對撞機的丘楊之爭

李珊珊

兩位頂級科學家吵起來了，爭吵的焦點是一座修建成本可能超過千億的巨型對撞機

這場爭論從2016年早些時候就開始了。4月，著名華裔數(shù)學家丘成桐先生發(fā)布了他的新書《從萬里長城到巨型對撞機》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下一代巨型對撞機”。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家楊振寧。到8月底，關(guān)于巨型對撞機的爭論讓網(wǎng)絡上的“吃瓜”群眾越來越困惑。

8月29日，丘成桐撰文表達了對中國修建新一代巨型對撞機的期待，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家，將是中國“對國際科研、世界和平乃至人類文明的貢獻，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，超大型對撞機可能會擠壓其他基礎學科的經(jīng)費，而這樣的對撞機想要尋找的那個超對稱粒子，“包括我在內(nèi)，認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清揚般常年退隱的傳奇型科學家，少壯派前線科學家亦踴躍參與。中國科學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《中國今天應該建造大型對撞機》，并特意提到，“楊先生是我尊敬的科學家，但我更尊重科學和理性?！?/p>

文中透露了那座“環(huán)形正負電子對撞機-環(huán)形質(zhì)子對撞機”（CEPC-CPPC）更多的細節(jié)，工程預期20年，分為獨立兩期，一期的電子對撞機造價約300億人民幣，二期的質(zhì)子對撞機造價約700億人民幣，當然，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研究領域經(jīng)費在科研經(jīng)費中的比例，他認為“基礎研究經(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科學研究經(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，爛尾的概率要遠小于西方。基于上述理由，王貽芳預言：國際環(huán)境和我們的人員狀況顯示，目前的5-10年是“一個極好的機遇窗口，是我國在高能物理領域領先國際的一個難得的機遇”。

權(quán)威之外，各種搭邊或不搭邊的科學界人士也加入論戰(zhàn)。除了目前世界最強的大型粒子對撞機（LHC），常被提及的還有美國的超導超級對撞機（SSC）以及在建的國際直線對撞機（ILC），因為預算超支等原因，90年代，SSC項目被迫中止，而位于日本的ILC項目如進展順利，將完成很多預計在CEPC上進行的試驗。還有人提到目前運行的北京正負電子對撞機（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年完全不同，但大對撞機會否侵占其他科研項目乃至環(huán)保、教育、醫(yī)療領域的經(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SSC，“國會決定停止那個計劃，我覺得很遺憾?！笨茖W界很歡迎一個比LHC更強力的對撞機帶來的有趣的科學結(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。”