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政协委员呼唤独步世界的中国大科学装置

2016.3.10

   “发现引力波的消息出来后,很多人问:为什么又是美国?为什么中国没有做出来?”引力波科学家、中科院高能物理所研究员张新民委员说。

  随着美国的发现,中国三个引力波探测计划浮出水面。张新民负责其中之一的项目设在西藏阿里。他认为,大科学工程是中国的必需,否则中国科学创新“只能是小打小闹”。

  唤起自豪的大工程

  “前几年,欧洲LHC(大型强子对撞机)发现了上帝粒子,全世界为之欢呼。这次美国人发现引力波,比屠呦呦获诺奖消息更热,说明中国人对此很感兴趣,也说明大科学装置的国际影响力远远超过获得诺奖。”张新民说。

  “我国的GDP已经世界第二了,却没有大国应有的科学影响力。”张新民说,他听见LIGO发言人宣布“我们探测到了!”时浑身激动,但又因旁观他人成果而感到酸楚。

  “我接触到的美国人都很自豪:LIGO让全世界跟随美国。”张新民说,“我们这一代人是失职的。我们总是跟踪别人的创新。我们也应该有自己的大科学工程,就算是二三十年后出成果,就算我们看不到,也可以让下一代感到自豪。”

  不仅有利于科学

  “大科学工程有了不起的工程意义。”量子物理学家潘建伟委员说,“以欧洲核子中心为例,它产生大量数据传到世界各地,当时只有越洋电话,慢慢发展出互联网雏形。核子中心还开发了重要的冷却技术、巨型磁铁技术。LIGO装置为了发现引力波,就要将测量发展到前所未有的精度。在我看来,引力波被探测到不是一个科学奇迹,而是技术奇迹。”

  潘建伟说:“再比如曼哈顿计划和登月计划中诞生的新材料、新技术,都催生了新的产业。”

  潘建伟认为,科学目标本身对普通人也有意义。“人总是有好奇心的,任何一个人总是想探索我们从哪里来,到哪里去;科学研究能满足人的好奇心,大家就会支持。”

  一个比喻定生死

  但潘建伟也指出,大科学工程要量力而行,而且要尽可能地向公众说清科学和生活的联系,否则也可能重蹈美国SSC(超导超级对撞机)的覆辙。

  中科院高能物理所所长王贻芳说:“欧洲核子中心自从有了LHC后,就代替美国成为世界高能物理的中心。这是美国结束了SSC的后果,是美国的悲哀。”

  美国1990年代初耗资20亿美元建造SSC,但眼看要建成时,却下马了。潘建伟说:“因为预算越做越大,SSC被美国国会否决,为了防止它死灰复燃,把它挖好的管道都埋了。”

  “如果SSC建成,首先测到上帝粒子的就不是LHC了。”张新民回忆说,“但曼哈顿计划后几十年,科学家视民众支持为当然,不关心公共关系。1993年美国国会砍掉SSC时,我就在马里兰州,许多诺贝尔奖获得者出席作证的会议,全国电视网和当地电视台都不报道。听证会上,美国科学家说不清何谓希格斯粒子;或者说,议员听不懂他们的解释。”

  张新民说:“欧洲人就更懂比喻。英国科学家告诉官员,撒切尔夫人就是希格斯粒子。她一进门,大家都围着她转。官员就明白了,‘哦,就是很有能量的,把大家引到一块儿。’”

  中国尚缺独步世界的大装置

  “高能所的大亚湾中微子探测装置和我们的阿里计划,投资都在1亿多元人民币,实际上不是大科学计划,算是‘短、平、快’,意义重大,投资不多。”张新民说,刚开建的JUNO(中微子江门实验装置),及正在考虑的CEPC(环形正负电子对撞机)更接近于真正的大科学装置。

  美国的LIGO引力波探测装置花费了差不多6亿美元。而JUNO造价约22亿元人民币,预计2020年投入运行;尚未得到国家肯定的预想中的CEPC,直径至少是LHC的两倍,成本可能达到百亿元级别。

  中共十八届五中全会决定“积极提出并牵头组织国际大科学计划和大科学工程”,这对中国科学家是个好消息。

  但张新民仍然忧虑能否获得国家的持久支持:“LIGO前后几十年才出成果,大科学工程需要长久的支持,当然也要尊重科学规律,做好科研论证。科学家也要为此多跟公众沟通。”

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