1988年10月24日，位于北京市玉泉路的中國科學院高能物理所（以下簡稱中科院高能所）的大院突然熱鬧起來，這一天，中國第一臺高能加速器、第一臺大科學裝置——北京正負電子對撞機（BEPC）宣布建造成功！
如今，BEPC走過了三十個年頭。
“這是中國在國際高能物理領域占一席之地并取得一系列重大成果的卅年，衷心祝愿祖國科學家利用對撞機作出更多世界一流的成果，在粲物理和τ輕子研究方面繼續(xù)保持國際領先地位，為人類探索物質(zhì)結構的奧秘作出更大貢獻?！比A裔物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者李政道在祝賀BEPC建成三十周年的信中寫到。
李政道先生為北京正負電子對撞機三十周年發(fā)來賀信（高能物理所供圖）
誕生前的“七上七下”
在中科院高能所原所長、中國科學院院士方守賢的記憶中，中國的第一臺高能加速器是在“七上七下”的挫折中誕生的。
在前蘇聯(lián)專家的指導下，中國在1958年就已設計出了20億電子伏電子同步加速器。但在大躍進形勢下，這一設計因“保守落后”被否。
此后，原先的方案被修改為建造150億電子伏質(zhì)子同步加速器，卻又受到蘇聯(lián)專家“冷遇”，蘇聯(lián)專家認為，中國只能在蘇聯(lián)原有的70億電子伏加速器技術上加以修補。這種說法遭到了中國設計人員的抵制。
1960年5月，中國科學家完成了螺旋線回旋加速器的初步設計，可當時國內(nèi)遭遇經(jīng)濟困難，方案在三年后就被取消。
1965年，中國科學家第四次提出了建造質(zhì)子同步加速器的方案，卻又被文革風浪摧折。
1969年，為了服務國防建設，中國科學家提出了建造強流直線加速器用于探索、研究、生產(chǎn)核燃料的計劃，可是計劃在與另兩個方案的爭論中無疾而終。
1972年，在18位中國科學家聯(lián)名上書中央后，國務院批準了“七五三”工程，計劃10年內(nèi)建造一臺400億電子伏質(zhì)子同步加速器。然而，由于“四人幫”的破壞，計劃再度擱淺。
1977年，“八七工程”誕生，計劃投資7億元人民幣，在1987年建成4000億電子伏質(zhì)子同步加速器?？?980年底，國民經(jīng)濟調(diào)整，方案又一次下馬。
“命途多舛”的高能加速器方案走到了1981年。這一年，世界加速器已經(jīng)發(fā)展了近半個世紀。這年5月，中科院高能所在國內(nèi)外專家學者的建議和意見的基礎上，提出了第八個方案——建造加速能量為22億電子伏的正負電子對撞機。
當年12月，鄧小平同志批示：“我贊成加以批準，不再猶豫?！?/p>
1984年10月7日，在一片鑼鼓聲中，鄧小平同志手持鐵鍬，為BEPC工程奠基鏟下第一鍬土，他發(fā)出號召：“我們的加速器，必須保證如期甚至提前完成?！?/p>
1984年10月7日，鄧小平同志為北京正負電子對撞機奠基（中科院高能所供圖）
對撞機的建造和升級
中國要用四年多時間建成正負電子對撞機的消息很快傳遍全球，連加速器都沒做過的中國，竟然要“一步登頂”造出一臺對撞機。
每一絲的質(zhì)疑和壓力，都推動著工程研制人員更加拼命。他們與時間和極限比拼，終于在1988年10月16日實現(xiàn)了正負電子束的首次對撞。
第一根加速管運往安裝現(xiàn)場（中科院高能所供圖）
工人們正在仔細安裝電子直線加速器第一節(jié)加速管（中科院高能所供圖）
1988年10月24日，鄧小平同志在BEPC建成典禮上說：“過去也好，今天也好，未來也好，中國必須發(fā)展自己的高科技，在世界高科技領域占有一席之地?！?/p>
1992年，用于探測并記錄正負電子對撞全過程的北京譜儀，精確測量出粒子物理標準模型中的τ輕子質(zhì)量，修正了以前的實驗結果，至今仍是世界上最為精確的測量之一。
精確測量出τ輕子質(zhì)量（中科院高能所供圖）
建成的BEPC還實現(xiàn)了“一機兩用”，在對撞正負電子，研究粒子物理基礎問題的同時，還建立起向社會開放的大型公共科研設施——北京同步輻射裝置，為國家社會發(fā)展中的重大需求項目提供技術支撐。
憑借著BEPC的平臺，我國高能物理走上了世界的舞臺。
但是，由于BEPC是一臺單個儲存環(huán)的對撞機，儲存環(huán)里只有一對正負電子束進行對撞，裝置的對撞亮度難以提高。
為了保持我國在國際高能物理領域的一席之地，中科院高能所原所長、中國科學院院士陳和生等科學家開始醞釀BEPC的升級計劃。他們最終決定采用雙
第三代北京譜儀（BESIII）（中科院高能所供圖）
“在國家的大力支持下，我們制訂了中國高能物理發(fā)展戰(zhàn)略，依靠全所同事的齊心努力，實現(xiàn)了BEPC到BEPCII的發(fā)展?！标惡蜕f。
2004年初，BEPCII開工建設，2009年7月通過國家驗收?！斑@是中國高能物理實驗研究的又一次重大飛躍，為中國在粲物理研究和τ輕子高能研究方面，繼續(xù)在國際上居于領先地位打下了堅實的基礎。”李政道如是評價。
當時BEPCII的競爭對手——美國康奈爾大學CESR-c項目的負責人賴斯教授也表示：“我們期待來自BESIII的一系列重要的物理發(fā)現(xiàn)。”
2016年BEPCII對撞亮度達到改造前的100倍（中科院高能所供圖）
大科學裝置的“聚寶盆”
正如李政道先生和賴斯教授期待的那樣，BEPCII和BESIII帶來了讓世界矚目的成果。
2013年3月，BESIII合作組宣布發(fā)現(xiàn)了一個新的共振結構Zc（3900），極有可能是科學家們長期尋找的“四夸克物質(zhì)”。這一成果一經(jīng)發(fā)布立即引發(fā)世界實驗和理論物理研究熱潮，入選美國《物理》雜志公布的2013年物理學領域十一項重要成果，并位列榜首。
“BEPC能夠保持和發(fā)展一席之地，十分不易?；貞涍^去，值得我們懷念和自豪。在BEPC的基礎上不斷創(chuàng)新，我們應當把高能物理、同步輻射和加速器推向新的高峰?！狈绞刭t說。
回憶過去的日子，中科院高能所所長、中國科學院院士王貽芳感慨：“中科院高能所的發(fā)展與BEPC密不可分，今天看來，建造BEPC是當時所能作的最好選擇， 它讓高能所獲得了長達30多年的發(fā)展空間，助力高能所在國際高能物理領域占領一席之地，培養(yǎng)了一支具有國際水平的隊伍，也推動了國內(nèi)其他大科學裝置的建設?！?/p>
站在BEPC肩膀上邁向世界的高能所，如今正瞄準新的世界物理前沿熱點——希格斯粒子研究，并規(guī)劃建設中國的新一代對撞機——環(huán)形正負電子對撞機（CEPC）。
今年9月，CEPC物理與探測器概念設計報告國際評審會召開，標志著CEPC設計工作進入新階段
（圖片來源：中科院高能所官網(wǎng)）
“基本方案是在2022年到2028年建成電子對撞機CEPC，使它成為一個周長100公里的希格斯工廠，加速能量達到2400億電子伏；2035年至2042年，同一隧道可以考慮二期升級，將CEPC升級為質(zhì)子對撞機（SppC），能量達到100萬億電子伏。”王貽芳說。
他介紹，目前CEPC概念設計已經(jīng)完成，并獲國際評審認可，經(jīng)費基本到位，已經(jīng)全面展開預研工作，而且項目成立了產(chǎn)業(yè)促進會，推動產(chǎn)業(yè)界合作共贏，將有望打破超導高頻腔、速調(diào)管等關鍵技術的國際封鎖。
長期積累的大科學裝置研制、運營經(jīng)驗，也讓高能所成了大科學裝置的“聚寶盆”。這些年，高能所建成了大亞灣反應堆中微子實驗項目、中國散裂中子源等平臺，已經(jīng)開始或即將建設江門中微子實驗、高海拔宇宙線觀測站、 阿里原初引力波實驗觀測站、高能同步輻射光源等大科學裝置。
“未來，我們的目標是成為國際一流的高能物理研究中心，成為大型綜合性多學科研究基地?！蓖踬O芳說。（完）
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