专访丨王贻芳谈中国大型对撞机:有七八个地方政府很感兴趣

澎湃新闻见习记者 王盈颖

2016-11-01 22:10 来源:澎湃新闻

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“这张照片是我在深圳机场拍的。”10月30日,在上海面向公众的一次科普讲座上,中国科学院高能物理研究所所长王贻芳选择用华为公司的广告为引子,结束他90分钟的演讲。
王贻芳说,“华为做了一个广告,说他们对发现上帝粒子做了贡献。我相信,如果我们建了CEPC(环形正负电子对撞机),中国会有上百个企业把类似的广告做到全世界。”
在欧洲核子研究中心(CERN)寻找“上帝粒子”的过程中,华为的海量存储系统在存储拓展上提供了帮助。“上帝粒子”是希格斯玻色子(Higgs boson)的别称,是粒子物理学标准模型中最后被发现的一类基本粒子。2012年,通过欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC),希格斯粒子得以从猜想中被证实,给标准模型理论的大楼添上最后一块基石。
正是在2012年希格斯粒子被发现的前后,王贻芳和团队有了一个科学设想——建造一个比LHC能级更高的对撞机,从而接替能级将要达到自身极限的LHC,进一步精确研究希格斯粒子的质量和性质,甚至发现新物理现象。具体而言,王贻芳和高能所为数几百人的团队正在筹备的是:先建一个环形正负电子对撞机CEPC,在此基础上考虑建设大型质子对撞机SPPC,而且这些都在中国完成。
据王贻芳介绍,2015年,在国内外500多位科学家的合作下,关于CEPC-SPPC项目的初步设计报告已经完成,分为探测器、加速器、土建三册,共计1000多页。
这是一项具有挑战性的大科学项目,高达千亿元人民币的总造价更为项目本身带来争议。今年9月,著名物理学家杨振宁在微信公众号《知识分子》上公开表态,“反对中国今天开始建造超大对撞机”,并罗列七条理由,王贻芳次日亦发表长文回应。在一个轮回的争辩中,中国该不该建造大型对撞机的争议成为一个公共话题,国内外物理学家纷纷就此站队。
在接受澎湃新闻专访时,王贻芳表示,会尽自己的能力向公众解释大型对撞机。对于这次公开的争议,王贻芳说:“争议的公开不是我们原来的本意”,“它(公开讨论)是不是对项目的推动有好处,我也不知道的,可能有好处,也可能没有”。
在科普讲座上,作为项目负责人的王贻芳展示着中国建造大型对撞机理想的进程规划:在未来的五年内立项,在“十四五”的2022年-2028年开始建造CEPC。顺利的话,在2040年开始建设SPPC,于2060年完成。
“有人会问,你这个SPPC到底是建还是不建,你是不是挖个了坑,这样我们就非得建?”王贻芳抛出了这个来自反对者的观点。SPPC预计耗资千亿元人民币,在CEPC的基础上建造,但反对方对SPPC能否达成科学使命存疑。
王贻芳
王贻芳继而回答道:“我们当然不会不计后果、不顾一切地要去建,它要满足两个条件:第一个条件是CEPC的物理成果有一个指引,告诉你建SPPC是有科学意义的。第二个条件是依赖于超导技术的成熟。我们现在的低温和高温超导线造价非常高,我们要实现电流密度提高10倍,超导电缆价格降低10倍,即100倍的性价比提高。这样的话,一是SPPC的造价可以控制,二是有巨大的应用价值。”
对于争议中很受关注的造价问题,王贻芳向在场的听众展示了部分造价表格,各项金额精确到百元,CEPC的长度预计为50公里-100公里,100公里的造价总计为360.511832亿元人民币。王贻芳说:“我们用了不同的办法去做了估计,最终可以看到excel(表格)有1000多行,做了非常详细的计算,我们相信它是基本合理的。”
王贻芳向澎湃新闻透露,目前,项目的预研工作已经开展,在今年科技部下批的3600万元基础上,项目需要更多的经费支持。王贻芳还透露,至今已经和国际上20个左右的单位签署协议,将在预研工作上开展合作。
预研工作对立项及正式动工建造扮演重要角色。对于大型对撞机建造中关键的技术,王贻芳说,超导高频加速腔、微波功率源、低温制冷机等都还未被国内所掌握,“通过预研工作,解决这些核心的关键问题,使得我们将来的设备国产化率达到90%以上。”
王贻芳表示,预研需要几亿元人民币费用,未包含在约400亿元人民币的造价估算中。
今年7月,因为一票之差,CEPC-SPPC预研项目未在国家发改委通过立项。而地方政府对大型对撞机项目的兴趣不低,王贻芳透露,“地方政府都非常希望我们去,至少现在有7、8个城市经常来找我们聊,希望我们过去。”地方政府是王贻芳在经费来源方面想要积极调动的一方,除此之外,还有国际合作(经费占比20%-30%)、私人与企业赞助、科学院。最为主要的依然是中央政府,提供70%-80%的建设经费和运行费用。
“从我们作为科学家来说,提供这样一个中国发起的国际大科学项目作为选择,是我们的责任,最终的决定当然还是由政治家来做。”王贻芳说。
欧洲核子中心的大型对撞机LHC。  东方IC 图
如何解决争议?应该由主管部门邀请支持和反对的科学家,来论证这件事情
澎湃新闻:你说过,“中国的对撞机项目是有可能让中国成为一个专业领域(即高能物理)世界第一”,这个判断如何理解?
王贻芳:首先,装置水平是世界第一。其次,它的规模巨大,别人很难追上。在这上面,你如果占据了主导地位的话,那自然就是世界第一的。
澎湃新闻:目前中国在高能物理领域的地位如何?
王贻芳:在某些方面有国际上领先的成果。但整体上来说还是有很大的差距。因为高能物理它最主要的设备是加速器。打个比方,有点像游击战和正规战。其它的地方多多少少有点打游击的感觉,主战场在高能加速器,现在是在欧洲核子中心。所以这方面我们肯定是有很大的差距。我们投的人很少,队伍也不足,影响力也有限。
澎湃新闻:现在中国的高能物理是到了非建(大型对撞机)不可,不建就会让高能物理停滞的阶段吗?
王贻芳:停滞不见得。但是你可以继续在高能物理方面做一个二流的国家。领先的是一流,跟着别人走是二流的。
澎湃新闻:对普通民众来说,高能物理和大型对撞机都很深奥,但是工程的巨大耗资让作为纳税人的普通民众不得不关注。你会怎么处理大科学装置的科学性与公共性之间的关系?
王贻芳:我们尽自己的能力去解释。
澎湃新闻:对这近两个月争议你是觉得无奈吗?
王贻芳:公开争议不是我们原来的本意,我们也不觉得,至少我原来也没有觉得,这件事情可以通过这种方式就能够说清楚的。它是不是对项目的推动有好处,我也不知道,可能有好处,也可能没有。
澎湃新闻:那你觉得,解决这种争议最好的方式是什么样的?
王贻芳:我想还是应该由主管部门邀请支持和反对的科学家,来论证这件事情。首先应该撇开钱的问题,在科学、技术、组织管理等各个方面,分专题来论证。如果每个专题想清楚了,合起来可能就会比较清楚。不能胡子眉毛一把抓,合起来来讨论这件事。讨论科学,又说太贵了的;讨论技术,又说太贵了或者人不够。讨论科学就只讨论科学,讨论技术就只讨论技术,这样各自讨论清楚,各自把边界条件定义清楚。然后再把它合起来看,到底什么样一个情况。先分专题再合起来比较好,比较认真地、仔细地讨论,而不是嘴上说说而已,非常不严肃。讨论要有数据,要有材料,要有论证,做得比较认真仔细才行,我觉得现在没有做到。
澎湃新闻:有科学家认为这是一个“打赌式的计划”,比如发现新的物理现象,可能是未知的。如果使命不达,它的意义体现在什么地方?
王贻芳:我其实刚才(在报告中)已经把它的科学意义已经说清楚了的(注:精确测量与研究希格斯粒子等),这些不可能不完成。我说的都是能完成的,没完成的有可能的新发现,我都没说。
科学家管科学,经济学家管钱,技术专家管技术,最后合起来,政治家做判断
澎湃新闻:大科学装置是不是能用投入产出比来衡量?
王贻芳:投入产出比要从几个方面去判断,一个是科学的,我们讨论科学意义,要非常认真地去讨论这件事。反对的人也应该说出反对的科学理由,而不是简简单单地说“你这个没有意义”,这不是一个科学的反对方式。专门的技术讨论也是一样,经济的也要经济学家去讨论它的产出,然后我们把这个东西合起来,(讨论)这件事情有没有意义。其实最终判断有没有意义,可能还是要政治家来判断。科学家管科学,经济学家管钱,技术专家管技术,最后合起来,政治家做判断,他觉得值还是不值。我觉得科学家去说这个东西值还是不值,多多少少还是有一定的问题的。
澎湃新闻:但你作为项目的负责人,应该是得把科学、技术、经济各方面都考虑进去了,是吧?
王贻芳:对。我们当然在考虑这些问题的时候,都希望能回答大家的疑问。所以我们在这些方面有一些研究,但是不能说我们把这些事情做得很深入了,我们还要继续做这些事情。
澎湃新闻:你刚才的意思是说,钱上投入产出比由经济学家来讨论更合适是吗?
王贻芳:国外有很多专家,专门研究大科学装置的投入产出比,也有一些成果。我觉得应该有一些比较专业的、严肃的国内的研究来看看这个问题,而不是凭感觉说。可惜到现在我没有看到。我们当然可以简单地引用国外的研究结论,但是也许大家不是那么信服。反对的人其实根本没有看过这些国外的研究,不知道这些事情。我们知道,但是没有宣传。
澎湃新闻:你刚才也讲到,想在“十四五”期间建造,在“十三五”内立项。5年内要立项,你觉得时间紧吗?
王贻芳:时间当然很紧,但我们会努力。
澎湃新闻:今年,“大型环形正负电子对撞机(CEPC)”项目没有进入国家发改委的下一步评审,接下来,CEPC项目在赢得国内支持方面会有什么计划?
王贻芳:我们会跟有关部门继续积极沟通。
澎湃新闻:包括预研?
王贻芳:对。通过沟通得到一些预研经费的支持。
澎湃新闻:预研也需要专门的立项资金是吗?
王贻芳:对,你做任何事情都得有钱。
澎湃新闻:预研工作现在开展了吗?
王贻芳:已经开展,但现在需要更多经费的支持,可以做得更好。现有的钱很少。
澎湃新闻:现在的钱是之前批下来的吗?
王贻芳:科技部批的3600万(元)。
澎湃新闻:是什么时候批的,2015年?
王贻芳:今年。
澎湃新闻:预研的费用是已经包含在400亿(人民币)的造价成本里了吗?
王贻芳:这个没多少钱,几个亿。没有放进去。其实放不放无所谓,400亿(元)不是那么准确的。几个亿的差别是会有的。
澎湃新闻:当时发改委有说什么理由吗,为什么审批没有通过?
王贻芳:(国家)发改委组织专家委员会讨论所有申请的项目,分了几个组。这个组的专家,当时投票,选了当年“十二五”留下来的项目,没有选我们这个新上的项目。
澎湃新闻:听说是一票之差是吗?
王贻芳:对。它选择了“十二五”留下来的项目,有它可以理解的地方。
澎湃新闻:这会打乱你们原先的计划吗?
王贻芳:这当然对我们是有影响,但不至于是根本性的。
澎湃新闻:你刚才说已经有20多个国外的单位签了合作协议,合作是技术方面的,还是资金方面或是两个都有?
王贻芳:这都是在预研方面的合作。
如果日本建,我们更应该建
澎湃新闻:如果日本宣布建造ILC,这会影响中国是否建造CEPC的决定吗?(注:ILC即国际直线对撞机,和CEPC一样,都是电子对撞机。日本对ILC跃跃欲试,但仍有顾虑,或将在2018年宣布是否建造国际直线对撞机)
王贻芳:那我不知道,得问政府。
澎湃新闻:你自己的考量呢?
王贻芳:我认为日本建,我们更应该建。这世界上不存在一种特别特别好的事,谁都不想做,就只让你做。
澎湃新闻:是从什么时候开始有了中国建造大型对撞机这个想法?
王贻芳:2012年。Higgs发现前后。其实也前后讨论了很久了,正式在那一年。
澎湃新闻:也有反对声音认为,建造大型对撞机的一些技术中国还没有掌握,还在国外手中,这方面包括相应人才的培养,你是否已经有一些解决方案?
王贻芳:现在开始做关键技术的预研,所以这些不掌握的,或者指标不达标的技术我们都在做。我们也不可能所有的技术都完全掌握,板上钉钉了再去做。那是不可能的,太保守了,国际上也从来没有过。所以都要做一些预研,都需要攻克一些技术难关,都要把指标提高一大截。我们现在要预研的技术,有些是全世界都没有的,有些是别人有,我们没有的。那些些我们已经有的,就不必预研了,将来照着做就可以。
澎湃新闻:预研在立项之前还是之后?
王贻芳:预研都要在立项之前。
澎湃新闻:这意味着预研的成果会在很大程度上影响立项。
王贻芳:那当然。你预研做不出来,那这事还怎么做。
澎湃新闻:那你还是比较有信心的吗?
王贻芳:对这些长远的项目,实际上要有一个预估,要有一个超前量,不能够太保守。太保守的话,啥事做不成。所以说我们是希望通过这个项目,向前跨越一大步。到目前为止我看到的,在很多情况下,不是过于冒进,而是过于保守。不敢去做新的东西,不敢去尝试,都要保证一定要成功,甚至要求在很早很早之前要做这个保证,这都是不对的。要有一些冒险、突破的,要有一些新的指标、新的东西、没有人做过的东西提出来,否则的话就太慢了。
澎湃新闻:这个“超前量”的度要怎么判断?多少“量”是可以推动科学或技术进步的?
王贻芳:这个只有专家可以判断,跟别人也没法说,说不清楚。这是极其专业,要求极高的一种判断。也不是随便一个专家都可以判断,更不是每个科学家都能判断对的。当然任何人都不能保证自己判断永远正确。但不管怎样,这样的判断都是需要的。
保守也好,激进也好,这是非常难的一个判断。一方面要有足够的突破和创新,另外方面你也要做好最坏打算,就是所谓第二方案。这个时候你就可以不用怕,可以往前走。
澎湃新闻:这个项目是有第二方案吗?
王贻芳:不是整个项目的第二方案,是具体内容的第二方案。比如说,预研我要完成这个设备。如果这个设备没做好,我可以做一个保守的设备。但不是项目的第二方案,是设备的第二方案。
关于学科平衡:别的学科应该自己努力去争取新增经费
澎湃新闻:冒昧地问一句,万一真的这个项目最后发现是错误的,会怕别人责备你浪费资金吗?
王贻芳:如果是指设备,所有的决定都不是一个人做的,要经过很多专家的评估,各种各样的评审,包括国际评审。不可能依赖于一个人。再加上有必要的的第二方案不可能不成功。如果是指整个项目,首先我们应该把工作做好,做细,不能出错。我们有很好的大科学工程经验,国际上电子对撞机也没有失败的先例,我们应该有信心,不能妄自菲薄。当然,如果是我负责,我不会逃避,会承担相应的责任。
澎湃新闻:关于学科平衡的问题。你之前在回应里也提到过,基础科学研究的经费比例可能会增长,这样不影响其他学科的发展。除此之外,你还想过其他的解决方案吗?
王贻芳:别的学科应该自己努力去争取经费。它受不受影响,决定于它自己的表现,它自己的能力,它争取经费的方式方法和它能够给政府承诺什么东西。政府自然不应该削减他们原有的经费,也就是说把已经是他们口袋里的钱再掏出来肯定是不对的。但新增经费不一样,都是大家争取的。各个学科都应该提出来自己为什么要增加经费。事实上,我们现在在科研上的总投入可以与国际上主要国家相比拟,但我们在大项目上投入太少,比例不合适,造成重大产出也不多。现在是改变的时候了。
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