对话：高能物理需要巨大规模的设备

人物档案：王贻芳他是中国科学院院士、高能物理研究所所长，他的中微子震荡实验被《科学》杂志评为世界年度十大科学突破，并在2016年获得了“基础物理学突破奖”。长期从事高能物理实验研究。

5月17日，山东大学前沿科学高端论坛在青岛校区举行，开展了学科与前沿院发展研讨会、学术报告会以及院士访谈等活动。被誉为“低调的科学狂人”、“高能院士”的王贻芳出席、做了报告，并接受了记者采访。同时出席论坛的还有其他重量级学者，包括中国科学院院士、北京大学赵光达教授，中国科学院院士、中国科学院理论物理研究所张肇西研究员，南开大学李学潜教授等。物理科学大咖们聚首山东大学青岛校区论“前沿”，并结合国内外学科发展现状为山大前沿交叉科学青岛研究院打造新的学科增长点指点迷津。单就出席人员的学术分量和学术话题，本次论坛绝对称得上“高端”。

山大粒子物理学科得到三院士肯定

在当天上午的学科发展研讨会上，山东大学前沿交叉科学青岛研究院院长梁作堂从学科发展历史、研究方向、代表性科研成果、研究计划等方面汇报了山东大学粒子物理学科以及前沿交叉研究院的发展规划。赵光达院士、张肇西院士、王贻芳院士和李学潜教授等专家学者对山东大学粒子物理学科的发展成绩给予充分肯定，针对如何提升现有研究方向和研究水平，以及如何加强人才引育工作等问题给出诸多建设性、指导性建议。院士、学者们还结合国内外学科发展现状对山大前沿交叉科学青岛研究院打造新的学科增长点指明了方向。

院士“探索无穷”报告会座无虚席

当天下午，王贻芳院士为前沿科学高端论坛做了题为“探索无穷——物质结构与宇宙”的学术报告会。师生们久仰王院士的大名，纷纷慕名而来，报告厅内座无虚席。王贻芳院士从一个古老、自然界最基本的问题开始，指出物理科学是一切现代科学的基础以及开展物理科学研究的重要性，介绍了粒子物理研究的主要内容、科学目标、基本方法以及相关技术对社会发展的推动作用和影响力。随后，他从中国粒子物理发展的过程角度，介绍了我国在宇宙线实验、中微子实验以及加速器实验等方面大科学装置的设计、运行以及取得重要研究成果等。此外，他还分析了我国粒子物理和粒子天体物理研究等方面的研究规划以及存在的技术挑战和发展机遇。

论坛期间，王贻芳院士接受了记者专题访谈，针对未来高能物理重大科学工程的发展规划、重大科学工程对高校的发展和人才培养作用、以及目前高校、地方政府在重大科学工程中发挥的作用等问题回答了记者提问。以下是部分专访对话实录：

记者：王院士您好，能与您面对面探讨高能物理重大科学工程与高校和地方的参与作用，我感到非常荣幸。首先请您概括介绍一下目前高能物理发展的现状，以及中国高能物理未来的发展规划。

王贻芳：这个题目很大。国际上高能物理的发展目前处于一个转折时期，一方面我们取得了丰硕成果，所谓的标准模型取得了非常完整的证明，使得我们对粒子物理有了一个完整、清楚的认识；另一方面，我们也认识到标准模型还有相当多的问题和困难，这些问题和困难显然是应该在标准模型之外解决的，所以就给了我们一个机会，能够找到突破标准模型的路径和窗口。现在全世界都在讨论下一步的高能物理发展规划，最重要的就是下一代的高能加速器应该是什么样的？我们认为下一代的高能加速器应该是一个250GeV的正负电子对撞机，可以通过这个找到下一步的突破口。应该说这个认识我们在六七年前就已经达成了一定程度的共识，国际上最近一两年越来越多的人才认识到这是未来发展的首选，应该说现在大家认为正负电子对撞机作为下一步最重要的发展目标，已经形成相当程度的共识，我们下一步就应该努力实现这个目标，把这个事情做起来。

当然，除了所谓的对撞机，我们还有相当多其他的研究方向，包括寻找暗物质、研究中微子的性质、研究跟粒子物理相关的宇宙学等各种各样的问题。国内在这些方向我们都有安排和部署，有相当多的实验，有些是我们参与国际的实验，但在相当一部分研究方向都有我们自己的实验，目前的研究状况应该说还是不错的。

记者：您刚才谈了很多粒子物理实验的规划和进展，能不能请您笼统概括一下高能物理的特点是什么？

王贻芳：高能物理最大的特点是我们需要规模很大的设备。高能物理当然与天文、天体物理各有特点，有的时候天文、天体物理也会有跟高能物理差不太多、甚至更大规模的项目。但总体来说，高能物理需要巨大规模的设备，需要很长的时间。我们每一个设备建成以后可能都需要运行一二十年、二三十年的时间，需要很多人，一两千、两三千、甚至更多人的参与。或者更简单地说，高能物理有一个特点就是整个领域的人会集中起来做一两件事情，大家集中起来做一件事情，这应该说是高能物理研究的一个特点吧。

记者：那您觉得大科学装置对我们建设世界一流国家的作用是什么？

王贻芳：纵览整个科学发展历史，我们可以看到，最早是凭思想，以后是凭眼睛，然后是凭桌面上的设备，现在要凭比较大的科学仪器，未来的科学仪器自然是越来越大。科学仪器设备越来越大、越来越集中，是发展的趋势，我们不可避免，也不应该感到害怕。所以我们要做的事情就是认真分析未来科学的发展趋势，找到最佳的发展路径，找到最合适的大科学装置，我们去做，才可能成为一个科学发达领先的、有创新领导能力的国家。

记者：您刚才提到了大科学装置，我们都知道高能物理实验投入大、周期长，一般常规上都是采取国际合作实验的方式进行的，那为什么我们还要带头去建设大科学装置？它和参与国际合作实验有什么本质上的区别？

王贻芳：第一个方面，我们中国在过去的上百年，实际上都是享受了西方国家科学发展的成果，在过去的一二十年，我们也都是参加他们的大科学装置实验。我想大概我们很难在未来，在GDP成为国际领先的情况下，永远享受人家的成果，你总是要做一些对人类文明有贡献的事情，才能成为一个领导性的国家，才有所谓的号召力、软实力。而如果在所有可能的地方都想占便宜，跟着别人走，自己不做任何投入，那肯定是一个二流国家，不可能有任何号召力；第二个方面，自己发起领导这样大型的国际合作项目、科学工程，是有非常多的好处的。我想大家都会有这样一个体会，就是自己学习、动手做过的事情，跟只是从书本上学、参加别人的事情、听别人告诉你该怎么做的事情，是有巨大差别的。所以，自己去领导设计、研制、建造最核心、最关键的设备，跟与别人合作去做一些别人不愿意做的、剩下来分配给你做的事情，从根本上说是不一样的。跟你掌握这里面核心的科学思想、成为科学的领袖、成为一个技术的领导者、先行者，是有巨大差别的；第三个方面，如果我们国家自己领导发起这样一个大型科学项目，我们自己的企业就可以参与核心设备的研制。如果不是自己主导，核心的设备和技术研发也轮不到咱们自己去做。

记者：刚才您提到正负电子对撞机CEPC，如果按照预期进行建设的话，您能否为我们描绘一下中国未来20年乃至30年，我们在国际高能物理领域将会有怎样的地位或者是景象？

王贻芳：CEPC设计方案的提出大约已经有六七年了，我们整个的设计也已大致完成。这个项目总投入大约是360亿元人民币，建设时间大约是20年，运行时间10年以上。如果有360亿元的投入，给我们20年的时间，第一，我们可以使高能物理这样一个非常重要的二级学科领域在国际上绝对领先，使我国成为国际高能物理研究中心；第二，这个装置的建设使得我们在相当大的一批高科技领域占据国际领先地位。因为要做这个装置本身就需要在很大范围内做到技术领先，至少要在二三十个门类内要做到世界领先，否则这个装置做不出来，即使做出来也达不到我们的科学目标，要达到所有的指标，你的技术就必须是国际领先的。在这个过程当中，我们有相当一部分关键的创新型技术成果会出来，因为这个装置有一个规模，所以我们的企业也可以从中掌握技术、获得效益，成为国际重要的科学设备提供者。所以，通过这个过程，我们不仅能够有一个初始的批量产品，掌握核心关键技术，还可以成为未来市场上大型科学设备的重要提供者之一。

国外的高科技企业为什么能有今天？那是因为他们的大科学装置为他们提供了市场占有的“第一次”，如果我们没有自己的装置，我们永远没有“第一次”，那我们的高科技企业永远做不起来。

青岛晚报/掌上青岛/青网记者杨海涛通讯员荆子曌李明睿