新型納米藥物的設(shè)計(jì)；開展了環(huán)境科學(xué)、生物大分子結(jié)構(gòu)、核燃料后處理、工業(yè)和醫(yī)學(xué)成像設(shè)備、輻照加速器等方面的研究；獲得了古化石樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高分辨圖像以破解古生物進(jìn)化問題等。”據(jù)王貽芳介紹，高能所還率先開展高能天體物理實(shí)驗(yàn)、高空科學(xué)氣球平臺建設(shè)，參與載人航天和月球探測工程重大專項(xiàng)，取得了多項(xiàng)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(xiàn)。
但這也多少帶來了些許質(zhì)疑之聲。面對質(zhì)疑，王貽芳坦承，大家的認(rèn)識仍有很多不同?！昂芏嗳苏J(rèn)為高能所做高能就好了，但我認(rèn)為高能所只做高能并沒有把全部潛力發(fā)揮出來，還有很多其他方面的潛力是可以發(fā)揮的，如果條塊分割過于清晰勢必會削弱我們的科研產(chǎn)出?！蓖踬O芳表示，國際上像阿貢、布魯克海文、伯克利這樣的基于加速器的大型實(shí)驗(yàn)室都是多學(xué)科的交叉研究中心。“我們的名字雖然叫高能物理所，但實(shí)際上是基于加速器的多學(xué)科研究中心，大量的基于加速器的研究都在這里開展，我們有同步輻射裝置，在東莞還有散裂中子源裝置，未來我們的中子射線和X射線將同時(shí)用于各種材料、樣品、分子結(jié)構(gòu)的分析，從地質(zhì)到生物、材料再到環(huán)境，會涉及各個(gè)領(lǐng)域。”
不為大多數(shù)人所知的是，高能所還是我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的先驅(qū)。1986年建成了中國第一條國際計(jì)算機(jī)通訊線路，曾向國外發(fā)出中國第一封E-mail，建設(shè)了中國第一個(gè)“3W”網(wǎng)頁。目前，高能所是網(wǎng)絡(luò)國際出口帶寬最大的研究機(jī)構(gòu)，并建有到大亞灣、羊八井、東莞等工程園區(qū)的專用高速網(wǎng)絡(luò)。
作為科研工作者，科學(xué)家首先要對科學(xué)具有熱情，對科學(xué)真理的追求超越人生中的一切。王貽芳認(rèn)為，以此為基礎(chǔ)其他的素質(zhì)也都是有益的，包括勤奮、努力和對本領(lǐng)域的基本技能、知識規(guī)律的掌握以及對科研的組織、管理方式和整個(gè)研究路線及方式方法的設(shè)計(jì)等。
展望未來，王貽芳表示，高能所的戰(zhàn)略定位是建成國際領(lǐng)先的大型、綜合、多學(xué)科的高能物理研究基地，并將始終堅(jiān)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。
《中國科學(xué)報(bào)》 (2016-02-22 第5版 創(chuàng)新周刊)
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