科学世界·卷首语 | 潘卫民：星光伴我行

科研的道路上，从来不是洒满阳光的。我们更像是在黑夜中摸索前行，会跌倒无数次，甚至滑入泥潭中。好在，前人奠定的基础和拓荒的足迹，就像黑夜中的星光，虽不够完全照亮前程，但也足以提供希望和信心。

 星轨（图源：pixabay） 

迄今为止，我在加速器领域摸爬滚打四十年了，见证了从“正负电子对撞机”（BEPC）到“高能同步辐射光源”(HEPS）的跨越式发展历程。这期间有取得成绩的欢愉，更多的是挫折和复杂的感受。在黑夜中前行的感觉不时伴随着我，但希望的星光也时刻指引着我。

在这里，我想将自己两个项目的经历分享给大家。

 北京正负电子对撞机鸟瞰图（图源：“中央广电总台中国之声”公众号）

在十几年前，我主持研发北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCII）的核心系统——500MHz超导腔系统。它相当于汽车的发动机，重要性自不必说。最终，两套超导腔顺利研制出来了，但严格意义上说，是日本研制的腔。全球的运行经验表明，超导腔有一定几率会突发故障，一旦发生就不得不停机，如果没有备机，一停就是一年以上。因此，一定要有备用腔，但研制难度太高，当时做不出来。不光是我们做不出来，全世界也没几个国家能做出来。

那么，我们敢不敢、能不能自主研发BEPCII的备用超导腔？这个问题，别人问我们，我们也在问自己。这回是真刀真枪硬碰硬了，成功了，皆大欢喜；失败了，团队乃至每个人的能力，都将被怀疑。

但这事来不及多想，因为时间不等人。更何况，从长远看，要想不受制于人，掌握核心部件制造工艺和总体集成技术、拥有独立的自主知识产权，就是我国发展高科技的必由之路。

回想起来，我们当时是硬着头皮但又义无反顾地扛下了任务，铆足了劲，一门心思要把腔造出来。很多老一辈科学家，也纷纷鼓励我们。也正是他们当年勇往直前的奋斗精神，强烈地激励着我们。

经过几年刻苦攻关，克服了重重困难、经历了无数挫折，我们最终从无到有，研制出了500MHz超导腔系统，并于2017年投入BEPCII运行。这是自主研制的超导腔系统首次替代进口在大科学装置上运行，不仅开辟了国产化新路，而且我国也由此跻身于少数可成功研制超导腔的国家之列。令人欣喜的是，它的性能超乎想象的好，而且没有任何故障。到现在，这个腔及其系统依然表现优异，实现了长期稳定载束，支撑着BEPCII取得了许多世界级的发现。这也是目前我国唯一在大科学装置上长期稳定运行的超导腔系统。

 高能同步辐射光源（HEPS） 

第二个项目是HEPS。它是亚洲首台第4代光源、我国首台高能光源。HEPS的核心是一台储存环加速器，是全世界首批10皮米弧度量级自然发射度的光源之一。基于全世界最低的发射度，它将会产生全世界最亮的光。为此，磁铁、电源、真空、注入等所有的硬件指标，均要达到世界最高标准。

2020年初，我担任了HEPS的总指挥，“建造最亮的同步辐射光源”的世界级挑战，就这样摆在了我面前，而我那时已经60岁了。多年奋战后，它已经成功发射出了第一束光，初步实验结果也已充分验证了第4代光源性能的卓越性。

这些年我接受了许多采访，记者问得最多的一个问题是：在这个年纪接下HEPS，你是怎么想的，就没有畏惧之心吗？我的回答是：怎么会不畏惧？但既然历史选择了我，我也答应了，那就要把这项工作做好。

做任何前人没有做过的事情都会有畏惧感，没有这份畏惧感，事情也做不好；而我感受更多的，却是如履薄冰，是沉甸甸的责任。

建成HEPS，将提供世界级研究成果的重要支撑平台，大大提升我国的科技实力；如果没有它，我们将永远在国外的成果后面跟跑。这就是我无所畏惧的初心和原动力。

 高能同步辐射光源储存环设备装调 

HEPS项目聚集了几百名科研工作者，攻克了绝大部分技术难关，大幅提升了我国加速器和光束线站的建设水平。这个过程中，既有众多可歌可泣的人物，也有许多顽强攻关的故事。正是有了这个敢为人先的集体，和无数个潜心钻研的日日夜夜，才成就了今天的工程进展和骄人业绩。2024年8月6日凌晨，HEPS储存环首次成功实现单束团束流存储，目前束流已累积到40毫安以上，并产出了第一束高能同步辐射光，开始了同步光线站的样品实验。

HEPS能取得今天的成绩，是几代加速器人的不懈努力，更是践行科学家品行、传承科学家精神的巨大收获和必然成果。老一辈科学家的精神品德，就像黑夜中闪亮的星光，引我方向，照我路程，伴我前行。

本文作者

潘卫民，中国科学院高能物理研究所研究员，现任高能同步辐射光源工程总指挥。主持研发了多个频段的超导腔系统和连续波超导腔质子直线加速器，突破了多项瓶颈技术，多次获北京市科学技术进步一等奖等。