理论文章

【学党史】三个“不再犹豫”保住了北京正负电子对撞机

改革开放40年

那些不为人知的瞬间




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1984年10月7日,

邓小平在电子对撞机国家实验室奠基典礼上为基石培上第一锹土。


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“这项工程已进行到这个程度,不宜中断,我赞成加以批准,不再犹豫。”


1981年12月22日,邓小平在一份“紧急报告”上作出以上批示。关于报告中提到的事情,小平同志三次强调“不再犹豫”。


这份来自中科院高能物理所的报告中写道:“请求中央批准我们12月5日上报的正负电子对撞机方案……”抬头除了给小平、耀邦同志外,还加上了万里和姚依林两位副总理。


报告提交三天后,邓小平会见热心于中美高能物理合作的李政道教授。会见前,小平同志对时任中科院党组书记的李昌说:“要坚持,下决心,不要再犹豫了。”在谈到工程进度和经费时,他对姚依林说:“五年为期,经费要放宽一些,不要再犹豫不决了,这个益处是很大的。”


37年前,正是这三个“不再犹豫”,让北京正负电子对撞机项目得以顺利启动,揭开了中国高能物理研究的新篇章。



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俯瞰北京正负电子对撞机(2009年摄)


北京正负电子对撞机,犹如一块巨大的磁铁,吸引了全世界的科学家和人才来这里实验与交流,构成了一个高能物理实验和多学科研究的平台。


它是继“两弹一星”后,在我国在高科技领域又一重大突破性成就。然而当初在建造时,却遇到了多方的阻力。直到邓小平的三个“不再犹豫”,定了北京正负电子对撞机建设的乾坤,项目才得以顺利启动,并在新时代里完成了多次改造,成为国际上最先进的双环对撞机之一。北京正负电子对撞机奠定了我国在粒子物理领域的国际地位,让我们真正在高科技领域“占有一席之地”。



邓小平三个“不再犹豫”定乾坤


1979年1月,邓小平同志进行访美。31日,在他亲自决策并与卡特总统共同主持下,签署了中美两国在高能物理领域的合作协议, 从此,中美两国科技合作的大门,打开了。


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邓小平访美


一批批的科技工作者被派往美国、日本、欧洲等地,学习国外先进技术知识。这里面,就不乏有日后建造“我国第一台正负电子对撞机”的人才。


中美两国还建立了高能物理合作的联合委员会,会议每年召开一次,轮流在中美两国召开,至今未中断过。1979年6月,联合委员会在北京召开了第一次会议,双方决定中国高能加速器工程在美国建立一个办事处,为后来北京正负电子对撞机工程开辟了渠道。



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邓小平、方毅接见中美高能物理联合委员会成员


但此后加速器的建设进展并不顺利,80年代恰逢我国国民经济调整,基建收缩时期,1981年1月国家计委决定停止“高能物理实验中心”的筹备,并停止拨款。位于北京市海淀区玉泉路的高能所,只能利用“八七工程”预支经费1.2亿元的剩余部分,进行较小规模的高能建设。于是,在建造何种加速器的问题上,学界产生了争论:是电子还是质子?慢加速还是快加速?强流还是弱流?能量高些还是低些?当时很难得出一个定论。


1981年,朱洪元、谢家麟等人到美国费米国家实验室与美国五大高能物理实验室的负责人及有关科学家们举行了非正式会议。会上,有科学家提出建造2×2.2GeV正负电子对撞机的方案,强调这样一台对撞机对高能物理研究具有前沿意义,还可以加装同步辐射装置,而且造价不是很高,得到多数与会者赞同。


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中美高能物理联合委员会第二次会议在美国费米国家实验室举行


回忆起当时的情景,中国工程院院士叶铭汉说:“当时国内外有不少好心人为我们担忧,说我们好比站在铁路月台上,想要跳上一辆飞驰而来的特别快车。如果跳上了就飞驰向前,从此走在世界前列,如果没有抓住,摔下来就粉身碎骨。”


然而,针对建造正负电子对撞机的方案,中国科学院学部主席团在研究时认为正负电子对撞机技术难度很大,建议以后再说。


为此,在热心于中美高能物理合作的李政道教授的强烈建议下,中国科学院党组书记李昌和副院长钱三强李昌给中央写了一份紧急报告,“请求中央批准我们12月5日上报的正负电子对撞机方案,继续执行中美高能物理合作协议。”


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邓小平和李政道


邓小平同志22日当天就批示,“这项工程已进行到这个程度,不宜中断,他们所提方针,比较切实可行,我赞成加以批准,不再犹豫。” 


25日中午,邓小平会见李政道。李昌、姚依林等人也在场。邓小平对李昌说:“要坚持,下决心,不要再犹豫了。”在谈到工程进度和经费时,他对姚依林说:“五年为期,经费要放宽一些,不要再犹豫不决了,这个益处是很大的。


小平同志的三个“不再犹豫”,定了北京正负电子对撞机建设的乾坤。


1984年10月7日,北京正负电子对撞机工程破土动工时,邓小平等党和国家领导人亲自为工程奠基。


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李政道陪同邓小平视察北京正负电子对撞机


1988年10月24日,邓小平到中国科学院高能物理研究所视察,庆祝北京正负电子对撞机首次对撞成功。他首先听取了时任中科院院长周光召的汇报,然后在李政道教授的陪同下参观了北京正负电子对撞机国家实验室,并作了重要讲话。


“任何时候,中国都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60年代中国没有研制出原子弹、氢弹,卫星上天,我们就不会有今天这样的国际地位高科技的发展和成就,反映了一个国家和民族的能力,也是一个国家兴旺发达的标志。”



摞了一尺高的预算表


项目建成了,但这只是万里长征开始第一步,各方针对建造第一台正负电子对撞机的质问和压力依旧很大。首先是造价问题,由于负责高能加速器的建造任务的“八七工程”下马,使得预制经费仅剩余1.2亿元,只能进行较小规模的高能建设。其中玉泉路基地已用去几千万元,剩下的约9千万就是科学家们能够投资项目的限额。


当时,国外一台正负电子对撞机SPEAR造价不到2千万美元,国情不同,中国的造价应是多少?对撞机建造总设计师谢家麟的办公桌上,堆着约一尺高的预算表。从技术方案到工艺路线和使用器材,逐项调查落实。最后发现,不同做法,在同样可以保证质量的前提下,在投资上可能形成巨大的差异。


就这样,经过许多调查、分析、说服、辩论的工作,最后9千万元预算终于成为大家可接受的数字了。


谢家麟事后回忆:“现在看来,截至1988年11月建成后一个月为止,谱仪及电子学共用2940万元,直线用2650万元,储存环及输运线共用3010万元,合计8680万元,可见当时的估价还是相当准确的了。”


其次是技术问题,面对“一穷二白”的科研条件和从零开始的困难,谢家麟确定了北京正负电子对撞机高能物理和同步辐射“一机两用”的方案,既为高能物理研究提供实验装置,又开创了我国同步辐射的应用研究。


正负电子直线加速器、储存环、谱仪、同步辐射、束测束控、电子学、数据采集与处理的计算机系统、技安等种种方面,每一个系统都需要解决许多过去没有接触过的技术难题。但高能所高水平的科技队伍的努力,行政管理人员的配合和技术娴熟的工人的支援,使得正负电子对撞机的建造得以一步步实现。


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1986年8月,谢家麟为高能所研制的对撞机上第一块聚焦磁铁钉上标牌


在建造期间,所有人都众志成城,忘我地投入到工作中,曾有一位中年技术骨干,因为所在的实验室夏天西晒,室温很高,他在那里长时间调试设备因受热而突然昏倒。谢老让他去休息,但过一会儿去看,发现他已经重新埋头工作了。这件事使谢家麟深受感动。


BEPC自1981年落实方案开始筹建以来,经过了两千多个日日夜夜,终于在1988年10月16日首次实现正负电子对撞,安装在加速器上的大型探测器——北京谱仪也观测到了粒子信号,标志着对撞机的胜利建成。



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1989年发行的纪念邮票


国际上最先进的双环对撞机之一


随着技术进步和快速迭代,为了继续保持中国在世界高能物理领域的领先地位,国家决定对BEPC进行改造。


2004年初,北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)正式上马,耗资6.4亿元,为期5年的大科学装置改造工程将分3个阶段完成。


科研人员根据“一机两用”的设计原则,采用了独特的三环结构,以满足科学目标的需求。经过4年多的努力,对撞机完成改造工程建设任务,进入最后的总调和试运行阶段,实现了高流强和高亮度的对撞。


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北京正负电子对撞机的大型探测系统


2009年7月,北京正负电子对撞机重大改造工程通过国家竣工验收,按指标、按计划、按预算、高质量地完成了各项建设任务,是我国大科学工程建设的一个成功范例。


该工程的建成,将我国对撞机和谱仪技术推进到国际前沿,是我国高能物理发展的又一个重大的里程碑。改造后的北京正负电子对撞机将在世界同类型大科学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。


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直线分总体(图片来源:BEPC官网)


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储存环分总体(图片来源:BEPC官网)


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探测器分总体(图片来源:BEPC官网)


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公共设施分总体(图片来源:BEPC官网)


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同步辐射分总体(图片来源:BEPC官网)


现在看来,当年的科研人员不仅跳上了这辆飞驰而来的特别快车,而且开得更快。自1988年10月北京正负电子对撞机实现对撞的那一刻起,中国就进入了高能物理实验研究的科技先进国家之列,我国几代物理学家的梦想终于实现。


(来源:共产党员)