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【华西都市报】王贻芳:寻找宇宙线起源 有望在四川“破题”
2018-03-09|文章来源:华西都市报 张想玲 |【
 

全国人大代表王贻芳。

  “我觉得四川虽然不是经济最强的省份,但是对科技的支持应该说是相当领先的。未来国家的创新体系建设中,四川必将扮演重要的角色。”

  ——全国人大代表,中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳

  华西都市报-封面新闻记者 张想玲 北京摄影报道

  中国是否要建设大型对撞机,曾在学术界引发激烈的讨论。

  3月6日,全国人大代表、中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳接受了华西都市报-封面新闻记者的专访,他主张中国应该建大型对撞机。曾师承著名物理学家丁肇中,专业研究高能粒子的王贻芳,可以说是中国粒子物理的“超级大咖”,他告诉记者,目前正在做加速器的设计,还有物理目标的研制,力争能够推动这个项目在中国落地。

  2017年,国家重大科技基础设施——高海拔宇宙线观测站(LHAASO)开工,旨在破解百年谜题,揭开宇宙线起源。这个项目就选址在四川稻城海子山,占地面积2040亩,观测站2020年建成后将跻身世界四大宇宙线研究中心。王贻芳透露,选择四川,除了自然环境优越之外,更离不开各级政府的大力支持。

  建观测站

  “四川是最理想的地方”

  宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子,主要由质子和多种元素的原子核组成,并包括少量电子和光子、中微子,它时刻存在于我们的星球之上。在科学家看来,宇宙线又被称作“银河陨石”,是传递宇宙大事件的“信使”。它们本身就是组成宇宙天体的物质成分,并携带着宇宙起源、天体演化、太阳活动及地球空间环境等重要科学信息。因此,研究宇宙线及其起源,是人类探索宇宙的重要途径。

  “空间当中有大量的宇宙线,每天都有很多宇宙线穿过我们的身体,但是人们并不知道这些宇宙线是哪里来的。所以宇宙线的起源是基础科学研究当中一个最基本的问题,国际上也有人把它列为十个最基本的物理学的问题之一。”王贻芳说,人类却始终没有发现宇宙线的起源。“在四川的高海拔宇宙线观测站,则有望揭开宇宙线起源的神秘面纱。”

  “宇宙线来自哪里,一直是困扰科学家的问题。”LHAASO项目首席科学家、中国科学院高能物理研究所研究员曹臻说,一方面,捕捉高能宇宙线就极其不易,另一方面,要根据获得的这些少之又少的宇宙线粒子样本来确定它们来自何方,则更是难上加难。

  虽然困难重重,但人类对它的兴趣从未消减,100多年来,先后有6次诺贝尔奖颁给了研究宇宙线的科学家。

  王贻芳告诉记者,宇宙线能量越高就越稀少,所以探测器规模越大,才有可能捕捉到足够多可供研究的高能宇宙线样本。“高山实验是宇宙线观测研究中能够充分利用大气作为探测介质、在地进行观测的手段,探测器规模可远大于大气层外的天基探测器。因此,对于超高能量的宇宙线观测,这是唯一手段。”

  记者获悉,目前在建的LHAASO就是中国的第三代高山宇宙线实验室,在破解宇宙线起源难题方面被寄予厚望。

  王贻芳透露,事实上,在选址时,他们曾在西藏、云南等多个地方考察过,最终选择了四川的稻城亚丁。“无论从交通条件、生活条件、地势的平坦,以及整个区域未来发展的可能性,还是地方政府的支持,四川都是最理想的。”

  “我觉得四川虽然不是经济最强的省份,但是对科技的支持应该说是相当领先的。未来国家的创新体系建设中,四川必将扮演重要的角色。”王贻芳说。

  回应热点

  中国应超前布局大科学装置

  对于我国建设大型对撞机的话题,王贻芳透露,现在还在继续研讨,正在做加速器的设计,还有物理目标的研制,同时在做关键技术的预演。“当然,国家还没有做最后的决定,这也依赖于我们最近这几年的工作,准备工作是否足够成熟,使得它能够开建。”王贻芳说。

  今年1月,《国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见》提出,到2020年,我国基础科学研究整体水平和国际影响力显著提升;到2035年,我国基础科学研究整体水平和国际影响力大幅跃升,产出一批对世界科技发展和人类文明进步有重要影响的原创性科学成果;到本世纪中叶,把我国建设成为世界主要科学中心和创新高地。

  在王贻芳看来,建设科技强国,基础科学研究方面也必然要领先国际。其中一项重点任务,就是做好规划,做世界上最好的装置以及世界上最好的研究。他表示,世界上最重要的三个物理学的发现——引力波、希克斯玻色子,还有中微子,都依赖大科学装置,以及早期的规划、设计、超前准备。

  而建设大型对撞机,除了基础科研需求,必将推动整个国家创新体系的发展。王贻芳表示,“十二五”期间,国家大科学装置建设成效显著,“十三五”以来,一些早先未能开建的大科学装置项目陆续启动,这些大科学装置不仅推动了基础科学研究,提升了国内企业技术能力,培养了一大批专业科技人才,也为国家GDP发展提供了推动力。然而,大科学装置出成效并非一蹴而就。“大科学装置从酝酿到建设,再到发挥效益,至少需要20年。”王贻芳说,“要达成2050年的基础科学研究发展目标,保证大科学装置持续产出,国家必须从现在开始重视大科学装置的计划布局。”

  基础科学

  需要国家持续投入和支持

  长期从事基础科学研究的王贻芳,这次参加全国两会,最关注的还是科技发展。

  “我希望国家能够更加重视科技工作,特别是基础科学研究工作。”王贻芳说,我带来的建议是国家如何加强对基础科学研究的支持,更好地使我们的基础科学工作出成果,出大成果,从而能够实现国家2035—2050年建成世界科技强国这一目标。

  王贻芳说,一是要加强投入,国家对基础科学的投入还应该加大;二是能够改善管理,能够更加发挥科学家在基础科学研究中的主导作用,能够有更多稳定的支持。“科研工作,特别是基础科学研究工作,有它自己的特点和规律,还应该能够要有更加宽松的环境和条件支持。”王贻芳说,很多研究成果是需要通过几十年的努力来实现的。他进一步解释说,所谓基础科学研究,在很大程度上有所谓的不可预见性和随机性,因为基础科学研究的方向是前所未有的,需要的设备也可能是以前从未见过的,相应的也需要有关键技术的支持。

  王贻芳表示,建议国家持续增加对基础科研的投入,达到每年2000亿元的水平。“要想有重大发现,三年五年是做不到的,所以需要长期的支持,大家还是要有耐心。”

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