本報(bào)記者 王碩 整理
學(xué)習(xí)是人民政協(xié)的基因。從學(xué)習(xí)中走來,也必將在學(xué)習(xí)中走向未來。
近日,全國政協(xié)教科衛(wèi)體委員會(huì)組織開展“科普走進(jìn)生活”讀書群活動(dòng),在總主題中分為不同的議題開展研討,其中一個(gè)主題即為“科普中國 物理和宇宙”。
群中的委員不乏是相關(guān)領(lǐng)域的“大咖”。他們結(jié)合所讀書目和自己工作的親身經(jīng)歷向委員們分享了這些知識的最新進(jìn)展與心得體會(huì)。
為讓讀者更多地了解這些信息,本刊摘編了部分委員的發(fā)言——
■ 已知的基本粒子只占5%,那剩下的呢?
全國政協(xié)委員,中國科學(xué)院高能物理所研究員、阿里原初引力波探測首席科學(xué)家張新民
談起宇宙,每個(gè)人都會(huì)有自己的看法和理解。這說明每個(gè)人都有對宇宙奧秘的好奇心。大家經(jīng)常談到的大爆炸宇宙模型不僅影響了人類對宇宙的認(rèn)知,也同時(shí)成為人類社會(huì)的一個(gè)文化符號,不斷地輻射著方方面面,由此衍生出來的藝術(shù)文化、影視作品層出不窮。
然而,對于宇宙學(xué)研究的科學(xué)性,直到20世紀(jì)90年代中葉,一直不被看好,時(shí)常被質(zhì)疑。因此,民科在這一領(lǐng)域也十分活躍。
2019年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了從事物理宇宙學(xué)研究的美國普林斯頓大學(xué)教授James Peebles,在解讀時(shí),強(qiáng)調(diào)了Peebles教授的工作使宇宙學(xué)從哲學(xué)思考、定性討論、飯后茶余的閑談,變成了基于物理規(guī)律的具有理論和實(shí)驗(yàn)兩方面的定量學(xué)科。
自1998年暗能量發(fā)現(xiàn)以來,由于天文觀測和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的突破以及學(xué)科間的交叉驅(qū)動(dòng),宇宙學(xué)研究發(fā)展迅猛,取得了一系列重大的進(jìn)展,使宇宙學(xué)的研究步入了精確的輝煌時(shí)代,同時(shí)也對物理學(xué)提出了一些重大挑戰(zhàn)——物理學(xué)家和天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)目前已知的基本粒子只構(gòu)成宇宙物質(zhì)中的5%,而占宇宙主要部分的95%是“暗物質(zhì)”和“暗能量”。即使這5%,科學(xué)家在宇宙空間至今也沒有找到所對應(yīng)的反物質(zhì)。
那么,反物質(zhì)是怎么丟失的?暗物質(zhì)是由什么組分構(gòu)成的?暗能量到底是什么?它的物理本質(zhì)是什么、能開發(fā)利用嗎?宇宙大爆炸前是什么、能檢驗(yàn)嗎?這些基本問題向全世界的科學(xué)家提出了挑戰(zhàn)。
根據(jù)我多年在工作、研究中的體會(huì),暗物質(zhì)和暗能量問題很類似于100年前相對論和量子論建立前的困惑。
暗物質(zhì)和暗能量之謎可稱為21世紀(jì)現(xiàn)代物質(zhì)科學(xué)中兩朵新的“烏云”。它將極有可能孕育出新的物理學(xué)重大發(fā)現(xiàn)乃至科學(xué)革命,對于未來的科學(xué)發(fā)展具有難以估量的重要作用。
暗物質(zhì)是指具有質(zhì)量但不會(huì)和光發(fā)生直接作用的物質(zhì)。需要指出的,暗物質(zhì)看不見,是指用光(電磁波)看不見;但如果用引力波就能“看”得見了。
暗能量則是指充滿宇宙空間,驅(qū)使宇宙膨脹加速、具有負(fù)壓強(qiáng)的能量。
暗物質(zhì)的主要研究目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)其組成的基本粒子,而暗能量研究的主要科學(xué)目標(biāo)是認(rèn)識它的物理本質(zhì)。
我國對暗物質(zhì)、暗能量的研究早些年是以理論研究和國際合作為主的。
2005~2008年,由中科院基礎(chǔ)局主持制定了我國暗物質(zhì)暗能量探測研究的路線圖,提出了“上天、入地、到南極”的戰(zhàn)略規(guī)劃。通過這些年的努力,我國科學(xué)家在“悟空”暗物質(zhì)衛(wèi)星對暗物質(zhì)粒子的間接探測、四川錦屏地下實(shí)驗(yàn)室對暗物質(zhì)粒子的直接探測以及通過參加國際天文觀測(BOSS、eBOSS等)合作組、對于暗能量的探測方面都取得了重大的進(jìn)展。
需要指出,對于宇宙起源、暗物質(zhì)和暗能量的探索,屬于基礎(chǔ)研究,但它所涉及的技術(shù)是高精尖的。另外,這些重大前沿科學(xué)問題的研究是長周期的,需要一代一代人不間斷地持續(xù)努力。需要改革我國的科技評價(jià)體系,吸引年輕人加入這一領(lǐng)域、從事職業(yè)研究。
■ 物理學(xué)的發(fā)展:知道的越多,不知道的更多
全國政協(xié)委員,中國科學(xué)院院士、中科院理論物理所所長蔡榮根
我是一名從事理論物理研究(引力理論和宇宙學(xué)研究方向)的科研人員,就自己的知識和認(rèn)識,我感受到物理學(xué)的發(fā)展,知道的越多,會(huì)發(fā)現(xiàn)不知道的會(huì)更多。
物理學(xué)是一門研究物質(zhì)相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué),它是一門基礎(chǔ)學(xué)科,更是現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的基礎(chǔ)。我們周圍的客觀世界,小到組成質(zhì)子、中子的夸克,大到整個(gè)宇宙都是由物質(zhì)構(gòu)成的。這注定以揭示物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、相互作用以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律為己任的物理學(xué)對人類理解自然的奧秘,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展會(huì)起到極其重要的作用。
三次工業(yè)革命的歷史充分地反映了這一點(diǎn)。
17世紀(jì)和18世紀(jì)牛頓力學(xué)體系和熱力學(xué)理論的建立催生了以蒸汽機(jī)的利用為代表的第一次工業(yè)革命;19世紀(jì)麥克斯韋電磁場理論的建立催生了以電氣使用為代表的第二次工業(yè)革命;而20世紀(jì)初建立的相對論和量子力學(xué)則催生了以原子能和信息技術(shù)的使用為代表的第三次工業(yè)革命。
這三次工業(yè)革命的共同特點(diǎn)是首先在揭示客觀世界的基本規(guī)律上取得了突破,而后導(dǎo)致了技術(shù)的創(chuàng)新和突破,從而極大地改變了人們的生產(chǎn)和生活方式。
到19世紀(jì)末,以經(jīng)典力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)為代表的經(jīng)典物理學(xué)已趨完備。所以英國著名物理學(xué)家威廉·湯姆孫在英國皇家學(xué)會(huì)1900年的新年演講中充滿激情地說道:物理學(xué)的大廈已基本建成,以后的物理學(xué)家只能做些修修補(bǔ)補(bǔ)的事了。
但是物理學(xué)晴朗的天空中還飄著兩片烏云,一片是所謂的黑體輻射的“紫外災(zāi)難”,另一片是邁克耳遜-莫雷實(shí)驗(yàn)預(yù)示的“以太說”的破滅。正是這兩片烏云導(dǎo)致了20世紀(jì)物理學(xué)的蓬勃發(fā)展。黑體輻射的“紫外災(zāi)難”導(dǎo)致了量子論,而“以太說”的破滅導(dǎo)致了相對論。這二者被稱為20世紀(jì)物理學(xué)的兩大成就,也是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱。
基于量子論和相對論,物理學(xué)本身在20世紀(jì)得到了極大的發(fā)展,也推動(dòng)了其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。從而20世紀(jì)被稱為物理學(xué)的世紀(jì)。
除了相對論和量子論,20世紀(jì)物理學(xué)還有許多重要的進(jìn)展和成就。譬如,1915年,愛因斯坦提出了廣義相對論,顛覆了人們對牛頓萬有引力定律的認(rèn)知,這是對引力本質(zhì)認(rèn)識的質(zhì)的飛越。廣義相對論的兩大預(yù)言:引力波和黑洞,最近也被實(shí)驗(yàn)觀測到和證實(shí),二者都獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
另外,人們建立了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型:一個(gè)是描述物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型。隨著粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的最后一個(gè)粒子(希格斯粒子,也被稱為“上帝粒子”)于2012年在歐洲大型強(qiáng)子對撞機(jī)上被發(fā)現(xiàn),粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型取得了極大的成功。另一個(gè)是基于愛因斯坦的廣義相對論和量子場論建立的描述宇宙演化的宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型?,F(xiàn)代天文學(xué)觀測與宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言基本一致,人們可以基本理解從宇宙大爆炸到現(xiàn)在138億年的宇宙歷史演化。
經(jīng)過20世紀(jì)及本世紀(jì)二十余年的物理學(xué)的蓬勃發(fā)展,物理學(xué)的大廈是否已經(jīng)完成?非常遺憾,這個(gè)答案是否定的——我們知道的越多,我們不知道的更多。物理學(xué)向更深的層次,更復(fù)雜的體系,以及更廣的尺度演進(jìn),向我們展現(xiàn)了更多的未知世界。
現(xiàn)在觀測到的暗物質(zhì)和中微子質(zhì)量的存在,預(yù)示著粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型是不完備的。
2021年謬子反常磁矩的精確測量顯示實(shí)驗(yàn)與理論預(yù)期存在超過四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差。這顯示存在超越粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理。但是新物理在哪里?它是什么?我們還一無所知。
暗物質(zhì)是超出粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的新粒子,還是一些宏觀物體譬如宇宙早期形成的原初黑洞?人們還沒有答案。
中微子的質(zhì)量起源?我們也不知道。
宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型盡管與天文觀測基本一致,但是粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型描述的物質(zhì)只占宇宙成分的5%,除了占28%的不知道的暗物質(zhì),還有占更多成分、達(dá)到67%的暗能量,我們也不清楚它的本質(zhì)。
另外,作為宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的重要部分,我們的宇宙在極早期(宇宙誕生后10^(-32)秒左右)經(jīng)歷了一個(gè)極短時(shí)間的加速膨脹過程(被稱為暴脹過程),但是什么驅(qū)動(dòng)了宇宙早期暴脹?我們也不知道。
特別需要強(qiáng)調(diào)的是,近年隨著天文觀測精度的提高,人們發(fā)現(xiàn)高紅移宇宙學(xué)觀測測得的宇宙膨脹速度與鄰近宇宙測量得到的膨脹速度超過了四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差。這個(gè)嚴(yán)厲的問題被稱為“哈勃常數(shù)危機(jī)”。這預(yù)示著宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型需要修改,還是存在某些測量誤差人們還沒有理解?這樣的“危機(jī)”也可能預(yù)示著新的物理學(xué)突破的機(jī)會(huì)。
當(dāng)然物理學(xué)還存在其他許多重要的問題。例如,黑洞已經(jīng)被觀測到了,但是黑洞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何?黑洞的本質(zhì)是什么?是否存在一個(gè)自洽的量子引力理論?所有相互作用可以被納入一個(gè)統(tǒng)一的框架嗎?量子信息與時(shí)空的起源有本質(zhì)關(guān)系嗎?等等都有待于人們?nèi)ヌ剿?、去回答?/font>
暗物質(zhì)和暗能量被稱為21世紀(jì)物理學(xué)天空上的兩片烏云。人們相信,這些問題的解決也會(huì)導(dǎo)致物理學(xué)的新革命并進(jìn)而催生新的技術(shù)。
■ 奇妙的“光”
全國政協(xié)委員,武漢大學(xué)高等研究院副院長、國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施上海光源二期工程原總工程師何建華
“光”是物理世界最直觀、最奇妙的存在。對光的研究早在2000多年前的古希臘時(shí)代就開始了。我國春秋戰(zhàn)國時(shí)期偉大的思想家、科學(xué)家墨子也發(fā)現(xiàn)了光的反射定律。
關(guān)于光的本質(zhì)是什么,歷經(jīng)了幾百年的爭論。直到近代電磁波理論與量子力學(xué)的發(fā)展和實(shí)驗(yàn)證實(shí),才最終確定了光是一種電磁波,同時(shí)也具有粒子的屬性,我們稱之為光子。按照基本粒子分類,光子是玻色子,可以高密度聚集處于相同的狀態(tài),從理論上說光的亮度沒有物理極限。
光照亮了世界,帶來了世界的色彩斑斕、絢麗多姿。人們的日常生活極大地依賴光的利用。但光對世界的影響、光的奇妙之處,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。
地球上一切生命賴以生存的能量歸根結(jié)底都來自太陽光。植物的光合作用創(chuàng)造了人類賴以生存的豐富植物、食物與能源。光通訊成為現(xiàn)代信息社會(huì)的基礎(chǔ),光刻技術(shù)成為現(xiàn)代工業(yè)制造最璀璨的明珠。光學(xué)顯微鏡讓人們看到了微觀世界的奧秘。人類對浩瀚宇宙的探索也主要是通過接收遙遠(yuǎn)星空發(fā)出的光——電磁波來實(shí)現(xiàn)的。
發(fā)明更強(qiáng)的光把我們的世界從微觀到宇觀照得更亮、實(shí)現(xiàn)更多用途,是物理學(xué)家和工程師們永遠(yuǎn)的追求。
20世紀(jì)60年代,基于受激輻射光放大原理的激光器問世,激光器在科研、通訊、精密加工、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,被譽(yù)為20世紀(jì)最重大的發(fā)明之一。通過科學(xué)家們不懈的努力,激光的強(qiáng)度與功率也不斷提高,目前超強(qiáng)超短激光的峰值功率已經(jīng)可以達(dá)到10拍瓦級(1億億瓦),超越了在自然界觀察到的最強(qiáng)光。
利用受激輻射光放大原理產(chǎn)生的激光是單頻的,波長主要在紅外、可見光和紫外波段,目前所能達(dá)到的最短波長限于紫外光區(qū)。有沒有可以覆蓋寬廣光譜范圍又具有極高亮度的光源?科學(xué)家們另辟蹊徑,發(fā)現(xiàn)了利用高能電子同步加速器產(chǎn)生的電磁輻射來獲得高亮度光源的新途徑。
高能電子在磁場作用下運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變時(shí),會(huì)沿切線方向發(fā)出很亮的同步輻射光,同步輻射光源由此誕生。同步輻射光源及其衍生而來的自由電子激光光源成為另一類新型先進(jìn)光源,具有寬光譜、高亮度、波長連續(xù)可調(diào)的特性,可以覆蓋從紅外、紫外到X射線的全光譜范圍。特別是在用途非常廣泛的X光波段,其光源亮度比起常規(guī)的X光機(jī)要高出10億倍以上。
同步輻射光源是研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的利器,涵蓋從蛋白質(zhì)、細(xì)胞到晶體、薄膜、纖維、納米材料等各種物質(zhì)研究,在其相關(guān)的諸多學(xué)科與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
近三十年來同步輻射光源得到了快速發(fā)展,成為諸多學(xué)科領(lǐng)域前沿研究與高新技術(shù)研發(fā)的獨(dú)特平臺。
目前比較有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用領(lǐng)域、方向包括:量子材料與器件、新能源電池、催化、新藥物等;特別對我國而言,還有極紫外光刻。
特別是人工光合作用研究,如果獲得突破,將對人類糧食生產(chǎn)帶來根本性的影響。光合作用機(jī)理研究涉及大量的生物分子結(jié)構(gòu)及變化、相互作用、電子轉(zhuǎn)移等復(fù)雜過程,實(shí)現(xiàn)人工光合作用需要對上述過程進(jìn)行系統(tǒng)研究與精準(zhǔn)調(diào)控,從目前看,沒有比同步輻射光源更好的手段了。當(dāng)然,這也是極具挑戰(zhàn)性的研究,難度很大。
當(dāng)我們仰望星空,捕捉到超新星爆發(fā)的絢麗光彩,那正是自然界的同步輻射光源在向我們閃耀光芒。有理由相信21世紀(jì)是光的世紀(jì),奇妙的光還將為我們的世界創(chuàng)造更多奇跡。
■ 利用粒子對撞機(jī)加深對宇宙起源與演化的認(rèn)知
全國政協(xié)委員、中科院高能物理研究所研究員高杰
我的本職研究工作是高能粒子對撞機(jī),在這里就物質(zhì)、宇宙與對撞機(jī)話題做一個(gè)交流。
2005年,《科學(xué)》雜志發(fā)布了人類所面對的125個(gè)科學(xué)本源問題,反映了人類面對的共性挑戰(zhàn)。其中,第一個(gè)問題便是“宇宙由什么構(gòu)成?”。粒子物理的基石標(biāo)準(zhǔn)模型告訴我們,宇宙物質(zhì)由一系列諸如夸克、膠子等基本粒子所組成,而希格斯場與所有的基本粒子相互作用,并賦予粒子質(zhì)量;此外,希格斯場也與粒子物理前沿的暗物質(zhì)、宇宙相變等重大問題緊密相關(guān)。
2012年,歐洲核子研究中心(CERN)宣布在27km周長的大型強(qiáng)子對撞機(jī)LHC上發(fā)現(xiàn)了科學(xué)家在20世紀(jì)60年代理論預(yù)測的希格斯玻色子。這一發(fā)現(xiàn)揭示了物質(zhì)質(zhì)量的產(chǎn)生機(jī)制,是人類認(rèn)識自然的重要里程碑。比利時(shí)理論物理學(xué)家弗朗索瓦·恩格勒和英國理論物理學(xué)家彼得·希格斯因希格斯玻色子的理論預(yù)言獲2013年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
在希格斯玻色子發(fā)現(xiàn)以后,粒子物理的發(fā)展面臨著重大轉(zhuǎn)折:一方面標(biāo)準(zhǔn)模型得到有力驗(yàn)證;另一方面理論和實(shí)驗(yàn)的研究都表明這并不是終點(diǎn),粒子物理仍面臨如下重大前沿問題亟須解決——基本粒子的質(zhì)量和不對稱性的起源是什么?物理真空是否穩(wěn)定?超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理、新粒子以何種形式、在哪個(gè)能標(biāo)出現(xiàn)?宇宙中物質(zhì)-反物質(zhì)的不對稱性,暗物質(zhì)、暴脹存在的形式和作用的機(jī)制是什么等。
無疑,對上述任何問題的解答都意味著人類認(rèn)知的巨大突破。通過希格斯玻色子性質(zhì)的精確測量和研究是探索上述問題最有希望的探針,是最可能找到通向未知物質(zhì)深層和宇宙奧秘的突破口之一。
人類對上述共性問題探索的步伐從未停止。
自20世紀(jì)60年代粒子對撞機(jī)被發(fā)明以來,粒子對撞機(jī)成為人類研究宇宙萬物基本單元——微觀粒子最為重要的工具。利用粒子對撞機(jī)加深人類對物質(zhì)深層和宇宙起源與演化的認(rèn)知是全球科學(xué)家的主流共識。
2012年7月,希格斯玻色子發(fā)現(xiàn)后,中國科學(xué)家抓住機(jī)遇,于2012年9月在國際上提出建設(shè)可作為“希格斯粒子工廠”的“環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)(Circular Electron Positron Collider,CEPC)”國際大科學(xué)裝置。同時(shí),建設(shè)希格斯工廠也是全球高能物理界公認(rèn)的未來發(fā)展的必由之路和共同追求。2020歐洲粒子物理學(xué)戰(zhàn)略更新認(rèn)定建造正負(fù)電子希格斯工廠是未來粒子物理對撞機(jī)發(fā)展的最高優(yōu)先級。日本和美國也在積極籌劃“希格斯工廠”。
基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的根基和源泉,是所有技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用與發(fā)展的總機(jī)關(guān),也是國際競爭的戰(zhàn)略焦點(diǎn)之一。基礎(chǔ)科學(xué)大科學(xué)裝置作為科技界的“國之重器”,是大國競爭博弈的焦點(diǎn)之一,代表國家科技實(shí)力的最高水平。
2021年3月印發(fā)的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中指出,在未來中國深入推進(jìn)科技體制改革,完善國家科技治理體系的過程中,我國應(yīng)“主動(dòng)設(shè)計(jì)和牽頭發(fā)起國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程”。
習(xí)近平總書記在2021年5月的兩院院士大會(huì)、中國科協(xié)第十次全國代表大會(huì)上的講話中再次重申,中國的科學(xué)家和科研機(jī)構(gòu)“要主動(dòng)設(shè)計(jì)和牽頭發(fā)起國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程,設(shè)立面向全球的科學(xué)研究基金?!?/font>
“主動(dòng)設(shè)計(jì)和牽頭發(fā)起國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程”這一國家戰(zhàn)略的落地實(shí)施,將為加快建設(shè)科技強(qiáng)國,實(shí)現(xiàn)高水平科技自力自強(qiáng),促進(jìn)世界科學(xué)中心東移,起到關(guān)鍵作用。
中國作為全球經(jīng)濟(jì)體量第二大國家,應(yīng)面對競爭,抓住戰(zhàn)略機(jī)遇,勇于面對全球共性挑戰(zhàn),拓展人類對物質(zhì)和宇宙的認(rèn)知邊界,為人類科學(xué)文明作出中華民族應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
■ 大科學(xué)裝置也要考慮區(qū)域布局
全國政協(xié)委員,教科衛(wèi)體委員會(huì)副主任、科技部原副部長曹健林
四十年來,以同步輻射光源為代表的中國大科學(xué)工程之建設(shè)和應(yīng)用水平有迅速提高,已經(jīng)成為中國科技進(jìn)步和綜合國力提高的標(biāo)志之一;另一方面也應(yīng)看到,如果從國家經(jīng)濟(jì)體量和綜合實(shí)力、國家從事研究發(fā)展工作人數(shù)和高等教育規(guī)模等需求來看,我國的大科學(xué)工程(高水平開放共用研發(fā)平臺)數(shù)量還太少,水平也還不夠高,尤其是少有原創(chuàng)、獨(dú)到和國際領(lǐng)先。
我認(rèn)為,我們的建設(shè)速度還應(yīng)大大加快;特別是還應(yīng)鼓勵(lì)基礎(chǔ)科學(xué)界和工程技術(shù)界提出更加大膽的方案。和我國幾十年來的大規(guī)?;A(chǔ)建設(shè)相比,大科學(xué)工程花錢真不是大錢。
另一個(gè)建議是大科學(xué)工程應(yīng)該多考慮相對邊遠(yuǎn)地區(qū)和科技力量的全國合理分布。
以我的親身經(jīng)歷為例:貴州的“天眼”(全球單體口徑最大的射電天文望遠(yuǎn)鏡)所在地建設(shè)前是一個(gè)極其偏遠(yuǎn)落后的深山區(qū),“大鍋底”居住的幾家要走7公里山路才能到公路邊,公路邊的村委會(huì)只有一張桌子,來人超過10名就沒有坐的地方。而如今,村委會(huì)之地是一個(gè)星級酒店,周邊有數(shù)不清的民宿,早已成為貴州旅游的新名片和網(wǎng)紅打卡地,估計(jì)那一帶一年的旅游收入增加值足夠建幾個(gè)“天眼”。
因此,我認(rèn)為,除了天文口的大科學(xué)裝置有類似的要求之外,物理、材料、工程、生命科學(xué)與技術(shù)等方面的大裝置建議優(yōu)先考慮西部地區(qū)。這類大裝置是重要的科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新之利器,對于吸引、凝聚和留住人才有不可替代的作用,也將大幅度改變科技人才的“孔雀東南飛”現(xiàn)象。
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