牵涉数百亿，争议持续发酵：中国到底该不该建大加速器？

作者 | 辰路

原创 | 思想潮

这段时间，科学家们关于中国该不该建造大加速器的争论又被顶上热潮，反对派代表、诺贝尔奖获得者、中科院院士杨振宁直言“The party is over”！盛宴已过，大加速器不值得！

但以中科院高能物理所所长王贻芳为代表的支持派，则认为推进建造大加速器“正当时”。针尖对麦芒，这无疑是一场影响中国物理未来发展的激烈辩论。

正式进入辩论前，不如先了解一下辩题的主角究竟是何方神圣，竟然在中国物理界掀起一番的巨浪？

CERN的大型强子对撞机

我们说的大加速器其实叫做“环形正负电子对撞机”（Circular Electron Positron Collider，简称CEPC）。2012年，欧洲核子中心（CERN）宣布大型强子对撞机（LHC）上的实验发现了希格斯（Higgs）粒子。

希格斯粒子的发现意味着“粒子物理“标准模型”的完成。这令整个物理学界都沸腾了，发现希格斯粒子机制的科学家彼得·希格斯（Peter Higgs）更是拿下2013年的诺贝尔物理学奖。

高能物理学家们看到了新方向，这其中，就包括中国高能物理学家。

也就是在这一年，中国科学家提出CEPC计划，旨在高能物理领域探索和理解希格斯粒子性质、宇宙早期演化、反物质丢失、寻找暗物质、真空稳定性等一系列未解的关键科学问题和寻找新的物理规律。

LHC的环形管道

“此前，最大的大型强子对撞机（LHC）位于日内瓦附近的侏罗山地下。大型强子对撞机直到现在，也没有发现任何超对称粒子存在的迹象。有科学家认为，这可能仍然是LHC的设计局限造成的。或许新的粒子中绝大多数的质量都超出了LHC可探测的能标。那么，一台更大、更强的强子对撞机，应该就能够回答我们的困惑。这也是很多科学家对中国建设新的强子对撞机寄予期待的原因。”一位中科大物理专业研究人员说道。

今年3月，王贻芳在“我是科学家”演讲中透露，CEPC预计造价360亿元，按照“激进”的计划，如果2022年开始建设，2030年便可以完成。

了解完背景，那么下面我们就进入正式的辩论环节！

正方一辩立论：

（大家好！我是正方一辩）中科院高能物理所所长王贻芳：

我相信我做的事情是对的，我觉得值得做这样的坚持。有各种各样反对的人，很多是因为他们不懂或者有偏见。

1.首先，它有重大的科学意义。

一个科学上领先的装置，它在技术上一定是领先的。所以，把这个装置造出来，就会使我们的技术走到国际最前沿。事实上，我们国内的加速器目前规模还比较小，现在还有一些技术空白，科学和技术都还没有达到世界最领先的程度。

如果要做世界上最领的加速器，那这些空白都会被填补，比如超导高频腔微波功率源、低温制冷、抗辐照集成电路芯片、超导磁铁等等。同时，大规模的建设也会使我们的企业不光能完成对我们自己的设备供应，还可以占领国际市场。

除此之外，它还可以引领关键技术的突破。我们现在正在做的一件事情，就是希望把现在实验室里最多做到指甲盖大小的高温超导材料，做成几千公里、几万公里的高温超导导线。

2.其次，它能改善我们的国际环境，能使中国跟国际上有更好的交流，让中国的国际形象更加高大、对人类的文明有更大的贡献。

3.同时，根据国际上大量的研究，这样一个大型加速器，一般来说投入产出比大概在1:3左右，是完全值得的。这样一个装置对中国科学发展是一个巨大机遇，让中国对人类文明有更大的贡献。我们做很多“小东西”，不如建一个大的。

4.CEPC计划与国际稍早的国际线性对撞机、紧凑型线性对撞机，以及同时期的未来环形对撞机项目处于竞争地位。如果我们不抓紧，那么这个机会稍纵即逝。

5.最后，做这个大科学装置，我们有体制上的优势。我们相信它作为一个国家的科学技术研究中心，对地方的社会经济发展、人才引进和培养国际化的体制建设等等，都会有非常重要的作用。

反方一辩立论：

（大家好！我是反方一辩）杨振宁：

（对“是否有改变反对我们国家建造CEPC的想法”这个问题）我的看法完全没有改变。现在，是大对撞机‘没落’的时候。这领域不只是从今天开始，而是从30年以前开始，就已经走在末路上了。

1.首先，建造大对撞机美国有痛苦的经验。1989 年美国开始建造当时世界最大对撞机，预算开始预估为30亿美元，后来数次增加，达到80亿美元，引起众多反对声音，以致1992 年国会痛苦地终止了此计划，白费了约30亿美元。这项经验使大家普遍认为造大对撞机是进无底洞。

2.其二，中国仍然只是一个发展中国家，建造超大对撞机，费用奇大，对解决燃眉问题不利。

3.其三，建造超大对撞机必将大大挤压其他基础科学的经费，包括生命科学，凝聚态物理，天文物理，等等。

4.其四，多数物理学家，包括我在内，认为超对称粒子的存在只是一个猜想，没有任何实验根据，希望用极大对撞机发现此猜想中的粒子更只是猜想加猜想。

5.其五，七十年来高能物理的大成就对人类生活有没有实在好处呢？没有。假如高能所建议的超大对撞机能实现，而且真能成功地将高能物理学更推进一大步，对人类生活有没有实在好处呢？我认为短中期内不会有，三十年，五十年内不会有。而且我知道绝大多数物理学家都同意我的这个说法。

6.其六，中国建立高能所到今天已有三十多年。如何评价这三十多年的成就？今天世界重要高能物理学家中，中国占有率不到百分之一、二。建造超大对撞机，其设计，以及建成后的运转与分析，必将由90%的非中国人来主导。如果能得到诺贝尔奖，获奖者会是中国人吗？

7.最后一点，不建超大对撞机，高能物理仍然有其他方向值得探索，我认为至少有两个方向值得探索：A. 寻找新加速器原理。B.寻找美妙的几何结构，如弦理论所研究的。这两方面的研究都不那么费钱，符合当今世界经济发展的总趋势。

立论环节结束，下面双方二辩对辩，时间各为3分钟，先由反方进行攻辩！

大家好，我是正方二辩，哈佛大学教授丘成桐。

大家好，我是反方二辩，中科院院士葛墨林。

丘成桐：今日的中国，已非吴下阿蒙，难道不需要为这个人类最崇高的理想做点贡献？难道我们只是在游戏机，在房地产，在互联网上赚点好处，就心满意足？在我记忆所及，中外古今都还没有过这样的大国！

 

数学家丘成桐

葛墨林：（我先举个例子）同样是受LHC就找到希格斯粒子的鼓舞，日本也想建国际超高能直线对撞机中心（ILC）。但日本政府刚宣布砍掉了这个项目。（你觉得为什么？）

 

丘成桐：我们扪心自问，中国当今的国力，没有能力做这个对撞机吗？中国领导说的和平崛起，可以没有重要的文化意涵，没有探索宇宙奥秘的勇气吗？现在在中国反对建做对撞机的科学家们，有谁是高能物理的实验专家？为什么有深厚经验的外国专家意见变得不重要了？

 

这一项目在美、欧等国和地区获得了广泛的支持。美国、欧洲的物理学家都对这个项目表示支持。伴随该项目的推进，中国不但可以成为相关领域的领跑者，还可以借助项目吸引大批世界顶尖科学家到中国交流工作，甚至扎根中国，这将对中国科学发展产生巨大而深远的影响。

葛墨林：（请对方辩友拿出实证，日本政府之所以砍项目）原因很简单：不知道做什么物理，花费巨大，不值得。LHC花了那么多钱，也只是验证了Higgs几十年前写的两三篇文章，为Higgs拿了一个诺奖。

美国20多年前砍掉了超级加速器项目SSC，我认为不是傻。当初美国为什么把SSC已经挖好的一部分洞都填上，就是怕不断加码钓鱼——钱已经花了，不继续花也不行。当时已投入20亿美元，断然下马，这是正确的。另一方面，后来美国在他们大力支持的领域，收获极大。

有报道称一些国外学者积极支持CEPC，我建议他们首先应当说服他们的政府出资加入这个方案。

中科院院士葛墨林

丘成桐：我们通过不同的渠道跟国家领导人提出建这个机器的请求，跟中央组织部部长、科技部部长和中国科学技术协会主席都谈过。我们讨论中间的困难，一个很重要、很值得鼓舞的事是他们没有反对，或者说没有直接反对。这么大型的机器，投资那么大，没有直接反对就是一个很好的开始。

投资其实并不是怎么太大的投资，因为投资会比北京奥运会还要便宜一点，所以是很值得我们去考虑的。尤其是，如果中国能够成为带领人类去了解宇宙奥秘的一个国家，我想这是很了不起的事情。

Times up 时间到！ 终于到了最后的自由辩论环节，时间为10分钟！

杨振宁（反方）：高能物理的突破之前没有、今后也无法在短中期内给人类生活带来益处，反而会对解决国内的民生问题不利。

王贻芳（正方）：没有高能物理，就没有（或者推迟出现）触摸屏，智能手机就是一个梦想；没有高能物理，就没有WWW网页，大家就不能上网，网络经济更是无从谈起。人类从WWW网页中得到的收益，已远远大于此前对高能物理的全部投入。

江才健（台湾学者-反方）：“是否只有在虚无缥渺的物理领域的工作，才是替人类文明做出了贡献？我很同意曹天予文章（《丘-杨分歧及其语境——对撞机的价值与利益集团的忽悠》）最后的两句话，‘从几千万离乡背井打工蚁居的农民工身上挤出来的上千亿元应该怎么花，能让几个实验专家说了算吗？’”

王贻芳（正方）：（为什么要中国掏这么多钱？）这有两个原因。

第一，别人主导研究的东西，我们只能学来皮毛，掌握得不够深入不够透彻，肯定是落在后面，没有自己的先进机器，那么它所有的技术辐射和影响，就没我们的份。

第二个就是我们不能永远是享受别人的文明成果。中国如果只想着享受别人的文明成果，那永远是比不上别人。

风险当然是有的，但是就项目本身来说风险实际上是相当小的。

第一我们不能因为有风险就不做，所有的事情都有风险，高风险才会带来高收益。第二，我们会想尽一切办法处理风险，为了不使项目彻底失败，我们会采取很多措施。

我觉得这里面核心的就是依赖专家，依赖国际合作，发挥所有人的力量。事实上国际上还没有正负电子对撞机失败的先例。CEPC现在在争取科技部发起的国际大科学工程和计划。我们觉得这样的项目非常切合中央提出的要推动中国发起的国际大科学工程和计划。

杨振宁（反方）：“一个年轻的研究生最重要的一件事情是什么？其实不是你学到哪些技术，而是要使你自己走进未来五年、十年有大发展机会的领域，这才是你做研究生时所要达到的目标。”

徐庆金（中科院高能所研究员-正方）：基础科学是创新的源泉。当我们大力提倡加大基础科学研究的时候，当我们号召“板凳宁坐十年冷”、耐得住寂寞攻坚克难的时候，杨先生却教导我们的研究生如何做“五到十年有大发展”、以个人利益为出发点的“正确选择”。

徐庆金

教导学生以个人短期得失为依据，而不是根据每个人的特长及兴趣来选择研究方向，不是对学生负责任的态度。如此做法，也会对我国许多需要长期坚持才能取得重大突破的研究带来灾难。

杨振宁（反方）：这领域不只是从今天开始，而是从30年以前开始，就已经走在末路上了。可多半人还不知道。

阮曼奇（中科院高能物理所研究员-正方）：我很尊重杨先生，但是对这一看法并不能认同。

回顾这几十年的发展，高能物理并不像杨先生预言的那样“盛宴已过”。高能物理孕育着更大的突破，而大型对撞机项目有可能带来这一盛宴的真正高潮。

半个世纪以来，高能物理的发展围绕粒子物理标准模型展开，其发现和成果占据了约三分之一的诺贝尔物理学奖。

今年年初，欧洲核子研究中心（CERN）发布了未来环形对撞机（FCC）的概念设计报告，其技术路线和科学目标和CEPC一致。这说明了整个高能物理学界对于大型对撞机项目的科学意义及技术手段的认识是高度一致的。

杨振宁（反方）：20世纪后半世纪最红的物理学是高能物理。而上世纪非常红的东西，到这个世纪还继续红下去，是很少有的。你为什么不考虑21世纪将要发展的是什么呢？

方亚泉（中科院高能物理所研究员-正方）：我敬佩杨先生在粒子物理领域做出的突出贡献，但这个观点我没有办法赞同。从2008年到发现希格斯粒子，前后只有三年多时间，现在回头看看，当时就是黎明前最黑暗的时候。

如今，全世界的加速器物理技术都在不断发展，探测器技术在不断升级，低温技术、超导技术、大数据技术等逐渐应用到加速器上，这些技术方面的进展也给工业界带去了很广的应用前景。

葛墨林（反方）：与其说加速器带动技术突破，不如说它是将现有的技术用上。我认为，如果国家觉得强磁场技术有用，那就给强磁场课题，没必要扯上高能物理。

现在国家急需做的事很多。核废料处理需要造加速器；散裂中子源已列世界四大实验室之一，其后续需大力支持，才能测量轮机叶片材料；再如各种光源；再如我国半导体器件落后，源于基础太差。

但现在，我国物理所已有MRAM（磁阻内存）下一代器件的专利，如果技术转移成功，将可能根本改变行业面貌，但我没看到有人呼吁向这个关键方向投资。

丘成桐（正方）：五十年来欧美不同地方的高能对撞机每一次得出来的重要结果，都能震撼人心，因为它显示了大自然最基本结构的一部分。人类求知的终极问题是：天地是如何诞生的？每一次实验的突破，都代表人类对这个问题进一步的了解。

 

这些实验背后的基础理论都用到杨先生的学说。每一次突破后，我们对杨先生的学问更加佩服。所以说杨先生反对高能物理需要有更进一步的发展，使人费解！这更不是华尔街一般的商人能够理解的事情。

 

杨振宁（反方）：丘教授的理解有误！我绝不反对高能物理继续发展。我反对的是中国今天开始建造超大对撞机。