北京高能物理研究所（IHEP）的物理學家們正在設計世界上最大的粒子對撞機。如果建成，這個周長100公里的設施將遠超位於瑞士日內瓦附近歐洲粒子物理實驗室CERN的27公里長的大型強子對撞機（LHC），且成本約為其一半。
這個雄心勃勃的耗資300億元人民幣（43億美元）的設施，被稱為環形正負電子對撞機（CEPC），是高能物理研究所所長王貽芳的心血結晶。自從2012年大型強子對撞機發現被稱為希格斯玻色子的基本粒子以來，他一直帶頭推進該專案。
CEPC將透過對撞電子及其反物質對應物正電子來產生希格斯玻色子。由於這些都是基本粒子，它們的碰撞比大型強子對撞機的質子-質子碰撞更乾淨，也更容易解讀，因此一旦中國的設施在2030年左右開放，它將使物理學家能夠極其詳細地研究這種神秘的粒子及其衰變。
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上週，高能物理研究所釋出了一份里程碑式的報告，概述了對撞機的藍圖。研發的初始資金來自中國政府，但該設計是一個國際物理學家合作團隊的成果，該團隊希望從世界各地獲得資金。（一個長期計劃的競爭對手“希格斯工廠”，即國際直線對撞機，其背後的研究人員預計將在今年年底前獲悉日本是否會出資主辦。）
藍圖顯示，中國對撞機將在地下100米深的環形隧道中執行，地點尚未確定，並將容納兩個探測器。在其十年壽命結束時，這臺正負電子對撞機可以升級為質子對撞機，能量將是大型強子對撞機峰值能量的七倍。在該報告發布之前，《自然》雜誌採訪了王貽芳，瞭解該專案。
經過六年的設計工作，一個國際專家委員會表示，對撞機已準備好繼續進行。建設最早可能在2022年開始。現在會發生什麼？
我們目前正在進行技術研發（R&D）。以前沒有人建造過如此龐大的機器，我們希望最大限度地降低成本。它的規格與過去世界上任何其他機器都不同，我們必須證明它是可行的。
兩年前，對撞機的國際諮詢委員會表示，該專案缺乏國際參與。在這方面取得了進展嗎？
情況沒有顯著改變，因為國際參與仍然受到國際合作夥伴財政承諾的限制。他們都對此感興趣，但他們需要獲得其資助機構的認可。他們正在等待中國政府關於是否資助的立場，而該決定取決於研發的結果。但歐洲核子研究中心（CERN）正在制定新的歐洲粒子物理戰略，因此我們希望這次CEPC能夠被納入其中。美國也可能在明年或2020年進行類似的過程。我們希望它能被同時納入這兩個戰略。
一臺在2030年代執行的中國對撞機將直接與歐洲核子研究中心自身建造大型強子對撞機後繼機的計劃競爭。您認為有必要建造不止一臺巨型對撞機嗎？
現在說這是競爭還為時過早。我認為有不同的提案，並徹底探討每個提案的優點和缺點是好事。然後我們可以看看哪個更可行，社群將做出決定。
考慮到中國缺乏網際網路自由訪問且政府實行嚴格管控，您認為國際社會會接受中國成為高能物理的全球中心嗎？
這樣一箇中心將有助於中國變得更加國際化，對世界更加開放。它將為科學界帶來更多資源。人們一開始可能會覺得它不如瑞士那麼方便。但我們希望對撞機是一件好事，至少對中國人來說是這樣。而且，我不認為這將是世界上唯一的中心。歷史上，我們一直有很多粒子物理中心，儘管現在我們越來越少了。但我真的希望我們不會是唯一的。如果你在一個領域沒有競爭，在某個時候你就會消亡。
目前中國正在經歷加速器設施的蓬勃發展。請您介紹一下其中的一些計劃。
東莞的散裂中子源現在正在執行。它規模較小，但已經足夠好了。高能物理研究所還在計劃在北京北部懷柔建造一個周長1.4公里的光源，耗資48億元人民幣。這是一個環形電子加速器，可以產生同步輻射——強度極高的X射線。這些射線幾乎對所有研究學科都有用，包括材料科學、化學、生物學、環境科學、地質學和醫學。我們相信政府將在明年年初最終批准該專案，然後我們就可以開始建設。我們認為它將成為世界領先的機器。大多數光源都是現有機器的升級，因此受到限制。我們可以不受約束地使用最佳配置、最佳技術。
該研究所還在爭取在中國計劃於2020年發射的載人空間站上進行一項實驗——一個測量高能粒子宇宙射線的探測器。它將做什麼，又將如何改進現有的實驗？
我們想知道宇宙射線來自哪裡，以及它們如何獲得如此高的能量。這些問題的答案將幫助我們瞭解宇宙。我們還想用它來尋找新的粒子，例如暗物質，暗物質目前還無法在地球上的加速器中產生。目前研究暗物質的最佳實驗之一是國際空間站上的阿爾法磁譜儀（AMS），但尚未看到暗物質的明確證據。這意味著我們需要能夠探測更多粒子和更高能量的實驗。高能宇宙輻射探測實驗將能夠研究能量大約是阿爾法磁譜儀十倍的粒子，並以更高的解析度測量它們的能量。我們幾乎完成了我們的設計，現在正在努力獲得中國政府的支援。我們可能在談論探測器需要2億到3億美元。它在未來中國空間站的可能專案候選名單上。我們必須等待，但我很樂觀。
您認為中國對科學的高度資助會繼續下去嗎？
政府當然對支援科學感興趣。他們希望他們投入的每一分錢都物有所值，有時我們在高能物理方面讓他們失望了——我們無法立即產生結果。
美國和中國之間的政治局勢是否影響了兩國科學家之間的關係？
目前情況很困難。如果我們在中國組織一次會議，來自美國大學的人可以自由前來，但在美國國家實驗室工作的人說他們無法獲得許可。此外，反過來，中國科學家也很難獲得美國這些實驗室的邀請函。我真的希望這只是暫時的，政治家們可以意識到科學交流和科學合作是互利的。
本文經許可轉載，並於2018年11月23日首次發表。