對撞機(jī)的丘楊之爭

李珊珊

兩位頂級科學(xué)家吵起來了，爭吵的焦點是一座修建成本可能超過千億的巨型對撞機(jī)

這場爭論從2016年早些時候就開始了。4月，著名華裔數(shù)學(xué)家丘成桐先生發(fā)布了他的新書《從萬里長城到巨型對撞機(jī)》的中譯本。8月，在接受新華社采訪時，丘成桐明確表示“希望在長城入海處建設(shè)下一代巨型對撞機(jī)”。之后反對的聲音從各處傳來，這些聲音中，分量最重的來自物理學(xué)家楊振寧。到8月底，關(guān)于巨型對撞機(jī)的爭論讓網(wǎng)絡(luò)上的“吃瓜”群眾越來越困惑。

8月29日，丘成桐撰文表達(dá)了對中國修建新一代巨型對撞機(jī)的期待，他的理由仍然不變：探索高能物理前沿，尋找超對稱粒子，吸引來自世界各地的一流科學(xué)家，將是中國“對國際科研、世界和平乃至人類文明的貢獻(xiàn)，也是對中國國際形象的提升”。9月4日，楊振寧在微信公號“知識分子”上發(fā)表長文，闡述反對理由：中國仍然是個發(fā)展中國家，超大型對撞機(jī)可能會擠壓其他基礎(chǔ)學(xué)科的經(jīng)費，而這樣的對撞機(jī)想要尋找的那個超對稱粒子，“包括我在內(nèi)，認(rèn)為超對稱粒子的存在只是一個猜想”。根據(jù)這位前諾獎得主的估計，這座大型物理學(xué)實驗儀器的造價可能需要200億美元（約1350億人民幣）。

這次論戰(zhàn)的精彩之處在于，它不僅吸引了那些如風(fēng)清揚般常年退隱的傳奇型科學(xué)家，少壯派前線科學(xué)家亦踴躍參與。中國科學(xué)院高能物理研究所所長王貽芳便是其中一例。王貽芳撰寫了《中國今天應(yīng)該建造大型對撞機(jī)》，并特意提到，“楊先生是我尊敬的科學(xué)家，但我更尊重科學(xué)和理性。”

文中透露了那座“環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)-環(huán)形質(zhì)子對撞機(jī)”（CEPC-CPPC）更多的細(xì)節(jié)，工程預(yù)期20年，分為獨立兩期，一期的電子對撞機(jī)造價約300億人民幣，二期的質(zhì)子對撞機(jī)造價約700億人民幣，當(dāng)然，這是基于現(xiàn)有購買力的估算，并未考慮通貨膨脹因素。王貽芳還分析了中國基礎(chǔ)研究領(lǐng)域經(jīng)費在科研經(jīng)費中的比例，他認(rèn)為“基礎(chǔ)研究經(jīng)費還有巨大增長空間（大約每年1000億人民幣以上），不存在擠占其他基礎(chǔ)科學(xué)研究經(jīng)費的情況”。這樣的大項目可以讓中國把更大比例的科研經(jīng)費花在國內(nèi)，而不僅用于購買國外的高級設(shè)備。

另外，從體制上來看，中國上馬這類大型工程，爛尾的概率要遠(yuǎn)小于西方。基于上述理由，王貽芳預(yù)言：國際環(huán)境和我們的人員狀況顯示，目前的5-10年是“一個極好的機(jī)遇窗口，是我國在高能物理領(lǐng)域領(lǐng)先國際的一個難得的機(jī)遇”。

權(quán)威之外，各種搭邊或不搭邊的科學(xué)界人士也加入論戰(zhàn)。除了目前世界最強(qiáng)的大型粒子對撞機(jī)（LHC），常被提及的還有美國的超導(dǎo)超級對撞機(jī)（SSC）以及在建的國際直線對撞機(jī)（ILC），因為預(yù)算超支等原因，90年代，SSC項目被迫中止，而位于日本的ILC項目如進(jìn)展順利，將完成很多預(yù)計在CEPC上進(jìn)行的試驗。還有人提到目前運行的北京正負(fù)電子對撞機(jī)（BEPC）在80年代籌建時，楊振寧即是反對者，而李政道是支持者，這場爭論恍若楊李之爭的后續(xù)。

今日中國的國力已與當(dāng)年完全不同，但大對撞機(jī)會否侵占其他科研項目乃至環(huán)保、教育、醫(yī)療領(lǐng)域的經(jīng)費，依然是個很難回答的問題。2015年，中國的科研經(jīng)費投入占GDP的比重是2.1%。全球范圍內(nèi)，以色列、韓國最高，超過4%，日本以3.5%位居第三，德國是2.9%，美國是2.7%，看上去我們有很大的潛力可挖。但就實際數(shù)目而言，根據(jù)2015年11月聯(lián)合國教科文組織發(fā)布的數(shù)據(jù)，中國的科研經(jīng)費占全球的20%，僅次于美國，扣除通貨膨脹后，還有多大的提升空間呢？

本周末的一場活動現(xiàn)場，我與《科學(xué)美國人》雜志主編Marietta DiChristina談起了這個問題，她同樣提到了那座被下馬的對撞機(jī)SSC，“國會決定停止那個計劃，我覺得很遺憾。”科學(xué)界很歡迎一個比LHC更強(qiáng)力的對撞機(jī)帶來的有趣的科學(xué)結(jié)論，然而，回到本次爭議，她說：“那真的很昂貴，所以，最好還是由中國的科學(xué)家和民眾來作出一個對他們的研究計劃而言最正確的決定。”