99歲楊振寧最後一戰：寧可背負罵名，也要阻止中國千億項目！

2019年4月29日下午，北京雁棲湖畔的中國科學院大學新禮堂內座無虛席，端坐主席台的是中國科學院院士，諾貝爾獎得主楊振寧，台下一位即將從事CEPC（環形正負電子對撞機）的預研工作的女生，對幾年前明確表示反對中國建設高能對撞機的楊振寧拋出了一個犀利的問題：

「我想代表我所有的同學再問您一次，您現在對我們建造CEPC的想法有沒有改變？」

楊振寧很堅定地給予了肯定的回答！

熟悉中國高能對撞機建設的朋友都知道，這已經不是楊振寧第一次反對中國建設大型對撞機了，早在1970年代楊振寧就反對中國建設對撞機，理由很簡單，中國沒錢，但現在中國有錢了，為什麼還反對，作為全球頂尖的科學家，二戰以來最偉大的物理學家，楊振寧到底在想什麼？

楊振寧第一次反對，中國錯過諾貝爾獎？

對撞機大家應該都不陌生，簡單一點形容就是將質子或者電子這類帶電粒子加速到極高速度，去撞擊另一束同樣被加速的帶電粒子，極高能量的撞擊，將會發生宇宙誕生初期的高能過程，發現新粒子，物質世界的更基本規律以及質量與引力的來源，幾乎就是現代高能物理唯一的工具！

VERA原理圖

所以進入二十世紀中葉後，基本粒子標準模型中的粒子，除了理論上的預言外，驗證就是高能加速器的事情，因此歐洲粒子中心取得的成就是舉世矚目的，因此1973年中國高能物理研究所正式成立後，研製高能加速器也被提上了日程。

1975年國家批准400億eV質子同步加速器，後來在1978年改為500億eV質子同步加速器，然後建造5000億eV的質子加速器，史稱八七工程，但在1978年8月18日，在鄧小平和方毅接見楊振寧的會談中，楊振寧明確反對建造大型加速器，以至於引起軒然大波，國內科學界多次和楊振寧會談明確意見，後來由於八七工程好高騖遠，實力不足被迫下馬。

李政道

1980年1月，李政道牽頭呼籲中國政府繼續建設高能加速器，毫無意外沒有獲得楊振寧的支持，他認為中國現在完全不是建造加速器的時候，需要在原理和技術改良研究中取一個中間值，而國內科學界也認為高能所佔的科研資金比例太大，最終1981年底高能加速器再次下馬，改成建設更符合實際的正負電子對撞機。

而楊振寧在1981年底還寫了一封信，認為應該更重視發展性研究，能在五年、十年或二十年內成果能增強社會生產力，原理研究名聲很大，但卻長期無法轉換為生產力，美國在發展性研究上的投入比原理上高10倍，所以發展性研究更符合中國國情。

事實證明了楊振寧的判斷，我國改革開放30多年來的科技戰略，是符合楊振寧這封信的觀點的。

楊振寧第二次反對，中國失去四大作用力大一統機會？

第一次反對，中國失去了大型對撞機，但在基礎教育以及發展性投入上更多，比起好高騖遠的原理研究，哪個更能帶來發展機會？但高能對撞機一直都是高能所的夢想，2012年9月，LHC發現希格斯粒子兩個月後，高能所所長王怡芳在提出了CEPC-SPPC的設想！

在50 ~ 100米深的地下，建造一條長至少50千米、最好能達到100千米的環形隧道，第一步計劃是正負電子對撞機（CEPC），運行效果良好後再建設質子對撞機（SPPC）。

兩套加速器分享一條隧道，SPPC建成以後，對撞能量將達到LHC的7倍以上（LHC預計於2035年關閉），成為世界新的最大能量對撞機。

這個計劃得到了全球同行的極大興趣，2013年高能所聯合國內19所大學和研究機構的120名科學家討論了方案的可行性，普林斯頓高等研究院的理論物理學家尼瑪·阿卡尼-哈梅德為主任的未來高能物理中心也同年在北京成立，旨在確定未來大型對撞機所需的物理實驗案例。

王貽芳、楊振寧、丘成桐

曾獲數學界最高榮譽菲爾茲獎及沃爾夫數學獎的美籍華裔數學家丘成桐在2015年出版的《從萬里長城到巨型對撞機：中國探索宇宙最深層奧秘的前景》，明確表示支持高能所的CEPC-SPPC計劃。

楊振寧再次反對

2016年9月4日，楊振寧在《知識分子》上發表文章稱「中國今天不宜建造超大對撞機」，公開了他反對中國建造大型加速器的七點意見！

楊振寧反對的七大理由，而高能所很快就針鋒相對的提出了反對意見，每條理由上都予以了批駁，當然最關鍵的還是集中在如下兩點：

CEPC-SPPC到底要花多少錢

CEPC-SPPC的預算是210億美元，大約是1400億人民幣（2016年匯率），但它還沒有建造，而根據此前對於高能加速器的超值比例，我們根本就不知道到底要花多少錢，那麼下馬的SSC和LHC投資超支比例是多少呢？

SSC於1987年在美國德克薩斯州開工，計劃周長為87.1公里的超導超大型加速器，使用一萬個超導電磁鐵，能將質子加速至20TeV。項目預算為44億美元，到1993年項目下馬時，總進度完成不到20%，隧道只挖了1/3不到，但預算已漲至120億美元，美國國會決定放棄已經投入的20億美元止損！

2008年拍攝SSC全景外觀。

LHC的建造方CERN（歐洲粒子中心）汲取了SSC預算大大超支結果被迫下馬的教訓，大幅修改預算增加至26億美元，但最後到2008年完工時依然花了超過90億美元，並且LHC還利用了了CERN既有的現成隧道和基礎設施，包括水、電、路和建築等便利條件，如果另起爐灶重新建設，那麼比SSC只會更貴！

所以CEPC-SPPC的預算210億美元，而且SPPC的尺寸比LHC大四倍，能級高七倍多，按這些大型加速器超支傳統，幾乎將超過1000億美元，這是什麼概念？看這截圖就明白了：

2020年教育部的整個支出預算也就3675億人民幣

CEPC-SPPC可能的耗資幾乎是2倍，而高能所的預算卻只和當年的LHC造價（考慮貶值），所以CEPC-SPPC的預算沒有說實話，當然也有可能沒有考慮那麼多超支的可能，不過項目預算，按各位大佬的經驗，一般都是往少了說，上馬之後就騎虎難下了。

它到底能取得多少成就？

當然花錢事小，加入能取得舉世矚目的成就，同時還帶動起國內基礎科學研究熱潮，成長起和加速器相關的低溫事業也是善莫大焉，但就是取得科學成就的可能，爭論也最多！

楊振寧用「The party is over」「盛宴已過」來形容現在建造大型加速器的尷尬局面，當前粒子物理的框架早已搭建完畢：

比如對稱性，拉氏量，路徑積分，規範場，重整化，自發對稱性破缺，有效場論等等都已經非常成熟，要做出大成績，沒有突破性的理論支持是不可能的！

當然也並不是說粒子物理已經走到盡頭，還有如超對稱 ，磁單極子等拓撲相關的概念，馬約拉納費米子，額外維等仍然是一片空白。但在粒子物理的黃金年代裡，幾年甚至幾個月就能產生一個世界級的發現！但到了現在，粒子物理的新成就，十幾年都沒有新發現，而且還需要大量資金支持。

效費比也越來越低，甚至可能打水漂，而關乎那麼大投入的計劃，資金如果在其他科研領域投入，那麼產生的價值，將遠比加速器要有意義得多。

另外高能所王怡芳所長所說的CEPC-SPPC可能取得的成就，爭議頗大，當然必須對於未來的科學成就抱有希望。另外舉例CEPC-SPPC對我國的超導與低溫事業給予幫助也被業界人士所批判，因為就國內技術而言，CEPC-SPPC所用到的低溫超導技術還無法提供相應的產品，基本都是國外大公司所壟斷。

另外日本規劃的ILC（國際線性對撞機）就比CEPC-SPPC要來得實際，效費比也更高一些，但卻能達到CEPC-SPPC的能級，並且比CEPC-SPPC提早投入運行，到時候面臨的結果可能是拾人牙慧！不過不知道這個是不是好消息：

據2017年的《自然》期刊報道，削減原計劃在日本建造的國際線性對撞機（ILC）的規模—能量從500千兆電子伏特（GeV）減半到250GeV，隧道的長度由33.5公里減至13公里。

從一個科學愛好者的角度來看，筆者比較贊同楊振寧的觀點，但並不認同他以一種過來人說教的態度指手畫腳，科學還是需要一些熱情和夢想，楊老已經功成名就，但小輩們依然熱情無限，未來的科學研究還不是小輩們的天下？

但更不贊同王怡芳動輒數千億的投入，在全球高能物理的終極領域繼續無限極大投資，更關鍵的是前景不甚明朗，而王院士為了建造CEPC-SPPC，提出的目標中也有很多都是不切實際的！到底是否可行，這是一場豪賭！當然我們對王院士捐出2019年的未來科學大獎50萬美元獎金表示欽佩！

不管如何，CEPC-SPPC的預研工作已經展開，但選址尚未確定，其他工作也在穩步推進中，如果未來正式落成，我們祝它早日取得矚目成就，假如能在大一統理論上有突破那就更好了！

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