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温家宝考察北京正负电子对撞机重大改造工程,

时间:2019-09-22 00:28来源:科学研究
尼采有言:“一切文学余爱以血书者。”如果我们不拘泥于其表象,可以略作宽泛之解,无非强调写作要凝结心血。柳先生家学渊源,父亲为科学泰斗,天资聪颖,幼承庭训,然自诞生

尼采有言:“一切文学余爱以血书者。”如果我们不拘泥于其表象,可以略作宽泛之解,无非强调写作要凝结心血。柳先生家学渊源,父亲为科学泰斗,天资聪颖,幼承庭训,然自诞生起就饱尝战乱饥寒,颠沛流离于生死,这种少年阅历让其对国家命运有一种天生的使命与担当。终于盼来五星红旗升起,终于成为中国科技大学的第一届学生,从此与科学结缘。柳先生全程参加北京正负电子对撞机工程建设,正是这段经历,柳先生具有他人不可能有的特殊角度,加之胸襟博大、敢作敢为,常有超越性思维与创举,其叙述亦庄亦谐,常有忍俊莞尔之处。也正是这项工程让柳先生实现人生的重大转折,字里行间往往不经意间闪露这种发自内心的自豪与感恩。

30年后回看,这个在某种意义上决定着我国高能物理国际地位的大科学装置,身上有着鲜明的时代烙印。

储存环是对撞机的关键装置,改造后的北京正负电子对撞机从原来的单环变成了双环对撞机,正电子和负电子对撞的束团数目从单环时的1对增加到93对。温家宝走进安装储存环的环型地下隧道,在超导高频枪、扭摆磁铁等装置前,不时驻足停留,认真听取工作人员的介绍。

今年4月下旬,开始本轮调束前,BEPCII/北京谱仪III进行物理数据采集,仅用不到一个月的时间,就获得了1亿 ψ(2S)衰变事例,是目前世界上最大的在ψ (2S)共振峰上采集的数据样本,数据质量非常好。而改造前获取1400万事例要用三个多月的时间。

《北京正负电子对撞机工程建设亲历记——柳怀祖的回忆》,柳怀祖口述,杨小林、陈京辉访问整理,湖南教育出版社2016年11月出版

“对撞机对撞成功后,我们在黑大理石碑上用金字刻下了所有‘参战’单位的名字。”讲起北京正负电子对撞机,已近八旬的柳怀祖仿佛回到了改革开放初期那个争分夺秒的年代。身为对撞机领导小组办公室主任,他曾体会到的,是战士“豁命去战斗的精神状态”。

中国科学院副院长丁仲礼院士

据悉,BEPCII对撞亮度达到验收指标的消息传出,世界各大实验室的加速器专家,如欧洲核子研究中心(CERN)的副所长Steve Myers、大型正负电子对撞机LEP和大型强子对撞机LHC的调束运行负责人CERN的Paul Collier博士、美国布鲁克海文实验室(BNL)的著名加速器专家翁武忠博士、美国斯坦福直线加速器中心(SLAC)的赵午教授等纷纷在第一时间发来邮件表示祝贺。

当今50岁以上的学界同仁和科学粉丝,谁能不知道这项上世纪80年代几乎人人关心的工程呢?如果说一定要举出哪个科研项目能够作为改革开放初期中国科学的符号,非此工程莫属。未能参与其间的圈外人,大多从媒体报道略知一二。即使如此,也是那个理想主义年代欢欣鼓舞的一个重要源头。柳先生作为自始至终的参与者,上可以直达“天廷”,向小平同志直接汇报;下能够搬砖垒瓦,与普通员工共苦同甘;内可以窥层峰堂奥,参与决策机密讨论;外能够行走华府,与诺贝尔奖得主谈天论地。无论作为科研工作者还是科研组织者,一生中能够有如此经历也就值了,更不要说又将其秉笔直录,化作波澜壮阔的30万雄浑文字。这部书好就好在亲身经历与准确的档案材料交相辉映,经纬互鉴。柳先生重视史实,即使是确凿的亲力亲为,也一定要爬梳剔选,查阅尽可能多的佐证材料,体现出彻底的“唯实求真”。柳先生谈到自己的回忆与写作,总是慨叹:千万不要迷信自己的记忆力。至于北京正负电子对撞机建设的起起落落又落落起起,建议读者认真研读。反正我是将其作为大科学工程史读,作为科学家传记读,作为物理学知识读,作为领导艺术读,作为决策经验读,作为小平同志以此工程引领对外开放的科学方法读。正如鲁迅先生所说,不同人皆可从《红楼梦》读出味道,凡是关心中国科学进步、关心中国改革开放、关心中华民族伟大复兴的朋友,都可以从中“开卷而大益”也。

而且,在那个年代,我国懂加速器建设的人并不多。到底要建怎样的加速器,建成之后要用来做什么,认识并不清晰。

在党和国家的几代领导人的关怀和支持下,中国大科学装置的建设和开放,以及基于这些装置的研究从无到有、从小到大,得到了飞速发展,面对世界科学前沿和国家战略需求取得了丰硕成果,在世界上占有了一席之地。根据周总理1972年9月的指示,以原子能研究所一部为基础,在1973年2月建立了高能物理研究所。“文革”结束后,邓小平同志刚复出就在1977年9月部署中国高能物理人才的培养。邓小平大力支持北京正负电子对撞机的建设,并于1984年10月来到高能所,为对撞机奠基。4年后,北京正负电子对撞机按期建成,不超预算,并迅速达到设计指标。1988年10月,邓小平再次来到高能所,参加北京正负电子对撞机落成典礼,并发表《中国要在世界高科技领域占有一席之地》的著名讲话。小平同志强调:“中国必须发展自己的高科技,在世界高科技领域占有一席之地。如果上世纪60年代以来中国没有原子弹、氢弹,没有发射卫星,中国就不能叫有重要影响的大国,就没有现在这样的国际地位。这些东西反映一个民族的能力,也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。”“不仅这个工程,还有其他高科技领域,都不要失掉时机,都要开始接触,这个线不能断了,要不然我们很难赶上世界的发展。”20年来,中国大科学装置的发展历程完全证明了邓小平同志高瞻远瞩的论断,中国科学院的广大科技人员面对国家战略需求和世界科学前沿,不断凝练科学目标,用自己的顽强拼搏和艰苦奋斗实现了小平同志的殷切期望,创造了一个又一个的辉煌。

个方案得到了科学界的支持和国家的批准,并在2004年初开工建设,称为北京正负电子对撞机重大改造工程。研究人员在参考国际先进的双环方案的基础上,根据“一机两用”的设计原则,巧妙地利用外环提供同步辐射光,并将硬X光的强度提高了一个数量级,满足广大同步辐射用户的需求。

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1984年10月,邓小平出席北京正负电子对撞机开工典礼,为奠基石培上第一锹土。他对周围人说:“我相信这件事不会错”。

中共中央政治局常委、国务院总理温家宝11月4日上午来到中国科学院高能物理研究所,考察了不久前完工的北京正负电子对撞机重大改造工程,并与科学家进行了座谈。

来源:中国科学院网站

别看柳先生年过古稀,却不断开出新风景。近年孜孜于中国科学院诸多史料的挖掘与写作,让许多靠手中笔(现在更多是“手下键”)讨点儿“知名度”者感到“压力山大”。柳先生得意的是,每次写作都是一次“跨界”、每部著作都是一次“穿越”,这使柳先生在不同学术群体、不同年龄段拥有广泛的朋友,所以充实而潇洒,永远一幅朝气蓬勃的美好景象。一千年前的豪放派词家张元干云“天意从来高难问,况人情老亦悲难诉”,我看张大词家未免悲观,如果他生在今天,又读了柳先生的新作,会不会改改词意呢?

参与项目的上万人,没有假期、经常加班,连轴转也是常事……没人计较得失、报酬。柳怀祖记得清楚,当时的加班夜餐补助不到一块钱,一包方便面就要8毛钱。“泡碗面再加个蛋,还得倒贴钱。”

1988年,邓小平同志到中科院高能所视察正负电子对撞机工程时指出:“下个世纪是高科技发展的世纪。过去也好,今天也好,将来也好,中国必须发展自己的高科技,在世界高科技领域占有一席之地。如果上世纪60年代以来中国没有原子弹、氢弹,没有发射卫星,中国就不能叫有重要影响的大国,就没有现在这样的国际地位。这些东西反映一个民族的能力,也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。”20年来的国际国内发展态势,充分验证了小平同志的高瞻远瞩和准确论断。空间科技领域是代表一个国家综合国力和科技实力的战略性高技术领域,能够充分体现国家的战略意志,对国家政治、经济、科技、安全等方面具有重大影响。空间科技是综合性、交叉性、前沿性的战略高技术,不仅涉及数、理、化、天、地、生等基础科学,而且涉及信息、自动化、能源、先进制造、新材料等高新技术,是现代科学与技术的高度综合,具有很强的科技带动和辐射作用。中国科学院始终以满足国家战略需求、攀登世界科技高峰为己任,曾经为“两弹一星”作出了重要贡献,也为发展我国空间科技作出了重要贡献,在许多方面发挥了引领、骨干和带动作用。在载人航天工程中,中国科学院牵头负责载人航天应用系统工作,包括通讯、导航、对地观测、新技术试验等方面。此次神舟七号任务中,中科院负责研制的伴飞微小卫星,第一次从空间拍摄到飞船的清晰照片并成功实施伴随飞行,是我国空间技术发展中的一次重要跨越。在探月工程中,中科院负责提出和确定科学目标以及后续科学研究工作,承担了地面应用系统总体、卫星有效载荷分系统和测控分系统(VLBI)的研制工作。获得了全月面的立体图像和宝贵的科学探测数据。中科院通过自主创新,研制成功创新系列微小卫星,使构建“多、快、强、省”的空间系统成为可能。中科院创新一号01星于2003年10月发射成功,圆满完成了任务;创新一号02星即将发射。中科院还为我国气象、海洋、环境灾害卫星研制了一系列遥感探测仪器。例如,风云一号卫星甚高分辨率扫描辐射计,其云图照片达到国际先进水平,风云一号C星被世界气象组织列入世界业务气象卫星序列。今年9月发射成功的环境与灾害监测卫星A、B星,分别搭载了中科院研制的高光谱成像仪和红外相机,获得了高质量的遥感图像,实现了航天高光谱遥感技术的跨越发展。在空间系统需求的牵引下,中科院还组织力量,突破了一批基础材料关键技术,满足了国家急需。目前,国际空间领域的科技发展日新月异,合作更加广泛、竞争更加激烈。我国对此战略高技术领域十分重视,在诸多重大专项、“863”、“973”等计划中都有安排。中科院正在制订空间科技领域发展路线图,将在空间科学、空间技术、空间应用和载人航天等方面继续开展工作,为我国空间科技领域的发展作出新的更大的贡献。最后,我提出两点建议:一是加强技术攻关,自主研制生产关键元器件。目前,我国的探测器几乎全部依赖进口,成本高、质量等级低、供货周期难以保证,制约了我国航天遥感技术的发展。二是加强应用研究,充分发挥空间设施的强大作用。我国在空间应用研究方面相对薄弱,一些空间设施没有发挥出应有的效能。

采用最先进的双环交叉对撞技术改造对撞机,设计对撞亮度比原来的对撞机高30~100倍,远高于康奈尔大学对撞机,使BEPCII将在世界同类型装置中继续保持领先地位,成为国际上最先进的双环对撞机之一。这个方案的验收指标是将性能提高30倍,难度极大。

《中国科学报》 (2017-04-21 第6版 读书)

“方毅副总理组织的讨论很关键,讨论透了,有了清晰的物理学目标。”柳怀祖说。在北京正负电子对撞机覆盖的能量区间内,有大量粲物理前沿研究工作可做,科研人员才得以在后来的日子里,窥见物理学的奇特风景。

诺贝尔奖获得者李政道

“我们边建设边提供同步辐射光,创国际先例。”陈和生说,尽管工程建设和调束的时间十分紧张,高能所仍坚持以国家需求为己任,考虑到上海同步辐射光源尚未建成,为了保证国内广大同步辐射用户研究工作的需要,主动将工程建设分为三个阶段:直线加速器改造、储存环改造和探测器改造,并克服重重困难,在每个阶段都插入同步辐射运行,最大限度地减少工程对同步辐射用户造成的影响,创造了在大型加速器的建设过程中提供同步辐射专用光服务的国际先例。

金沙澳门官网4166,承柳怀祖先生赐赠新作《北京正负电子对撞机工程建设亲历记——柳怀祖的回忆》,捧在手上沉甸甸,心中感觉热乎乎。待到读罢掩卷,更是进入关于科学与人生的默默遐思。

他举了个例子。当时,谱仪的端盖簇射计数器由上海5703厂组装。组装好后,运来北京,由于运输震动,产品扭曲变形。为了避免再出问题,上海5703厂干脆将整个安装班子全部拉到北京,现场组装。一些年轻女工把出生不久的孩子放下,在北京一呆就是一二十天。

温家宝说,科学技术是解决世界诸多重大挑战的关键。在当前世界经济面临危机的情况下,依靠科技进步应对国际金融动荡,促进经济平稳较快发展具有重要意义。为此,经济社会发展必须更加依靠科学技术,科学技术工作必须更加面向经济社会发展。要依靠科技创新,促进经济结构调整,转变发展方式,培育新兴产业,扩大国内需求,提高产业和产品的核心竞争力,实现国民经济又好又快发展。

从1999年开始,北京正负电子对撞机未来发展的预先研究已经开始。改造工程最初计划采用单环方案,使用麻花轨道实现多束团对撞,亮度提高一个数量级左右。但由于受到BEPC丰硕科研成果的吸引,2001年美国康奈尔大学把一台原先在高能量下运行的对撞机转到BEPC的能区工作(称为CESRc),主要设计指标对撞亮度与BEPC改进升级的目标相同。但是他们采用短平快的方法,声称能在2~3年内达到设计目标。实际上,他们的短平快方法并不成功,CESRc只达到了设计性能的1/5到1/8。

令人特别亲切的是,柳先生不仅注重这项工程的“宏大叙事”,同时有许多看似微小的具体细节,意旨深远。如他特意为一位老同志讲公道话(早在当时就冒着风险向几位高层领导大胆反映),明显是要在更大范围公开澄清。虽然这位老同志早归道山,然柳先生“修辞立其诚”,这对往者是安慰,对生者是昭示。苍颉造字是让中国人书写朗朗乾坤,汗青天地道义。

北京正负电子对撞机,1984年动工,1988年首次对撞成功。速度之快,让国际物理学界都为之震动。

最近,国家启动了一些科技专项,与我们资源环境领域有关的有油气专项、水专项等,相信这些专项的实施将给相关领域带来实质性的进步。但相比之下,围绕固体矿产资源的科技投入不算充足,因此,地质界的不少专家学者也希望国家在适当的时候,能够在固体矿产资源领域组织类似的科技专项。近年来,随着我国经济的快速发展和基础设施建设的巨大投入,对主要矿产品的消费迅速增长,如从1990年到2006年,我国铝的消费约增长了12倍,粗钢增长了7.5倍,铜增长了5倍,而国内矿床勘探工作又进展不快,从而导致许多战略性矿产品在相当程度上依赖进口,促使国际矿产品价格一路飙升。应该说,一些战略性固体矿产资源的紧缺已成为我国经济社会发展的制约因素。但是,国内地学界有这样一个共识:如果我国在富铁矿、铂族金属、钾盐、金刚石这些资源的找矿前景不太光明的话,那么,其他战略性矿产均有巨大找矿潜力。这样说的依据主要有5条:1.全球三大成矿域,即环太平洋成矿域、古亚洲成矿域、喜马拉雅一特提斯成矿域,在我国均有分布,另外还有一些特色成矿系统,这说明我国成矿地质条件较好;2.多年来,我国已编录矿点20多万处,但经过勘探的只有2万多个,即绝大部分异常可供进一步勘探;3.我国西部还有很多地质工作程度很低的地区,无论地表还是深层都有很大找矿潜力;4.我国东部不少地区植被茂密,沉积物覆盖厚度较大,可成为寻找盲矿的地区;5.我国已有矿床的勘探开采深度大多小于500米,而世界上一些矿业大国的勘探开采深度已达2000~4000米,至少可以这样说,已有矿山的深部与外围均有增加新储量的很大可能。那么,如何将找矿潜力转变为资源储量?我们认为,发挥市场机制的作用固然十分重要,但相关科学研究工作应该走在前面,并应得到切实加强。在这里,我们提几点具体的建议。一是要加强基础地质工作。过去,我国有庞大的地勘队伍,后来逐渐解散或转行了,以至于像填地质图这样的基础性工作没有延续下来,从而给找矿工作带来较大困难。因此,从事基础地质工作的队伍体量较小的问题,今后应该逐步予以解决。二是加强成矿理论的科学研究。我国地质条件复杂,许多成矿地区经历了多期的地质作用,因此,没有国外现成的成矿理论可供参考。这就需要我们在深入理解、恢复我国不同区域地质演化详尽历史的基础上,创立符合我国实际情况的成矿理论。三是组织地球物理勘探设备的自主研制。在矿床勘探中,尤其在寻找深部矿床和盲矿的过程中,地球物理仪器是最主要的工具。但我国目前的地球物理仪器主要依赖进口,并有逐步受制于人的趋势,这个局面亟待改变。四是提高矿产资源综合利用率。我国矿床的一个显著特征是单一矿种的矿少,共生、伴生的矿多,但目前的综合利用水平只达35%左右,远远低于国际先进水平。综合利用率的提高,将大大增加我国的资源保障水平。五是开发绿色选矿、冶炼技术,为节能减排、保护环境提供技术支撑。

“BEPCII挑战加速器建设和调试的难度极限。”陈和生透露,国际上成功的双环电子对撞机的周长一般在2公里以上,而北京正负电子对撞机(BEPC)储存环的周长短,只有240米。隧道原来是给单环设计的,空间狭小,现在要在隧道内给正负电子束流各做一个储存环,设备拥挤到了极点。国外成功的双环对撞机是在80米距离内实现电子对撞再分开,BEPCII的对撞区非常短,必须在28米内实现。

读《柳怀祖的回忆》:天意未必高难问

从“七上七下”到“不再犹豫”

温家宝强调,中国科技的未来取决于我们能否更好地培养、吸引和使用青年科技人才,能否更好地创造激励创新的良好环境,使他们能够自由地探索创新,全身心地投入科教兴国的伟大事业。

5月13日凌晨,北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)的对撞亮度在1.89GeV能量下达到3.01×1032cm-2s-1,胜利达到亮度的验收指标。此前,BEPCII工程的直线加速器、探测器和同步辐射专用光运行均已达到设计指标。至此,历时5年、耗资6.4亿元的北京正负电子对撞机重大改造工程圆满完成。

令人特别亲切的是,柳先生不仅注重这项工程的“宏大叙事”,同时有许多看似微小的具体细节,意旨深远。

综合各方面意见,大家大体都赞成李政道、吴健雄、袁家骝及美国斯坦福直线加速器中心主任潘渃夫斯基等人的建议——先建造一台2×2.2GeV的正负电子对撞机。方案提出后,邓小平拍板,亲自批示:“我赞成加以批准,不再犹豫。”

来源:新华社

“然而在当时,如果BEPCII不改变方案,大幅度提高效能,我们将失去国际竞争力。”陈和生介绍,面对严峻的竞争,为了继续保持在国际高能物理研究上的优势,中国科学家接受挑战,迎难而上,提出了新的改造方案。

(原载于《科技日报》 2018-11-26 01版)

将找矿潜力转变为资源储量

中科院高能物理研究所所长、北京正负电子对撞机重大改造工程经理陈和生介绍,5月19日,中科院组织有关专家对BEPCII的储存环性能进行了工艺测试,中国科学技术大学何多慧院士担任专家组组长。现场测试结果表明BEPCII主要性能“亮度”达到了3.2×1032cm-2s-1,超过了验收指标。BEPCII的性能已比改造前提高30多倍,是这个能量区域里美国康奈尔大学的加速器CESR曾创下的世界纪录的5倍。

“有波折并不奇怪。”柳怀祖分析,“基础科学有什么用?在国家财力比较困难的时候,科研经费的天平应该往哪边倾斜?这是世界各国都会遇到的问题,直到今天,它也仍然是个问题。”

我相信祖国会胜利的

陈和生介绍,BEPC是在邓小平同志亲切关怀下建设的国家大科学工程,建成后迅速成为在30亿到50亿电子伏特能量区域居世界领先地位的对撞机,获得了大批重要的物理成果,成为国际高能物理界的热点之一。国际高能物理的发展要求BEPC进一步大幅提高加速器和探测器的性能,实现更加精确的测量,去回答高能物理实验领域许多重大的问题,探索新的物理现象。

和原子弹、氢弹不同的是,北京正负电子对撞机是国际合作的产物。它是中国在上世纪70年代末打开国门对外交流后,在中美两国政府间签署的“中美科技合作协议”正式合作框架下开展的第一个研究合作的实体项目。“它是我国科技领域开始国际合作的里程碑。”柳怀祖说。

座谈会上,温家宝认真倾听,不时插话,和科学家交流。温家宝对20年来北京正负电子对撞机工程建设取得的成绩给予了充分肯定。他说,对撞机的建设,奠定了我国在粒子物理领域的国际地位,为从高能量和高精度研究物质结构的最基本单元及其相互作用规律提供了重要的研究手段。对撞机的建设,培养了我国第一批大科学工程建设、运行和管理人才队伍,为我国的大科学工程建设提供了有力的人才支持。他希望研究所在继续保持核物理方向优势地位的同时,努力建设具有世界先进水平的、对国内外开放的大型多学科综合性国家研究基地,为提升我国基础前沿研究水平和自主创新能力作出贡献。

1988年10月,北京正负电子对撞机如期实现正负电子束的对撞。当年10月24日,邓小平到了四年前他亲自奠基的地方,即席发表讲话——中国必须在世界高科技领域占有一席之地。

中国大科学装置在世界上占有了一席之地

尽管如此,北京正负电子对撞机的建造原则也很明确:在充分学习和吸收国外先进技术的基础上,主要依靠自己的力量计划和建造,也就是“能自己干的就自己干”。

中国科学院高能物理所所长陈和生院士

改革开放下的自力更生

温家宝指出,中国现代化建设的长远战略要求我们大力发展科学技术。我们必须从中国现代化进程和我国经济社会科学发展、和谐发展、可持续发展对科技提出的新要求出发,前瞻思考科技发展大势、统筹谋划未来发展战略。要抓住关系我国现代化进程的关键领域,集中力量重点突破。要进一步夯实我国的科学基础,大力加强基础和前沿研究,推动我国已有相当优势的学科进入世界先进行列。

在柳怀祖看来,这是全国几百个工厂、研究所、高等院校的上万科研人员、工人、干部和解放军战士参与的一场“高科技战役”。

在高能物理所考察时,温家宝会见了出席中美高能物理联合委员会第29次会议的美国科学家代表。温家宝说,北京正负电子对撞机既是中美科技合作的典范,也是多国科技合作的典范。这个项目的合作富有成果,产生了第一流的成果和技术。中美在科技领域的合作符合两国利益,也会造福两国人民。我们既要立足于自主创新,又要学习借鉴世界先进科技成果,进一步扩大科技合作和开放的领域。

上世纪80年代初,邓小平指示方毅副总理就建造高能加速器问题,广泛征求国内外科学家的意见,充分论证,提出方案。方毅组织了全国十几个研究和工业部门的60多位专家进行反复论证。

1983年,小平先生和祖国的其他有关人员研究和决定建立北京正负电子对撞机,不到5年的时间,能够在完全不超过预算的情况下建成,在世界所有高能加速器中也是很少有的。它的建设非常成功,而建成之后功能还在不断增加。25年来,世界的高能物理有很大的发展。25年前,在美国,最主要的高能物理研究是斯坦福电子直线加速器。在欧洲,主要研究中心是CERN(欧洲粒子物理研究中心)。可是今日,斯坦福电子直线加速器已经没那么优越了。CERN实验室在不久的将来也会发生同样的改变。不过,CERN中心还是在坚持技术研究,只是最近CERN中心在运行上出了重大事故,这种事故在高能物理上损失巨大。而中国的对撞机工程,在祖国领导人的关怀和广大科技人员的努力下,还在不断发展和进步。在这半个世纪中,人们对基础物理的了解认识也有了很大的提高。50年前,我们认为质子、中子、电子等都是基本粒子,可是我们现在知道不是这样的。基本粒子有12种,除了6个夸克,还发现了三代共六种“轻子”:电子、缪子、陶子,及相应的三种中微子。其中共有10种粒子都在北京正负电子对撞机和大亚湾中应用。这个事情我和很多美国朋友和中国科学家进行了讨论。那时我没有想到,这10种高能量粒子能应用在北京正负电子对撞机和大亚湾。这个机会是非常难得的。我们不了解一些粒子的相互作用,但是这些都在北京正负电子对撞机中得到了答案。在19世纪末、20世纪初,我们了解了原子的构造、分子的构造,并应用到了各种试验。可是随着时间变化,基本粒子不是原子,也不是分子,如大家所知道的,变成了12个。对于研究这些粒子的构造,这是个大好的机会。它们的作用,它们背后的能量,我自己也很关注。我相信没有问题,祖国会胜利的。(本文根据录音整理,标题为编者所加,未经作者审阅)

如今,运行30年的北京正负电子对撞机已进行了升级改造,在世界同类型装置中继续保持领先。近日,我国科学家提出的环形正负电子对撞机方案也发布了《概念设计报告》,若该方案顺利实现,我国或可一跃成为世界重要前沿基础科学的领头羊。

在报告厅前,温家宝与科学家们亲切合影留念。随后,他在报告厅和中科院负责人、科学家代表进行了座谈。座谈会由全国人大常委会副委员长、中国科学院院长路甬祥主持。中科院高能物理研究所所长陈和生、光电研究院院长相里斌、遗传与发育生物学研究所李振声院士、中科院副院长丁仲礼和美籍华裔物理学家、诺贝尔物理学奖获得者李政道先后发言,分别就我国大科学工程装置的建设和发展、加快空间领域技术攻关和应用、大力发展农业科技、加强固体矿产资源领域科学研究、加强基本粒子研究等提出意见和建议。

对撞机是加速器的一种,它让两束高速粒子束流相撞,产生更大的能量,不过,让两束比头发丝还细的、接近光速的粒子流相撞,是个极复杂工程。

中共中央政治局委员、国务委员刘延东一同参加考察。(李斌)

早在1956年,我国就提出过建造高能加速器的计划,但都“只打雷,不下雨”。在北京正负电子对撞机正式动工之前,高能加速器更是历经了“七上七下”:之前六次,刚计划就偃旗息鼓;第七次的“八七工程”,预研工作已开始,地址也已选定,但1980年随着国民经济调整,基础建设紧缩,它又被终止。

应尽快开展新一轮的农业科技攻关

那段时间,在科技合作上,美方给予了中国大量支持与帮助。

北京正负电子对撞机是世界八大高能加速器中心之一。1988年10月24日,在对撞机首次实现正负电子对撞后,邓小平等党和国家领导人来到这里考察,邓小平说:“过去也好,今天也好,将来也好,中国必须发展自己的高科技,在世界高科技领域占有一席之地。”多年来,我国科学家利用这一装置在世界高能物理领域占据了一席之地。2004年起,我国投入6亿多元人民币,实施了北京正负电子对撞机重大改造工程。经过4年多的努力,改造后的北京正负电子对撞机性能大幅提升。

一个标志性的例子是计算机。正负电子对撞时产生的各类粒子状态的几万路电信号,都要由电子计算机进行分析处理。为了帮助中方从美国进口当时尚禁止出口的、世界上最为先进的VAX8550大型计算机,潘诺夫斯基到美国国会作证。他说:“你可以问全世界所有的高能物理学家,哪一个会告诉你们说高能物理研究不需要大型计算机。”最终,美国国会同意出口此计算机给对撞机项目使用。

五位科学家在座谈会上的发言摘要:

“那时大家都很茫然,七嘴八舌,什么声音都有。”连物理学家杨振宁也不赞同高能加速器方案,还曾对柳怀祖说,有这些钱,为什么不去造铁甲车。

加强技术攻关 充分发挥空间设施强大作用 中国科学院光电研究院院长相里斌

要探索物质的微观结构,就得把它打碎。打碎物质的“炮弹”是高速粒子束流,而加速器就是发射这种炮弹的武器。

20年来,北京正负电子对撞机的成功运行和对外开放取得了丰硕成果。以我为主的北京谱仪国际合作组获得了T轻子质量精确测量、R值测量、发现新共振态等一系列重大科学成果,在T-粲物理实验研究领域取得世界领先地位,形成了国际研究热点。与此同时,对撞机“一机两用”,成为我国诸多学科的同步辐射大型公共实验平台,涵盖生命科学、凝聚态物理、纳米科学、材料科学、资源环境、地球科学、高压物理、化学化工、微电子和微机械等研究领域,取得了一大批重要结果。高能所正在发展成为基于大科学装置的多学科交叉前沿的大型研究基地。北京正负电子对撞机还为我国的大科学装置的建设、运行、开放和科学研究积累了宝贵的经验,培养了一大批科研、工程、技术支持和管理方面的优秀人才,为我国大科学工程的建设奠定了基础。北京正负电子对撞机的建设有力地促进了我国相关领域高技术的发展,包括高频、微波、精密机械、核探测技术、快电子学、自动控制、计算机和网络技术、核成像、核医疗等。高能物理的国际合作,使得高能所在上世纪80年代中期成为中国在国际互联网的第一个带点,并在90年代初引进和推广了www网页,对于中国IT技术的发展作出了历史性的贡献。党和国家领导人高度重视高能物理和先进加速器技术的持续发展。国家科教领导小组两次听取了中国科学院的汇报,并批准北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)。2004年1月,北京正负电子对撞机重大改造工程动工建设,总投资6.4亿元,建设期5年。BEPCII采用国际上最先进的双环交叉对撞技术,主要性能将提高100倍。大型探测器北京谱仪进行了全面改造。经过高能所全体同志的团结拼搏和无私奉献,在全国许多单位的大力支持下,于今年7月高质量地完成了BEPCII工程的建设任务,不超预算。调试工作进展顺利,很快就创造了这个能区加速器亮度的世界纪录。改造后的北京正负电子对撞机将在其工作能区继续保持世界领先地位,成为国际上最先进的高能物理实验装置之一。该工程在建设中采用了大量新技术,许多已经实现产业化。20年来,中国大科学装置的建设积极面对国家战略需求和世界科技发展前沿,不断凝练科学目标,从当初的主要面对粒子物理和核物理研究的大型专用装置逐步扩展到多学科交叉前沿的大型研究平台和重大科学技术公益设施。国家实施科教兴国战略以来,大幅增加了对大科学装置建设和运行的投入。国家科教领导小组确定了最近两个“五年计划”大科学装置建设的方案。国家发改委组织和领导了大科学装置建设的实施,并积极研究和完善相关的管理体制和规章制度。中国科学院承担了大部分大科学装置的建设、运行和开放任务。中国科学院知识创新工程的10年正是我国大科学工程飞速发展和硕果累累的10年。这些大科学工程许多已经圆满完成建设任务,投入运行和开放,取得大批创新科技成果,在建项目进展良好:重离子加速器冷却储存环HIRFL-CSR于2000年4月动工,投资2.935亿元,今年7月通过国家验收。全超导托卡马克EAST于2000年10月动工,投资1.65亿元,去年3月通过国家验收。大天区多目标望远镜LAMOST,2001年8月开工建设,已完成硬件安装,各项指标已达到设计要求。上海光源SSRF,2004年12月动工,总投资12亿元,已调束出光;预计按期于明年中验收。强磁场装置,今年5月动工,总投资2.6亿元。大亚湾反应堆中微子实验,去年1月由科技部批准立项,10月动工,投资2.5亿元。这是以我为主的大型国际合作。500米口径球面射电望远镜FAST,去年7月由国家发改委批准立项,总投资6亿元。散裂中子源CSNS,今年9月由国家发改委批准立项,总投资14亿元。此外,还有合肥同步辐射装置二期、遥感飞机、长短波授时系统、神光高功率激光试验装置、中国西南野生种质资源库、武汉生物安全实验室(P4)、中国遥感卫星地面站网等。这些大科学工程装置已经或正逐步形成多学科交叉的国家综合性科研基地,并不断取得新研究成果。按照“地域上分散、区域内集中”的大科学装置建设全国布局指导思想,逐步形成依托大科学装置群的五个综合研究中心:北京、上海、合肥、兰州、广东以及一个天文观测网络。发达国家科技创新体系的经验和我国大科学装置的发展实践表明:作为一个国家科研基础设施水平和装备制造能力的集中体现,大科学装置是支撑基础科学前沿研究和多学科交叉前沿研究的公共平台,其建设和运行水平标志着一个国家核心、原始创新能力的高低。大科学装置已经成为现代科学技术诸多领域取得突破的必要条件,为促进经济社会全面、协调、可持续发展和国家安全提供必不可少的科技基础设施,是建立具有强大国际竞争力的国家大型科研基地的重要条件,并成为众多高新技术的源泉和高新技术产业的摇篮。回顾我们20年来在小平同志这篇著名讲话指引下走过的光辉历程,我们坚信在科教兴国、建设创新型国家战略方针的指引下,我国的大科学装置的建设、运行、开放和研究工作一定能够实现持续发展,面对国家战略需求和世界科学前沿作出更大的贡献。

聂荣臻曾这样评价——北京正负电子对撞机是我国科学家继原子弹、氢弹、人造卫星、核潜艇之后取得的又一伟大成就。

中共中央十七届三中全会讨论通过了《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》,在总结我国30年农村改革发展经验的基础上,对我国未来农村改革发展的指导思想、目标任务、重大原则和战略举措,都作了明确部署,也为农业科技工作者如何为“三农”建设服务指明了方向。中科院农业科技工作者决心为《决定》的实施作出实际贡献。自老一辈科学家竺可桢、叶笃正先生起,中科院科学家就一直倾注主要精力于我国农业科技事业的发展,为黄淮海、西部和东北地区中低产田的治理与开发作出了重大贡献。上世纪80年代后期,在周光召院长的全力支持下组织了农业黄淮海战役,发挥了积极的带动作用。自中科院实施知识创新工程以来,先后支持了与生物技术有关的高技术项目,如水稻基因组测序与水稻功能基因组研究、小麦水稻重要性状分子设计及新品种培育推广、转基因动物和动物克隆、绿色生态农业技术集成与示范、西部生态恢复与资源保护等重大项目。去年,总理在政府工作报告中提出“一定要守住全国耕地不少于18亿亩这条红线”后,在中科院院长路甬祥的支持下,经院党组讨论决定投资1亿元,并指定由副院长李家洋和秘书长李志刚牵头,组织了“耕地保育与持续高效现代农业试点工程”项目。自2007年起,中科院20多个科研单位的300名科技人员,以“保面积,攻单产”为核心目标,开展新一轮的农业科技攻关,主要包括四个方面内容。一是进行国家耕地资源与耕地产粮能力的监测与预警。中科院地理所和遥感所自上世纪80年代以来开展了土地资源动态变化的综合监测,能够做到每5年为国家提供监测数据。在点上通过遥感与实地测量相结合,测算了通过土地整理增加耕地面积的潜力。目前,“空心村”整理有较大潜力,潜力在30%~40%;现有耕地整理增加耕地潜力在10%以上。二是开展耕地土壤质量分等定级与生产潜力评估。由中科院南京土壤所组织实施,该所在土壤质量分等定级与生产潜力评估方面有扎实基础,其中河南封丘站有18年的肥料试验,山东禹城站有16年的肥料试验。三是开展持续高效现代农业技术体系研究。在山东禹城、河南封丘、河北栾城、陕西长武、江西鹰潭、黑龙江海伦等6个试区开展研究,为国家粮食年均增产1%提供技术集成与示范推广。今年雨水条件好,陕西长武县旱地小麦亩产达到1000斤。 四是关于农业宏观政策研究。主要包括:(1)粮食预测,每年报送国务院;(2)全国粮食增产1000亿斤的潜力分析与对策;(3)关于农村改革,已完成农技推广、学前儿童教育、农村医疗卫生等6个咨询报告。总之,有了这样一支以农村基地为主战场,实验室与基地相结合,多学科联合作战的队伍,中国科学院就能扎扎实实地为“三农”建设做点实事。

中国科学院院士李振声

上午9时许,温家宝来到北京正负电子对撞机中央控制室大楼一层大厅,参观了对撞机重大改造工程模型沙盘,听取介绍。接着,他又来到位于二层的中央控制室,与值班人员一一握手,亲切交谈,并通过显示屏认真观看对撞机运行情况。

编辑:科学研究 本文来源:温家宝考察北京正负电子对撞机重大改造工程,

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