《思想者》-王贻芳院士专访
万秉东
“思想者”是一档学术交流平台，通过采访知名科学家了解他们对社会、科学以及各个方面的见解和认识，启迪社会普罗大众。本期我们有幸请到我国高能实验物理学家、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳院士，就目前的热点问题进行一对一的访谈。
中国高能物理发展的现状如何？高能物理研究所目前所承担的任务和未来的规划是什么？高能加速器除了是研究物质结构最尖端的科学装置外，在生物、医学、材料等其他领域还有哪些科学应用？该如何反驳最近处于风口浪尖的关于我国超高能对撞机CEPC建设是被国际超弦界推动的“阴谋论”观点？为何不惜捐出未来科学奖金孜孜以求地推动CEPC的建设？作为经济科技强国的美国在1993年将已经开工的超级超导对撞机SSC停建，为何我国还要提出CEPC的建设？中微子物理研究为何如此重要？在中微子实验研究方面，我国领先国际水平的技术有哪些？我国目前仍有数以万计的背井离乡打工者，该如何科学理性地看待我国未来CEPC的建设？针对“高能物理的盛宴已过”这样的观点，该如何看待高能物理未来的发展？
带着这些问题，让我们跟随采访人、中国科学院大学乔从丰教授一起走进本期的“思想者”。
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乔从丰教授：思想者是一档学术交流平台，通过采访知名科学家，了解他们对社会科学以及各个方面的见解认识，启迪社会普罗大众。今天我们有幸请到中国科学院高能物理研究所王贻芳所长做客我们平台，就他目前所关注的问题进行一个访谈。
乔从丰教授：王院士，您好。我首先想请您给大家介绍一下，中国高能物理发展的现状。因为您是中国物理学会高能物理分会的主任，请您介绍一下中国高能物理发展的现状以及高能物理研究所承担的任务和未来的规划。
王贻芳院士：我们中国的高能物理经过三十多年的发展，应该说现在走到了世界的前列。我们现在还不能说是国际领先，但是在很多领域已经走到了国际的最前沿。我们在正负电子对撞方面，有北京正负电子对撞机；在强子物理方面、在粲物理、在新物理的寻找等方面都做出了很多突出的成绩。同时，我们有一支具有国际水平的加速器人才队伍；在宇宙线方面，我们有四川稻城的高海拔宇宙线探测设施，我们叫LHAASO，已经有四分之一的设施在运行，明年年底左右会全部投入运行。我们还有空间X射线探测设施，我们叫慧眼卫星。除此之外呢，国内还有其他单位，有很多粒子物理的设施，包括锦屏的地下暗物质设施等等。所以应该说我们中国的高能物理，从天上到地面到地下，都有非常多的设施，也取得了非常不错的成绩。我刚才忘了讲中微子，我们大亚湾中微子实验已经基本完成它的历史使命，我们明年会停止运行。同时，我们在2022年左右会完成江门中微子实验的建设，开始数据采集。总体来说，我们在粒子物理的几个关键的方向都有布局，都有国际领先的设施，我们也非常希望，未来这些设施能够取得重要的成果。同时呢，在这些科学研究的发展需求的带领下，我们在技术的研发，和大科学装置的建设方面，也取得了一些突出成绩，我们现在有北京同步辐射装置正在运行；我们刚刚建成了在东莞的散裂中子源，现在正在运行，未来还会有它的改造；还有南方光源的设计和建设；在怀柔，我们刚刚开工了高能同步辐射光源设施，未来会成为我们国家一个重要基础科学研究服务平台，对我们国家，无论是凝聚态物理、环境科学、化学、生物、地质、材料等等领域都会有重大的推动作用。所以我想在未来的二三十年左右，我们中国的高能物理和与高能物理相关的这些技术服务平台的发展方面会有一个更大的进步。
乔从丰教授：据我所知，好像你们还有一个也是比较大的科学装置叫阿里的项目，好像也在建，是这样吗？
王贻芳院士：对，我们还有一个在西藏阿里的宇宙微波背景辐射天文台，这个正在建设。
乔从丰教授：我们知道，高能加速器是研究物质结构的最尖端的科学装置，但是同时呢，它也是一个多用途的实验装置，并不仅仅能够用来研究物质结构，还能有很多的科学应用。在生物医学、物质材料科学方面都有很多应用，就像你们现在运行的BEPC，据我所知好像就不是单用途，不只用来研究高能物理。您能就这方面给普通的观众一个简单的介绍吗？
王贻芳院士：我们高能物理研究一个重要的手段就是加速器，那么加速器呢，除了用于高能物理之外，其实跟我们日常生活是密不可分的。无论是在医院，还是在科研院所，都有小型的加速器，用于短寿命的放射性核素的产生，用于安全检测，用于食品医疗、材料和设备的辐照消毒，用于蔬菜水果的保鲜、海产品的长久保存等等。我们日常生活中其实跟加速器是密不可分的，除此之外呢，我们的大科学设施就是大型的加速器，为其他领域的科学研究，也提供了一个手段。所以说粒子物理，一方面是从事自己的研究，同时它的技术，也广泛辐射到各个领域。
乔从丰教授：王所长，您也要考虑中国未来高能物理的发展。现在在风口浪尖上的就是关于CEPC超高能对撞机的建设和实验，您是提出者，倡导者和推动者。现在这个问题一直处在风口浪尖上，最近有人妄言这是一个阴谋论，说中国建设超高能对撞机，就是一些国际上做超弦的人在背后推动。但就我所知，你们论证或提出这个是经过相当长的时间，并不是突然哪一天被某人一推动一拍脑袋就做出了决定，您能就这个问题做一些澄清吗？
王贻芳院士：阴谋论的问题我们没有办法回答，而且也觉得社会上有些不负责任的讨论，我们既没有责任也没有能力去跟他们做回应和回答，但是我们可以负责任地进行科学的研讨，在学术界做一个认真的研讨和判断，同时跟国际的高能物理学界也进行密切的合作。提出环形正负电子对撞机的根本理由是我们觉得10-20年以后中国的高能物理应该可以回答我们这个领域最重要最关切的问题，也就是说，在这个领域，中国应该成为国际的一个领头羊，高能物理从30年前小平同志就要求我们在国际上占有一席之地。那我觉得我们不能永远只是停留在这样一个目标上，我觉得从占有一席之地应该逐步的走到世界领先。要想世界领先，你首先就要回答这个领域最核心，大家最关切的科学问题，为了解决这样的科学问题，你要有相应的手段和设施，这就是为什么我们经过分析和判断认为Higgs的物理是未来高能物理发展最重要的科学问题，是大家都绕不过去的必须解决的问题，要解决这个问题，你其实没有别的办法，只有建设一个最合适的高能加速器。当然，研究Higgs物理，有不同的加速器的方式，比如说有直线加速器，有环形加速器，我们认为甚至可以是质子加速器，我们经过仔细分析认为正负电子对撞机是研究这个问题的最经济有效的手段，我们觉得这样一个方案，是使得我们中国的高能物理未来在国际上能够领先，能够使我们在探究物质最基本结构这样非常重要的领域上，成为国际领先国家的一个必不可少的手段，所以我们才提出这样的一个方案。我们不想跟社会大众做这种非科学的讨论，我觉得我们既没有责任也没有能力，我们只讨论科学问题。
乔从丰教授：我能理解，网上无谓的争吵解决不了问题。王所长，前面我也介绍过您获奖无数，取得成就卓越，包括今年的未来科学奖。我甚至知道呢，您总不愿意提起这个事，您把获奖的50万美元都捐出来做CEPC的预研。尽管您不愿意提这个事，但是我还是很好奇地代表一部分同事或者是观众，问一下这个问题。刚才您也提到CEPC是一个长远的规划，建成以后都是二三十年以后的事情。那么您现在花这么大力气推动，获得成果，功成未必在您，那您是什么样的精神，什么样的追求，为什么要孜孜以求地做这件事呢？您能不能解释一下？
王贻芳院士：科学的发展从来都不是一个人能够完成的，我们每一个人都是站在前辈的肩膀上，我们今天的高能物理能有现在这个状况，是因为30年前我们的前辈给我们铺好了路，给了我们一个非常坚实的基础，才有今天。我们在感激他们的同时，自然要思考我们能够为未来做些什么，一方面我们要努力做出自己现在的成绩，无愧于先辈给大家的平台，那同时我们也要考虑，能够给未来的年轻人提供什么样的条件，我们如果选错了方向，选错了路线，那么他们将来就处于极其尴尬的地位，因为他们没有办法做出他们希望能够做出的贡献。所以我觉得CEPC是我们能够给下一代科学家搭的一个最好的平台，他们到那个时候就可以非常自豪说他们是国际高能物理的领头羊，所以我们能做的事情我们当然应该尽力去做。
乔从丰教授：现在我们国家的经济高速发展，在这个新时代下我想辩论的正方反方都会承认，建超高能加速器对提升中国的国际形象，占领科学的制高点毫无疑问是重要的。但是呢，有人是这么说，建设这样的一个超高能加速器，从建设到运行到后面的数据分析，取得成果必定是在外国人手里，那么我们国家为什么要出这个钱让外国人去做这个实验呢？您同意这个观点吗？
王贻芳院士：这个说法完全是无稽之谈，我们自己设计的加速器，我们领导的实验方案的准备，将来探测器的建设，包括后面的数据分析当然是中国科学家为主，当然是由未来中国的企业来参与建设，得到提高。我们当然欢迎国外的科学家参加，大家一起合作。但是，中国的设施、中国的项目当然是中国人为主，这个事情毫无疑问。说这话的人，我想对中国科学的发展，要么是完全无知，要么完全是30年前50年前的洋奴心态。
乔从丰教授：王院士，大家都知道，作为经济科技强国的美国，在1993年下马了都已经开工了的，叫做超级超导对撞机SSC的项目。连美国这样的经济科技强国超级超导对撞机都下马了，那我们中国为什么还要再建大型对撞机呢？是出于什么样的考虑呢？
王贻芳院士：第一呢，我觉得从起点上来说，美国在90年代是世界强国，国际领先。到了2020年2030年，我们总归应该比美国90年的时候的水平地位要强一些，而我们也不希望永远跟在美国30年前的水平后，总是要超过他。
乔从丰教授：我听说，也不一定准，SSC下马也不完全是科学原因。
王贻芳院士：我想SSC的下马主要不是科学原因，这是第一；第二，它的下马主要原因是政治问题。当然网上和其他地方都有不同的说法，一件事情结束以后，你去讨论它的原因，当然，每个人都有权利从自己的角度，去给出一个所谓的答案。但是在这方面有很多专著，有大量的资料，这些专著里面给出了一个非常清晰的答案，当时SSC为什么会下马？所以很多人，在网上或其他地方给出这些所谓自己的答案，都是不准确，我建议他如果真想研究这个东西，去看一看这样的专著去看一看这里面的资料，当然你不可能把所有资料都看了，每个人都是专家没必要，但是我觉得至少你应该承认，专著的结论比你自己拍脑袋的结论要更加可靠一些。回过头来说，我们自己的对未来的看法，不可能被美国30年前的一些举动所限制所左右，我觉得这是极其可笑的。美国人不探月了，我们现在不是照探月吗？美国人不干的事情我们就不干了吗？或者倒过来说美国人干的事我们就一定干吗？我觉得我们的参考点其实应该说跟这个事情没关系，我们主要要看这件事情科学上重不重要，我们应该自己有能力独立判断这件事情的重要性，科学性和可行性，而不是看美国人干还是不干？如果这样的话，美国人干的事咱不能干，美国人不干的事咱也不能干，还有啥事能干！所以回过头来说，我们现在要做的加速器，除了周长有点接近之外，其他完全都不一样，他是质子对撞机，我们是电子对撞机。他的技术跟我们这个技术，是完全不一样的，科学目标也完全不一样，是完全不同的机器，只不过周长接近而已，为什么要拿它去做比较。这个世界上，外形接近的事情多了去了，只是因为外形接近，咱就一定要去比吗？
乔从丰教授：您这个说法非常好！另外，我还想到，听说在江门的江门中微子实验，你们有一些技术，实际上中国有一些技术储备，已经是国际上领先的。您能介绍一下吗？
王贻芳院士：我们这些年一直在积极推动跟基础研究相关的技术的发展，因为这是我们基础研究最终能够走到国际领先的必要条件，所以我们在自己的这些项目当中，比如说江门中微子实验，我们就发展了自己的探测器技术、液体闪烁体的技术、光电探测的技术。这些技术，一方面使得整个实验的造价能够降低，能够在有限的预算内完成我们的科学目标，另外一个方面，也推动了我们自己技术的发展，也培育了一些高新技术的企业，使得这些企业提高他们的创新水平，不光是能够生产，也可以自己做研发，也可以把自己研发的产品，拿到国际市场上。所以我们一个项目能够带动三五个企业，像CEPC这样的项目，能够带动七八十个企业。我觉得，这个对中国未来的发展是极其重要的，我们不能解决所有企业的问题，但是咱们的问题都得一个一个的解决，而且这些都是高技术企业。我们一直在说CEPC会给我们带来一些革命性的技术发展，会把我们目前不能国产的一些关键技术、设备，实现国内的掌握，能够实现国产，同时也能够在国际市场上，占领一席之地。我们自己如果不给这些企业提供一个用武之地，提供一个显身手的机会，这些企业永远起不来，你不能想象它第一个用户是国外的。目前我们中国大型基础科学研究设施，从总量规模来说跟国际上至少差一个量级，而我们的经济规模跟人家是一样的，那就是说明我们企业的，在创新链的水平，地位上跟人家可能就是差一个量级，那你怎么提高，你只能一步一步的通过各种方式去提高，其中一个重要的方式，就是基础科学的引领。
乔从丰教授：问了这么多有点挑战性的问题，来个轻松点的问题。我们都知道，有一个灾难片叫2012，是有关太阳中微子爆发在地球中心能量积累，最后造成灾难。这个当然是一个科幻的故事，您是中微子物理研究方面的专家，您能不能给普罗大众介绍一下中微子物理学家在做什么？中微子物理为什么这么重要？
王贻芳院士：构成我们物质世界的最基本的元素是十二种最基本的粒子，我们叫费米子。这十二种当中有三种是中微子，占了四分之一，你可以想象它在我们基本粒子的整个体系当中占有什么样的重要地位。中微子在这十二种基本粒子当中呢，又最小，最轻，没有电荷，跟物质几乎不发生相互作用，所以我们对它的了解也最少。这十二种当中，电子是我们第一个发现的，我们对它了解的最多，非常清楚，所以现在做粒子物理的人，很少有仔细去研究电子的，但是我们有很多人在研究中微子，那是因为它对我们构建整个的粒子物理的体系，了解它的全部的性质，具有非常重要的意义，所以这是我们这个领域的一个热点，目前来说几个重要的关键问题包括中微子振荡的问题，把它的六个自由参数要全部测出来，另外我们想知道中微子的绝对质量是多少，也想知道中微子是不是它自身的反粒子？这些都是中微子性质当中最基本的问题，这些问题如果不搞清楚，标准模型就不完备，我们对整个物质世界的了解就不全面。
乔从丰教授：谢谢！那么我们再回到比较尖锐的问题，因为这个是很多观众，听众所关心的。这个问题，我觉得如果您不去澄清，广泛在社会上流传，会给普通的老百姓造成一个负面的印象。虽然说您没有时间精力去和他们在网上辩论，但是多少有机会还是要解释一下。在中国建设CEPC超高能对撞机的反对者中，他们通常都会拿起一根道德的大棒者，说在中国现在还有几千万背井离乡打工者的同时，你们做高能实验的人有没有权利来决定中国是否建超大高能对撞机。
王贻芳院士：第一，当然我们没有权利决定是不是要建造，但是我们有权利提出这个方案和建议，我们中国为什么会有这么多的这个打工者，那是因为我们处于世界创新链的最底端，你要想提升你的创新链，你要想使这些打工者将来不再打工，做更加相对体面一点，收入更高的工作，那你就必须提高你在创新链的位置。提高创新链的位置没有什么别的办法，只有提高我们的科学技术水平，科学技术水平提高，有一个根本的支撑点，就是基础科学研究的水平必须要提高，否则你是不可能在整个科技的创新链上占据制高点。基础科学水平的提高，当然包括各个方面。但是硬科技水平的提高，是必不可少的，大型加速器就是整个中国硬科技发展的一个非常重要的方面。一方面当然是科学研究本身，另外，相关的技术也都代表了相关领域的最高水平。我们经过仔细的分析研究 ，至少有二三十个门类，如果在大型加速器支撑带领推动下，可以走到世界的最前沿。我们的这些技术领域走到了世界最前沿以后，那自然我们会在整个世界的创新链的位置上有一定程度的提高。我不是说一个加速器能够解决中国的问题，但中国的问题都是一个一个解决的。这一类硬科技问题的解决，最终使得我们所有的问题，能够得到解决，使得我们在创新链的位置上能够得到提高。当然，有的人说，那你就直接研究那个技术好了，但是我不知道有没有人仔细分析过，过去的科学研究活动的经验表明，如果没有一个相对具体的目标，只是要求技术去提高，它是没有推动力的，它是不可能自发的去提高的，技术的发展提高最终都是要有推动力，这个推动力在很大的程度上是需求，需求可能来源于社会大众的日常生活的需求，但是在很大的程度上也来源于最高的基础科学研究的需求。因为基础科学研究水平的提高，必然对技术有一个巨大的需求和带动作用，因为只有科学家才能想到，要如何提高这样的一个技术水平才能实现我的科学目标，所以这是我们最终这个技术发展的一个非常重要的推动力，失去了这个推动力，我不相信我们的技术最终能够走到世界前列。所以通过基础科学研究的水平的提高带动技术水平提高是一个非常重要的一条路径，你不可能把这条路说是没有用的，或者是说浪费钱的，我觉得是完全没有道理。
乔从丰教授：这就是基础科学在科技发展中的引领作用。
王贻芳院士：这个有很多的例子，希望说这话的人自己先去做些研究，我们也有一些研究的报告，希望大家也都去好好看一看。
乔从丰教授：由于时间关系，最后再问一个年轻人未来择业很关心的问题，也比较轻松。30年前，比较有名的物理学家就说过，高能物理的盛宴已过。但是30年来高能物理的发展还可以。未来高能物理如何发展，如果您要给年轻人做导师，给他们指引方向做指导的话，还建议他们做高能物理吗？
王贻芳院士：40-50年前就有人说高能物理盛宴已过，或者我们再说更早一点，在这个20世纪初就有人说物理学的发展已经结束了。但是我们看到，历史一再证明，科学的发展，是不可能停止的。在40-50年前，大家说高能物理盛宴已过的时候，高能物理就取得了巨大的成就，建成了人类历史上最了不起的成就——粒子物理标准模型。它能够在千分之一的精度上描述客观物理世界，这是一个极其了不起的成就。当然，这个成就也并不表明我们对自然世界的了解就已经到了尽头。我们也知道，标准模型绝对不是宇宙当中最基本最根本最终极的理论，后面还有新的物理，在更高的能级下，还有新的规律在那。这些规律在很大程度上跟宇宙的产生演化，有非常密切的联系，所以我们希望知道未来还有什么。对年轻人来说，我并不是说粒子物理就是唯一的一条路，你可以做任何选择，即使在物理学领域，我觉得，每个领域都有它自己发展的前景。我鼓励他们，去做他们自己认为应该做的事情，但我不相信，这里面的任何一个领域是一个死去的或者即将死去的领域，我不相信。我自己的孩子，他也是学物理的，他喜欢物理，我也鼓励他，但是我没有对他有任何要求，你选哪个领域。自己从凝聚态、天体物理、粒子物理一圈转下来，最后他自己的决定，粒子物理。
乔从丰教授：这就是一个现身说法，就是说至少在您并不认为，“party is over！”，盛宴已经结束，未来没有多少可发展的了。
王贻芳院士：我不认为是这样。任何人不能对自己有过高的估计，对未来我们都要秉持一个敬畏的心态，我们对科学是要有敬畏，我们对宇宙也要有敬畏，不要说我们自己什么都了解了，我觉得离的还远得很。我们对任何探索的工作都应该鼓励和支持，我们对未来真的是了解太少，我们不知道，凭什么说这个就over了。
乔从丰教授：好，今天所讨论的这个关于中国是否建超高能加速器的这个问题。我的感觉呢，就像我们通常说，晴天好还是阴天好，没有一个绝对的标准。怎么做能符合最广大人民群众的长远利益，符合中华民族伟大复兴的使命，这才是我们国家做出决定的出发点和立足点。王院士非常忙，在百忙之中能给我这么一段时间采访已经非常感激了，时间已经到了，我还有很多问题，但是现在没有机会，以后还要找机会再向王院士请教，再次感谢！
