北京熙熙攘攘的玉泉路北側(cè)，在十幾米深的地下，藏著一門高速運(yùn)轉(zhuǎn)的“超級粒子大炮”，它被看作揭開宇宙誕生奧秘的金鑰匙，是世界八大高能物理加速器之一。它從無到有、從弱到強(qiáng)的歷程凝聚著幾代中國領(lǐng)導(dǎo)人、上千物理學(xué)家、上萬工作人員的心血和科技強(qiáng)國的不熄夢想。

　　直到今天，國家博物館里還放著一份周恩來總理1972年9月給18位物理學(xué)家報(bào)告的批示，這份批示，開啟了中國現(xiàn)代高能物理的新時代。

　　1972年8月，文革還沒有結(jié)束，張文裕、朱光亞等18位物理學(xué)家給周總理寫了一份關(guān)于建設(shè)中國高能加速器實(shí)驗(yàn)基地的報(bào)告。周總理在批示中說：“這件事不能再延遲了�？茖W(xué)院必須把基礎(chǔ)科學(xué)和理論研究抓起來，同時又要把理論研究與科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來。高能物理研究和高能加速器的預(yù)制研究，應(yīng)該成為科學(xué)院要抓的主要項(xiàng)目之一�！�

　　第二年，中科院高能物理研究所成立。36年后，北京熙熙攘攘的玉泉路北側(cè)，在十幾米深的地下，藏著一門高速運(yùn)轉(zhuǎn)的“超級粒子大炮”，它被看作揭開宇宙誕生奧秘的金鑰匙，是世界八大高能物理加速器之一。它從無到有、從弱到強(qiáng)的歷程凝聚著幾代中國領(lǐng)導(dǎo)人、上千物理學(xué)家、上萬工作人員的心血和科技強(qiáng)國的不熄夢想。

　　80年代 北京正負(fù)電子對撞機(jī)之夢終于實(shí)現(xiàn)

　　“那是一段充滿激情的歲月。”窗外，高能所綠意盎然；窗內(nèi)，記憶把77歲的方守賢帶回從籌備到建成電子對撞機(jī)的崢嶸歲月里來。白發(fā)已多于黑發(fā)、畢生獻(xiàn)給高能物理事業(yè)的方守賢院士，曾任正負(fù)電子對撞機(jī)工程經(jīng)理、高能所所長。

　　“1956年，在錢三強(qiáng)的支持下，王淦昌帶領(lǐng)著10多名科學(xué)家前往蘇聯(lián)聯(lián)合原子核研究所學(xué)習(xí)高能加速器�！鼻耙荒陱膹�(fù)旦大學(xué)畢業(yè)的方守賢說自己幸運(yùn)地成為其中一員，“1965年時，中國和蘇聯(lián)關(guān)系破裂，我們從蘇聯(lián)回到祖國，聶榮臻和錢三強(qiáng)等經(jīng)過多次討論，最終決定建立自己的高能物理基地�！比欢母锏拈_始使這一計(jì)劃停滯下來。

　　“50年代，毛主席就明確提出物質(zhì)無限可分的思想，因此，我們從來沒有停止高能物理的研究。1975年，周恩來總理、鄧小平同志批示了余秋里‘關(guān)于高能加速器預(yù)制研究和建造問題的報(bào)告’，報(bào)告中提出，準(zhǔn)備在十年內(nèi)，研造一座質(zhì)子環(huán)形加速器。但因種種原因，預(yù)制工作還是擱淺了�！睆奶K聯(lián)回來一刻都沒有忘記建設(shè)加速器的方守賢感慨萬千，“當(dāng)時國家實(shí)力有限，冒進(jìn)思想突出，有人說要么不建，要么就建最大最好的加速器，這顯然不符合我國國情�！�

　　上世紀(jì)八十年代，中央進(jìn)行經(jīng)濟(jì)大調(diào)整，在李政道等國際友人的幫助下，建設(shè)符合國情的加速器被提上日程�！�1981年12月22日，鄧小平當(dāng)日就批準(zhǔn)了預(yù)制對撞機(jī)方案，成立了以谷羽同志為首的四人小組，并在建設(shè)過程中，直接向鄧小平同志匯報(bào)工程進(jìn)展和遇到的困難�！狈绞刭t說，這臺裝置就是在鄧小平的關(guān)心下建成的。

　　1984年9月，國務(wù)院批準(zhǔn)了國家計(jì)委“關(guān)于審批北京正負(fù)電子對撞機(jī)建設(shè)任務(wù)和規(guī)模的報(bào)告”，明確了“一機(jī)二用”的方針，即對撞機(jī)有高能物理實(shí)驗(yàn)與同步輻射的兼用模式。批準(zhǔn)總投資為2.4億元，引進(jìn)用匯2500萬美元，總建筑面積為5.47萬平方米。工程破土動工那天，鄧小平興致勃勃地為北京正負(fù)電子對撞機(jī)動工揮鍬送出第一塊奠基土，針對當(dāng)時對撞機(jī)建設(shè)是否“超前”的爭議，他對周圍人說：“我相信，這件事不會錯�！薄�

　　之后四年，是方守賢最為珍貴的歲月�！按蠹叶笺T足一股勁，幾代人的夢想終于要實(shí)現(xiàn)了。上百個部門、上千名科研人員和工人不分晝夜，干勁十足，那四年，我就住在辦公室里。”方守賢說。

　　1984年，形似巨大的“羽毛球拍”，由電子注入器、儲存環(huán)、探測器、同步輻射裝置、計(jì)算中心等5個部分組成的正負(fù)電子對撞機(jī)終于按期建成投入運(yùn)行，且在一年后，整機(jī)性能在國際同能區(qū)的機(jī)器中占領(lǐng)先地位。小平同志在10月24日又一次來到高能所，高興地做了“中國必須在世界高科技領(lǐng)域占有一席之地”的著名講話。

　　“國家領(lǐng)導(dǎo)人兩次親臨現(xiàn)場，關(guān)注這臺大科學(xué)裝置的建設(shè)，這是史無前例的�！狈绞刭t感慨道。

　　這個繼“兩彈一星”后共和國最重大的科學(xué)工程，在日后為中國高能物理、工業(yè)建設(shè)等諸多領(lǐng)域做出了不可估量的貢獻(xiàn)，它的超前作用和意義超出了當(dāng)時人們的想象。

　　90年代 電子對撞機(jī)在高科技領(lǐng)域取得突出成果

　　從上世紀(jì)90年代開始，我國科學(xué)家通過對撞機(jī)觀測到一些國內(nèi)外尚未得到過的、有價值的重大現(xiàn)象。

　　在高能所工作了30多年、現(xiàn)任高能所所長的陳和生院士說：“北京正負(fù)電子對撞機(jī)建成，奠定了中國在國際高能物理界的地位。1989年7月，這臺機(jī)器開始收集數(shù)據(jù)�！虞p子質(zhì)量的精確測量’被國際上評價為當(dāng)年最重要的高能物理實(shí)驗(yàn)成果之一，而‘2—5GeV能區(qū)的R值測量’結(jié)果，促使2002年國際粒子數(shù)據(jù)手冊將多年不變的R值圖做了重大改動，從2000年起至今，所有的高能物理會議都引用這一測量結(jié)果。2003年，李政道先生專門寫信到高能所祝賀一個新短壽命粒子的發(fā)現(xiàn)：‘這是一個十分重要的成果，也是物理學(xué)上很有意義的工作�！�

　　“雖然和西歐的加速器比，我們的是一個小加速器，但之所以取得了璀璨的成績，歸功于制定方案時，充分考慮了我國當(dāng)時的國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力、工業(yè)及科技水平；在國際友人的幫助下，吸取已建成裝置的經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)，確定正確的目標(biāo)和能區(qū)，如同探礦時找準(zhǔn)了富礦，找到了我們能有所作為的領(lǐng)域，這才沒有走彎路�！狈绞刭t說。

　　正負(fù)電子對撞機(jī)不但是高能物理研究的重要裝備，它的同步輻射也為生命科學(xué)、材料科學(xué)、分子環(huán)境科學(xué)、凝聚態(tài)物理和生物醫(yī)藥等眾多學(xué)科與技術(shù)的發(fā)展，提供了一系列先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺。這臺裝置完成的研究成果中，獲得國家自然科學(xué)二等獎有8項(xiàng)，中國科學(xué)院自然科學(xué)一等獎3項(xiàng)、二等獎2項(xiàng)、杰出科技成就獎1項(xiàng)……

　　在實(shí)驗(yàn)取得成功的同時，對撞機(jī)在國際合作、工業(yè)建設(shè)等領(lǐng)域的貢獻(xiàn)開始顯現(xiàn)。

　　文革后打開了大門首當(dāng)其沖地便是科技合作，對撞機(jī)的建設(shè)和建成，大大促進(jìn)了我國與其他國家高能物理的合作�！八环Q為改革開放后在科技合作領(lǐng)域中的又一次乒乓球外交。”方守賢說，1979年鄧小平訪美時，由方毅副總理與美國能源部部長簽訂的第一個科技合作協(xié)議中，高能物理合作是重要部分。

　　“直到北京正負(fù)電子對撞機(jī)建成并投入運(yùn)行之后，中國才終于有條件進(jìn)行中方為主的國際合作。1989年，對撞機(jī)投入高能物理實(shí)驗(yàn)，建立了以中國科學(xué)家為主導(dǎo)的北京譜儀合作組，美國十多所大學(xué)和研究所的科學(xué)家參加合作研究。于是，我們才可能隨時掌握國際高能物理的最新動態(tài)，精準(zhǔn)地判斷研究方向，及時啟動國際高能物理學(xué)界最關(guān)心和最急需解決的研究課題�！标惡蜕f。

　　“此外，中國通往互聯(lián)網(wǎng)的最早出口就在高能所，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)第一個計(jì)算機(jī)國際聯(lián)網(wǎng)，最早使用網(wǎng)頁來交流信息，把www網(wǎng)頁引入中國并進(jìn)行推廣。在建設(shè)過程中，我們還引入了許多先進(jìn)工業(yè)技術(shù)，比如電視臺發(fā)射機(jī)的速調(diào)管技術(shù)就是那時候引進(jìn)的�！标惡蜕f�！�

　　作為同步輻射裝置，對撞機(jī)在其他應(yīng)用研究領(lǐng)域也取得了驕人成果�！袄猛捷椛洌覈谑澜缟下氏韧瓿蒘ARS病毒蛋白結(jié)構(gòu)測定�！标惡蜕e例說。

　　作為人才培養(yǎng)基地，北京正負(fù)電子對撞機(jī)工程培養(yǎng)了一大批加速器與探測器領(lǐng)域的高水平專業(yè)人才和技術(shù)骨干，這在日后上海光源、散裂中子源等重大建設(shè)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用�！�

　　數(shù)據(jù)顯示，從1990年開始運(yùn)行到2005年改造升級的15年間，北京正負(fù)電子對撞機(jī)累計(jì)穩(wěn)定高效運(yùn)行約8萬小時，其中約40%用于為北京譜儀開展高能物理實(shí)驗(yàn)提供束流，25%用于為同步輻射應(yīng)用提供束流，12%用于加速器研究，總運(yùn)行效率高于90%。

　　21世紀(jì)初 對撞機(jī)重大改造工程挑戰(zhàn)難度極限

　　“任何一個大科學(xué)裝置的科學(xué)壽命都大約只有8到10年。如果對撞機(jī)建成并運(yùn)行一段時期后，不再進(jìn)一步大幅度提高其效能，我們將失去國際競爭力�！�2003年起身兼北京正負(fù)電子對撞機(jī)重大改造工程經(jīng)理的陳和生說起改造的初衷。

　　2004年初北京正負(fù)電子對撞機(jī)重大改造工程開工。這項(xiàng)工程投資6.4億元，為期5年。研究人員在參考國際先進(jìn)的雙環(huán)方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)“一機(jī)兩用”的設(shè)計(jì)原則大膽地進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使改造后的對撞機(jī)可成為世界上最先進(jìn)的雙環(huán)對撞機(jī)之一，性能提高100倍。

　　陳和生介紹，改造中許多技術(shù)和設(shè)備國內(nèi)從未有過，而高能物理對撞機(jī)有些設(shè)備和部件的加工精度比航天、航空領(lǐng)域還要高�！氨热鐚㈦娮邮倪\(yùn)動‘跑道’一分為二，國際上成功的雙環(huán)電子對撞機(jī)的周長一般在2公里以上，而北京正負(fù)電子對撞機(jī)的儲存環(huán)周長只有240米；國外成功的雙環(huán)對撞機(jī)上，正負(fù)電子對撞機(jī)對撞區(qū)的距離一般在80米左右，而北京正負(fù)電子對撞機(jī)的對撞區(qū)非常短，必須在28米內(nèi)實(shí)現(xiàn)�！�

　　“我們邊建設(shè)邊提供同步輻射光，創(chuàng)造了國際先例�！标惡蜕f，盡管工程建設(shè)和調(diào)束的時間十分緊張，高能所仍堅(jiān)持以國家需求為己任，考慮到上海同步輻射光源尚未建成，為了保證國內(nèi)廣大同步輻射用戶研究工作的需要，主動將工程建設(shè)分為三個階段。在五年的建設(shè)期間，先后向用戶提供了近一年的同步輻射專用光運(yùn)行。

　　2009年5月13日凌晨，北京正負(fù)電子對撞機(jī)重大改造工程勝利達(dá)到亮度的驗(yàn)收指標(biāo)。85%設(shè)備由我國自主研制的北京正負(fù)電子對撞機(jī)重大改造工程圓滿完成�！�

　　“世界上先后有近十臺正負(fù)電子對撞機(jī)，其中三臺工作于粲粒子能量區(qū)域，國外的兩臺因性能落后而先后關(guān)閉，BEPCII成為世界上仍在運(yùn)行的五臺先進(jìn)對撞機(jī)之一�！标惡蜕f。

　　迄今半年多的試運(yùn)行表明，改造后的北京正負(fù)電子對撞機(jī)已成為粲物理能量區(qū)域國際領(lǐng)先的對撞機(jī)和高性能兼用同步輻射裝置，為國際同類型科學(xué)裝置的建設(shè)提供了一個成功的范例。

　　今年四月 上海光源大科學(xué)裝置邁上新征程

　　鑒于同步輻射的巨大作用，北京正負(fù)電子對撞機(jī)的兼用模式提供的同步輻射已不能滿足國內(nèi)急劇增長的需要。2003年底，我國決定在上海建造一臺專用的更為先進(jìn)的第三代同步輻射裝置，稱為“上海光源”。它與第一、第二代光源相比，在光源亮度和穩(wěn)定性等方面都有非常大的提高，已在今年四月建成。對撞機(jī)的的技術(shù)人才儲備為它的建造奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)及研制階段，高能所派遣了一批有經(jīng)驗(yàn)的專家直接參與及指導(dǎo)，個別的還留下來成為骨干。

　　2009年4月投入運(yùn)行的上海光源，能量居世界第四，性能超過同能區(qū)現(xiàn)有的第三代同步輻射光源，是目前世界上正在建造或設(shè)計(jì)中的性能最好的中能光源之一，科學(xué)壽命超過30年。

　　目前世界上已建成的第一代同步輻射光源有17臺，第二代有23臺，第三代有13臺，正在建造和設(shè)計(jì)的第三代同步輻射光源有12臺。預(yù)計(jì)到2010年前后，每天將有上萬名科學(xué)家和工程師同時使用這些同步輻射光源，從事前沿學(xué)科研究和高新技術(shù)開發(fā)。

　　在陳和生的辦公室里有幅“核子重如牛，對撞生新態(tài)”的水墨畫。這是多年前，李政道為國畫大師李可染講述重離子對撞探索宇宙奧秘后，李可染為科學(xué)奇觀深深感染，欣然落筆繪就的一幅體現(xiàn)對撞內(nèi)蘊(yùn)的二牛抵角相峙圖。

　　畫中堅(jiān)韌的精神，仿佛新中國百廢待興發(fā)展高能物理的那份夢想，曾經(jīng)墜落、曾經(jīng)半路停滯，卻有許多執(zhí)著的人緊握著，最終到達(dá)，走向明天。(馬愛平)

　　大事記

　　上海光源誕生記

　　1993年12月丁大釗等三位院士建議“在我國建設(shè)一臺第三代同步輻射光源”。

　　1998年3月國家計(jì)委正式批準(zhǔn)第三代同步輻射光源——上海同步輻射裝置項(xiàng)目，總經(jīng)費(fèi)8000萬。

　　2001年3月上海光源(SSRF)預(yù)制研究通過專家鑒定。

　　2003年7月中科院正式確定啟動SSRF立項(xiàng)工作。

　　2004年1月7日國務(wù)院常務(wù)會議批準(zhǔn)項(xiàng)目建議書。

　　2004年6月29日上海光源工程建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組第一次會議,批準(zhǔn)工程建設(shè)指揮部、經(jīng)理部、科技委、顧問組成立及相關(guān)人選，選定主體建筑方案，同意項(xiàng)目可行性研究報(bào)告上報(bào)國家發(fā)改委。

　　2004年7月26日—27日受國家發(fā)展和改革委員會委托，中國國際工程咨詢公司在北京組織專家對上海光源可行性研究報(bào)告進(jìn)行了評估。

　　2004年11月15日國家發(fā)展改革委批復(fù)上海光源項(xiàng)目可行性研究報(bào)告。

　　2004年12月25日舉行上海光源工程開工典禮。2005年6月，在充分吸收用戶和專家的意見建議的基礎(chǔ)上，調(diào)整了首批7條光束線站的設(shè)計(jì)方案、技術(shù)指標(biāo)等，并已獲工程指揮部和工程科技委的原則同意。

　　2005年9月7日35kV變電站結(jié)構(gòu)封頂。

　　2005年10月28日動力設(shè)備房結(jié)構(gòu)封頂。

　　2006年4月28日主體建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝合龍。

　　2006年5月22日由上海光源工程指揮部主持召開了“上海光源工程科學(xué)技術(shù)委員會第二次會議”。會議就上海光源的工程進(jìn)度、建設(shè)內(nèi)容調(diào)整、投資控制和質(zhì)量控制等提出了寶貴意見和建議。

　　2006年6月22日“上海光源應(yīng)用研究研討會”在上海應(yīng)用物理所召開。

　　2006年6月22日上海光源工程加速器集成單元完成了試安裝工作(包括儲存環(huán)機(jī)械集成單元和增強(qiáng)器機(jī)械集成單元主體設(shè)備、隧道墻模型、儲存環(huán)前端模型、水管和電纜等)，并于23日召開“加速器集成單元工藝評估會”，來自高能物理所、近代物理所的近10位專家對設(shè)備樣機(jī)(首件)的工藝和集成單元總體工藝進(jìn)行了綜合評估。

　　2006年10月15日35kV電站正式受電，開始試運(yùn)行。

　　2006年10月31日上海光源在張江安裝的首個加速器設(shè)備——低溫氦氣儲存罐安裝完畢。

　　2006年11月10日150MeV電子直線加速器的支架和磁鐵系統(tǒng)的部分設(shè)備開始在直線隧道中進(jìn)行安裝，標(biāo)志著上海光源工程正式進(jìn)入加速器設(shè)備現(xiàn)場安裝階段。

　　2006年12月22日“上海光源工程科學(xué)技術(shù)委員會第三次會議”在上海召開。

　　2009年2月26日我國自主研發(fā)的真空波蕩器吊裝入“上海光源”的儲存環(huán)，標(biāo)志著我國迄今為止最大的大科學(xué)裝置——“上海光源”進(jìn)入收官階段。

　　2009年4月上海光源首批建成的7條光束線向用戶開放。