高能所的PPF指的是高能所的Past, Present, Future。高能所是中国科学院在国内外具有相当高显示度的研究所，相关的介绍资料及历史回忆文章很多。在高能所建所四十周年之际，想到这四十年正是我们这一代几乎为之奋斗了一生的四十年，禁不住思绪澎湃感慨万分。在此，我想从一名普通员工的视角谈谈我对高能所PPF的感受最深之处。

　　Past

　　高能所的Past可谓历尽艰辛，我感受最深的是“锲而不舍”，应该说没有老一辈科学家锲而不舍的努力就没有高能所。

　　高能物理（也称粒子物理）是人类研究分子物理、原子物理、原子核物理的自然发展与深化，高能物理研究物质的基本结构及其相互作用，这项基础研究意义极其深远，不仅是一切应用研究的基础，且是人类科技发展的极为重要的动力。世界各发达国家均将高能物理研究作为科学研究的尖端项目。研究高能物理离不开耗巨资建立具有高能量粒子加速器。20世纪50年代初，国外已有了相当先进的高能粒子加速器，而中国因经济实力差一直处于零起点上。50年代中期开始，中国科学家开始陆续建造一些小型加速器，如赵忠尧先生主持建造的质子静电加速器（700keV），用于低能核物理实验。谢家麟先生主持建造的中国第一台能量为30MeV的高能量电子直线加速器，它的第一个应用就是模拟原子弹爆炸时的辐射效应，为中国第一颗原子弹爆炸提供了检测手段。在中国自己建造的高能粒子加速器上开展高能物理实验研究，是中国物理学家梦寐以求的理想。50年代后期起，这件事情就几度筹划、酝酿。几代科学家努力了近30年。

　　高能所的前身是创建于1950年的中国科学院近代物理研究所，后改称物理所、原子能研究所。1965年原子能所的研究人员提出过“关于建立中国科学院高能物理研究所的建议”，但因文革的影响此事又不了了之。1972年8月，以张文裕先生为首的18位科学家上书周恩来总理，提出了“建设中国高能加速器实验基地”的建议，报告中提到“高能物理工作十几年以来五起五落，方针一直未定”的状况，再次强调发展高能物理的重要性，并指出发展高能物理不能仅依靠宇宙线，而必须建造高能加速器；考虑到当前中国高能物理技术力量薄弱且经济力量有限，不主张马上建造高能加速器，但必须抓紧时间进行有关高能加速器的预先研究。信中再次建议建立中国自己的高能粒子物理实验基地。这个建议得到了周总理的支持，1972年9月11日周总理做了“这件事不能再延迟了”重要批示。根据总理指示，中科院高能物理所1973年2月正式成立了，首任所长由张文裕先生担任。

　　Present

　　高能所的Present可谓跌宕起伏，建所四十年正是我们这一代所亲身经历并为之抛洒汗水、贡献了青春的四十年。四十载风雨，四十番春秋，高能所的发展之路并不平坦，曾有过不少磨难，也曾遭遇低谷，但最终都闯过来了，我感受最深的是高能所终于实现了中国几代物理学家梦寐以求的理想，两次创造了“跨越奇迹”。

　　高能所的成立使中国的高能物理有了自己的专业性研究机构，但如果没有自己的高能加速器仍然无法实现中国几代科学家的期盼和梦想。

　　建造中国高能加速器的方案多次上马又下马，1981年6月以后，经过专家学者的反复论证，各相关方面终于就中国高能粒子加速器的建造方案取得了共识。建造一台2.2GeV的正负电子对撞机不仅可以使中国的高能物理研究在粲能区居于国际前沿水平，同时可以利用高速运转的电子在轨道弯曲处产生的同步辐射光做实验，实现“一机两用”。邓小平同志对这个方案做了批示：“这项工程进行到这个程度不宜中断，他们所提方案比较切实可行，我赞成加以批准，不再犹豫。”1983年4月25日，国务院批准了《关于审批2×22亿电子伏正负电子对撞机建设计划的请示报告》，北京正负电子对撞机BEPC(Beijing Electron Positron Collider)工程于1984年10月7日正式开工。这在当时被称为中国继“两弹一星”后最重大的科学工程。

　　在面对投资仅2.4亿人民币（比国外同类加速器少得多）、建造技术要求极高、缺乏大型工程管理经验等方面的巨大挑战，高能所向人民交出了满意的答卷。BEPC在1988年10月按期建成。它的性能优异，对撞亮度是美国同类加速器SPEAR的4倍，最终使SPEAR不得不改变研究方向。中国高能粒子加速器技术由此一步跨越了20世纪的50、60、70年代，直接进入了20世纪80年代的国际先进水平，这就是高能所创造的第一次跨越奇迹。

　　随后，高能所在大型粒子探测器——北京谱仪BES(Beijing Spectrometer)上获得了多个重要的高能物理实验结果，奠定了中国在高能物理实验领域的重要地位，成为粲能区物理研究的佼佼者。依托对撞机的同步辐射装置BSRF(Beijing Synchrotron Radiation Facility)，也为凝聚态物理、高压物理、化学化工、材料科学、生命科学、地球科学、环境科学、微电子、微机械加工、计量学、光学及探测技术等学科的基础研究、应用研究、交叉前沿研究提供了强有力的实验手段，涌现出大批国际水平的研究成果。BEPC建设中大量引进、使用了各种新技术，如超导、自动控制、微波、高频、精密机械、高性能技术和海量储存、先进网络等等，有力地促进了这些高技术在中国的发展。中国的高能物理研究在国际上的地位有了质的改变，在不少国际前沿项目中做出了重要贡献并有了“话语权”。

　　正因为这些令人瞩目的成就，在稳定、高效运行17年后，国家又批准BEPC进行脱胎换骨的重大升级改造。经过数年的艰苦努力，高能所以十分有限的投资，按进度、按指标、按预算、高质量地完成了改造任务，对撞机的主要性能、对撞亮度比改造前提高了30多倍，是同一能量区域里美国康奈尔大学对撞机CESRc的4倍以上，最终使CESRc决定停止运行。这项重大改造工程在许多重大技术方面有十分重要的突破、提高和发展，使中国的加速器、探测器技术实现了又一次大幅度的跨越，在激烈的国际竞争中强势胜出，在世界同类型装置中占据了领先地位，粲物理实验研究领域成为国际高能物理研究的热点之一。高能所又创造了第二次跨越奇迹。

　　相对于国际上正在运行的两个同类装置（B介子工厂PEP-II及KEK-B），BEPC在粲能区具有无法替代的独特优势，将进行粲能区的精确测量，探索新的物理现象，预期在一些前沿课题能够取得多项具有世界领先水平的重大物理成果。若干原始创新性物理成果可能将对国际高能物理研究产生重要或重大影响，使中国在今后相当长时期内继续保持粲物理研究领域的国际领先地位。依托BEPC的同步辐射装置BSRF在重大改造中性能也得到了重要提升，作为开展凝聚态物理、材料科学、生命科学、资源环境及微电子技术等多学科交叉前沿研究的大科学平台为一些国家急需项目研究所需的技术支持提供了重要条件。

　　四十年来，伴随着国家的改革开放和繁荣强大，高能所已今非昔比，形成了粒子物理、先进加速器物理和技术以及先进射线技术和应用三个重点研究领域，成为具有依托大科学装置、多学科交叉的综合优势、具有国际影响的大型研究所。

　　Future

　　高能所的Future可谓值得憧憬，我感受最深的是“机遇与挑战”。

　　纵观世界科技发达国家的高能物理研究机构的发展，可以总结出这样的规律：这些高能物理研究机构经过数十年的发展，依托大科学装置或大科学装置群纷纷形成了科研力量集中、学科多样、学科交叉的高水平大型综合性科研基地。例如：

　　美国布鲁克海文国家实验室BNL建于1947年。经过50余年的发展，BNL拥有研究用核反应堆、回旋加速器、同步辐射光源多个大科学装置，在生物、化学、医学、材料科学、环境科学、能源科学和技术等多学科开展研究，在发展新型、边缘科学和突破重大新技术方面具有强大的能力，是世界著名的大型综合性科学研究基地。

　　德国汉堡的电子同步加速器研究所DESY拥有多台高能物理加速器，20世纪60年代起，增加了利用同步辐射所进行原子物理、固体物理，以及化学、地质、材料科学、分子生物及医学等领域的研究，以成功地将粒子物理研究与同步辐射应用研究结合在一起而闻名于世。

　　英国卢瑟福.阿普尔顿实验室RAL建于1921年，由多个实验室陆续合并而成，现成为国际著名的大型核物理、同步辐射光源、散裂中子源、空间科学、粒子天体物理、信息技术、大功率激光、多学科应用研究中心。

　　日本高能物理研究所KEK成立于1971年，1997年后与数个研究机构合并、重组，充分地利用资源，促进不同领域研究者的紧密合作，成为开展高能物理研究、核科学研究和其它多学科研究的大型综合性研究基地。

　　以上这些世界级大型研究基地的发展模式、组织形式和结构特点虽然各有不同，规模也不等，有的是独立研究机构，有的是强强联合将不同研究机构的大科学装置逐步积聚，有的是跨地域组合等，但拥有大科学装置群却是它们共同的特点，它们引导着世界科学前沿的研究和发展，成为世界重大科学成果和技术创新突破的发源地，充分显示出发达国家的科技创新能力和国际竞争力。

　　高能所已经具备了成为大型综合性多学科研究基地的基本条件，除了北京正负电子对撞机BEPC外，高能所拥有及参与建设的大科学装置还有已在广东省东莞开工建设的、中国迄今最大的国家重大科技基础设施——中国散裂中子源CSNS、已取得傲人成果的以我为主的重大国际合作项目——广东大亚湾反应堆中微子实验装置、将发射升空的硬X射线调制望远镜HXMT、与洁净能源相关的加速器驱动次临界系统ADS、西藏羊八井宇宙线观测站LHASSO计划、北京先进光源BAPS等重大项目均在积极进展中。数年之后，高能所将拥有创新实力强大的大科学装置群。高能所的多学科交叉研究特别是肿瘤低毒化疗纳米药物临床前研究、汞污染治理研究等方面前景喜人。高能所的高技术转移转化，在辐照加速器、大型核医疗成像仪器、工业CT、超导磁选机等设备的研制和技术转移方面有望做出新的成绩。正因为具备了如此优越的基础，使高能所的Future面临了前所未有的机遇与挑战，面对国家的巨大投资、国际上激烈竞争的压力，以及技术上取得创新突破的高难度等，任务是极为艰巨的，需要举全所之力奋力拼搏，届时才能向国家交上满意的答卷。

　　高能所的Future属于年轻的一代，在感念高能所四十年所取得成就的同时，衷心期望年轻一代多多了解高能所的Past, Present，意识到自己的责任和使命，为创造高能所美好的Future贡献自己的才华。

　　也许五年，也许十年，但我相信高能所一定会以世界级大型综合性科研基地的面貌呈现在世人面前。

　　高能所四十年华诞之际，仅以此文表达自己深深的祝福！

　　（作者：钟元元，退休前在高能所科研处工作）