顧天麗 黃慶橋

摘? ?要? 中國高能加速器建設(shè)計(jì)劃在20世紀(jì)70年代末重新提上日程。高能加速器技術(shù)路線的確立，經(jīng)歷了從轟擊固定靶質(zhì)子加速器到正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的轉(zhuǎn)變，即從“八七工程”的下馬到北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)方案的出臺(tái)?！鞍似吖こ獭笔腔谥袊延械募夹g(shù)基礎(chǔ)和在最大范圍內(nèi)聽取的海外專家的意見而做出的決定。因此，將“八七工程”稱作“洋躍進(jìn)”并不妥當(dāng)。選擇正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)方案反而是一次“冒險(xiǎn)”的決定，因?yàn)閷?duì)撞機(jī)剛剛興起不久，中國在改革開放之初還沒有人才和技術(shù)基礎(chǔ)。對(duì)撞機(jī)方案的選擇離不開李政道等海外物理學(xué)家的強(qiáng)烈建議與積極支持?；仡欉@段歷史，對(duì)中國大科學(xué)裝置的建設(shè)具有啟發(fā)意義。

關(guān)鍵詞? 八七工程? 北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)? 李政道? 中美高能物理合作

中圖分類號(hào)? N092： O572

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A

一? ?引? 言

1977年11月，中共中央決定，發(fā)展高能物理事業(yè)，在北京十三陵建設(shè)高能物理實(shí)驗(yàn)中心，史稱“八七工程”。1981年1月下旬，“八七工程”因?yàn)閲窠?jīng)濟(jì)調(diào)整而下馬。謝家麟曾提出：“應(yīng)當(dāng)說明，‘八七工程是在相信中國有10個(gè)大慶油田、經(jīng)費(fèi)不成問題的背景下提出的。在科學(xué)上并未經(jīng)過慎重的論證。”（[1]，頁102）方守賢在談到“八七工程”時(shí)也表示：“這一方案仍未能擺脫‘極左思潮的影響，預(yù)算大大超過了國家實(shí)際的經(jīng)濟(jì)能力。”（[2]，頁15）謝家麟是“八七工程”加速器總設(shè)計(jì)師，方守賢是“八七工程”加速器的主任設(shè)計(jì)師，他們對(duì)“八七工程”的評(píng)價(jià)應(yīng)該說是中肯的。很多人由此認(rèn)為，“八七工程”過于急功冒進(jìn)，是一次“洋躍進(jìn)”。然而，曾任北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主任的柳懷祖卻不這么認(rèn)為，他在自己的回憶錄中說：“‘八七工程似乎與‘洋躍進(jìn)沒啥關(guān)系?！保╗3]，頁107）

從上述爭論中我們可以看出，對(duì)于“八七工程”的評(píng)價(jià)差別很大。人們很容易從后來北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的成功建設(shè)及其在高能物理領(lǐng)域獲得的巨大成果來倒推，認(rèn)為“八七工程”是完全錯(cuò)誤和失敗的。其實(shí)，這種認(rèn)識(shí)是偏頗的。那么，我們應(yīng)該怎樣看待和評(píng)價(jià)“八七工程”呢？進(jìn)一步的問題是，改革開放之初，中國建造高能加速器的技術(shù)路線是如何提出、論證、修正并最終確定的？

目前，述及“八七工程”的文章已有不少。例如，在丁兆君、胡化凱的《“七下八上”的中國高能加速器建設(shè)》一文中，系統(tǒng)梳理了“八七工程”的整個(gè)過程。王曉義、白欣在《北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)方案的初步提出與確立》一文中，將“八七工程”作為北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)建設(shè)的歷史背景進(jìn)行了論述。總的來說，已有研究已對(duì)“八七工程”的歷史過程進(jìn)行了全面的梳理，而較少深入探討“八七工程”上馬背后的歷史原因及其對(duì)中國高能加速器技術(shù)路線選擇的影響。本文試圖對(duì)這一重要問題展開深入探討。

二? ?“八七工程”的技術(shù)路線選擇

1.“八七工程”技術(shù)路線選擇的歷史與現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)

要考察高能加速器技術(shù)路線的選擇原因，首先要分析的是，在“八七工程”上馬之前，我國已經(jīng)設(shè)計(jì)或者建成了哪些粒子加速器？我國是否掌握了這些加速器的研制技術(shù)？這些已有的技術(shù)基礎(chǔ)是否對(duì)“八七工程”方案的選擇產(chǎn)生了一定的影響？要討論以上問題，必須從我國粒子加速器的研制歷程談起，更進(jìn)一步說，要從低能加速器的研制開始談起。這里筆者想說明一下，前人論及我國的加速器建設(shè)歷程，往往直接是從1956年高能加速器的起步開始的。其實(shí)，在此之前，中國已經(jīng)開始了一批低能加速器的研制工作。

1951年1月，中科院近代物理所的實(shí)驗(yàn)核物理組下成立了靜電加速器小組，由剛剛回國的粒子加速器研制的先驅(qū)之一趙忠堯擔(dān)任大組組長，并且同時(shí)負(fù)責(zé)靜電加速器的研制。在趙忠堯和楊澄中的帶領(lǐng)下，利用趙忠堯從美國歷經(jīng)千辛萬苦帶回來的加速器部件，在1955和1958年分別建成了我國第一和第二臺(tái)靜電加速器V1和V2（[4]，頁43）。在建造兩臺(tái)靜電加速器的實(shí)踐過程中，完善了靜電加速器的物理設(shè)計(jì)、掌握了靜電加速器的制造技術(shù)、還在V2上順利完成了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)24Mg的新能級(jí)（[5]，頁380—385）。

1964年，在謝家麟的帶領(lǐng)下，我國第一臺(tái)30MeV的電子直線加速器研制成功。與靜電加速器等不同的是，電子直線加速器代表著二戰(zhàn)以后“微波技術(shù)的最高水平和一些最尖端的科技，1955年才發(fā)表了全面描述這種加速器的論文”，而且，這是一臺(tái)“可向高能發(fā)展的加速器”（[1]，頁68）。這臺(tái)電子直線加速器在建成之后迅速被投入國防使用。而由國內(nèi)自制成功的大功率速調(diào)管“后來移交四機(jī)部4404廠生產(chǎn)，它生產(chǎn)的管子可提供中國科學(xué)院高能物理研究所建造正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)之用”（[1]，頁82）。

這些加速器雖然都是低能加速器，但是，正如張文裕先生所說：

從建國到六十年代，我國先后建成了高壓加速器、靜電加速器、感應(yīng)加速器、電子直線加速器、回旋加速器等等。這些加速器都是低能加速器，但通過這些加速器的建造，為高能加速器的建造，培養(yǎng)和儲(chǔ)備了人材，同時(shí)在技術(shù)方面也奠定了必要的基礎(chǔ)。（[6]，頁2）

我國高能加速器的建造是在蘇聯(lián)的幫助下起步的。1955年4月27日，中蘇簽訂《關(guān)于為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)需要利用原子能的協(xié)定》。按照協(xié)定，蘇聯(lián)向我國提供了一臺(tái)磁鐵直徑1.2M米的回旋加速器（[1]，頁69）。1956年，中國加入了由蘇聯(lián)成立的聯(lián)合原子能研究所，也就是之前的杜布納原子核研究所。加入杜布納之后，中國才真正開始了高能加速器的設(shè)計(jì)。

在杜布納研究所期間，我國先后完成了三臺(tái)高能加速器的物理設(shè)計(jì)：1958年，國內(nèi)設(shè)計(jì)了一臺(tái)能量為2.2GeV、周長為200m的電子同步加速器?？梢哉f，“這是一個(gè)既先進(jìn)又符合國情的方案”（[2]，頁12）?？上г凇按筌S進(jìn)”的形勢下，這個(gè)方案因“保守”“落后”而擱置。之后在“趕英超美”的極左思潮下湊合設(shè)計(jì)出的12GeV的方案在1959年回國報(bào)告時(shí)，當(dāng)場就被錢三強(qiáng)否定了（[3]，頁38）。

同樣是在1959年，杜布納研究所研制成功了世界上第一臺(tái)中能強(qiáng)流等時(shí)性回旋加速器（[2]，頁3）。當(dāng)時(shí)，在杜布納工作的王淦昌、朱洪元等人建議國內(nèi)也建一臺(tái)比較適合國情的420MeV中能強(qiáng)流回旋加速器。聶榮臻同志批準(zhǔn)了這個(gè)建議后，由原子能所副所長力一帶隊(duì)到杜布納進(jìn)行初步方案設(shè)計(jì)（[3]，頁39）。1960年底，中蘇關(guān)系惡化，設(shè)計(jì)組在完成初步設(shè)計(jì)后，草草收場（[2]，頁13）。后來經(jīng)過反復(fù)論證，認(rèn)為該加速器的建造對(duì)物理工作的意義并不大，加之三年自然災(zāi)害的影響，這項(xiàng)代號(hào)為“205工程”的加速器項(xiàng)目下馬（[3]，頁39）。

1965年，中蘇關(guān)系徹底破裂，中國失去了與外界溝通和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。加之十年“文革”浩劫接踵而至，當(dāng)時(shí)那批留過蘇的加速器研制人員“大多被當(dāng)作‘修正主義苗子，根本談不上做什么研究工作”（[2]，頁14），加速器相關(guān)工作只能停滯不前。

反觀20世紀(jì)60年代后國際上粒子加速器的發(fā)展，對(duì)撞機(jī)可以說是加速器領(lǐng)域里的“后起之秀”。在1960年意大利科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了對(duì)撞機(jī)的原理之后，在各國如同雨后春筍一般地發(fā)展了起來：1962年第一臺(tái)正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)在意大利誕生，緊接著美國和前蘇聯(lián)都在1963年建成了對(duì)撞機(jī)。20世紀(jì)60年代末—70年代初，美、蘇、德、意、法以及歐洲核子中心都已經(jīng)建成了各自的對(duì)撞機(jī)，除了歐洲核子中心的一臺(tái)是質(zhì)子對(duì)撞機(jī)，其余的都是電子對(duì)撞機(jī)①。

綜上所述，“八七工程”技術(shù)路線的選擇有其現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。一方面，當(dāng)時(shí)國內(nèi)已經(jīng)掌握的加速器建造技術(shù)，不管是高能級(jí)的還是低能級(jí)的，不論是電子的還是質(zhì)子的，都屬于轟擊固定靶的加速器。在建造這一大類加速器上，國內(nèi)已經(jīng)積累了一定的技術(shù)與人才基礎(chǔ)。另一方面，由于種種歷史原因，在對(duì)撞機(jī)這種新型加速器出現(xiàn)的時(shí)候，我們未能及時(shí)學(xué)習(xí)和掌握它的研制技術(shù)，在這方面的研究是一片空白。

2.“八七工程”技術(shù)路線選擇與海外專家意見

由上文可知，“八七工程”仍然選擇建造轟擊固定靶的加速器應(yīng)該說是一個(gè)保守的選擇。但是，“八七工程”為什么被認(rèn)為是“洋躍進(jìn)”呢？這更多是因?yàn)樗罱K定下了一個(gè)過高的能級(jí)指標(biāo)。那么這個(gè)能級(jí)指標(biāo)是如何定下來的呢？應(yīng)從“八七工程”上馬的歷史過程中尋求上述問題的答案?！鞍似吖こ獭狈桨复_定的歷史過程，已有學(xué)者進(jìn)行詳細(xì)研究[7， 8]，本文不與贅述。

“四人幫”倒臺(tái)之后，之前被迫中斷的“753工程”重新上馬?！?977年3月15—28日在友誼賓館北工字樓開了‘高能加速器方案論證會(huì)和‘基本粒子理論座談會(huì)。這次會(huì)議決定，首先在1982年建成一臺(tái)1GeV快脈沖加速器，然后在1985年建成一臺(tái)40GeV常規(guī)質(zhì)子同步加速器。”（[3]，頁68）

1977年10月，新成立的國家科委以一號(hào)文件《關(guān)于加快建設(shè)高能物理實(shí)驗(yàn)中心的請示報(bào)告》上報(bào)中央，把原定1982年建成1GeV快脈沖加速器，改成了30GeV慢脈沖強(qiáng)流質(zhì)子環(huán)形加速器;同時(shí)將“1985年建成一臺(tái)40GeV常規(guī)質(zhì)子同步加速器”改成“1987年底建成一臺(tái)能量為400GeV的質(zhì)子環(huán)形加速器”?！?978年3月高能所提出將第一階段30GeV質(zhì)子同步加速器的能量指標(biāo)提高到50GeV。另外提出，在較快發(fā)展超導(dǎo)技術(shù)的前提下，原定方案第二步建造的400GeV加速器能量可能躍升為1.2TeV。（[3]，頁40）

由上文可以看出，在3月份的論證會(huì)結(jié)束之后，高能加速器方案在能級(jí)上整整提升了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。為什么在不到一年的時(shí)間里，加速器方案有了如此大的變動(dòng)？這其實(shí)與海外加速器專家的意見有很大的關(guān)系。因?yàn)楫?dāng)時(shí)國內(nèi)沒有建造高能加速器的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，所以決定，“借鑒外國經(jīng)驗(yàn)，以中國科學(xué)院名義邀請國外專家來訪，聽取意見”（[9]，頁406）。

因而，在這次論證會(huì)結(jié)束后的大半年時(shí)間里，楊振寧、鄧昌黎、阿達(dá)姆斯、朔佩爾等海外高能物理學(xué)家或者加速器專家先后受邀來華，就中國建造高能加速器的有關(guān)問題發(fā)表了意見。除了楊振寧表示不贊成花大價(jià)錢造一個(gè)和當(dāng)時(shí)美國差不多的大加速器外，其余專家從加速器的物理意義考慮，都提出只有建成千億電子伏的加速器才能做出有意義的工作。

在預(yù)制研究方面，鄧昌黎、阿達(dá)姆斯和朔佩爾都反對(duì)搞1GeV的質(zhì)子加速器（[9]，頁420—427）。在最終建成的加速器的能級(jí)方面，鄧昌黎明確主張從30GeV直接提到1000GeV，希望“國內(nèi)將來能建造世界上最大的加速器”，而且認(rèn)為兩者在技術(shù)上相差不大，只是在投資上會(huì)多一些（[9]，頁424）。朔佩爾也明確地表示：“中國如果造質(zhì)子加速器的話，能量最起碼應(yīng)當(dāng)是2000億電子伏（200GeV）以上，如果能量比這低，就沒什么意思。”（[9]，頁426）此外，據(jù)柳懷祖的回憶，在“八七工程”開工前夕，“丁肇中先生和西歐核子中心電子所所長阿達(dá)姆斯等人來電、來信，建議應(yīng)當(dāng)提高能量，否則建設(shè)意義不大”（[3]，頁89）。

朔佩爾是當(dāng)時(shí)西德電子同步加速器研究中心（DESY）的主任，阿達(dá)姆斯是當(dāng)時(shí)歐洲核子研究中心（CERN）的總主任，丁肇中和鄧昌黎也是著名的華裔高能物理學(xué)家，他們的建議顯然是非常有分量的。

綜上所述，“八七工程”技術(shù)路線的確立，一方面是基于國內(nèi)已有的加速器技術(shù)基礎(chǔ)，另一方面，我們在最大范圍內(nèi)聽取了海外相關(guān)科學(xué)家的意見。換句話說，“八七工程”在當(dāng)時(shí)的歷史條件下，是在最大程度下進(jìn)行了合理論證的。所以，“八七工程”的上馬并不是一次所謂的“洋躍進(jìn)”，它是中國在決定要建高能加速器的語境下、在已有的基礎(chǔ)與條件下做出的選擇。

三? ?“八七”工程的下馬及爭論

1981年1月下旬，國家計(jì)委決定“八七工程”下馬。鄧小平一直是這項(xiàng)工程的強(qiáng)有力的支持者，下馬也只有他能夠決定?！帮@然有著比較復(fù)雜的原因，才促使小平同志下這個(gè)決心?！保╗3]，頁107）

1.“八七工程”下馬的根本原因

十年動(dòng)亂對(duì)國民經(jīng)濟(jì)造成了極大的破壞，雖然經(jīng)過了兩年多的恢復(fù)與發(fā)展，經(jīng)濟(jì)情況有了很大的好轉(zhuǎn)，但是比例失調(diào)的狀況還沒有根本上的改變。1979年4月，中央和國務(wù)院決定，集中幾年時(shí)間搞好國民經(jīng)濟(jì)的調(diào)整、改革、整頓、提高（[10]，頁9）。

在這樣的方針下，國家的基本建設(shè)都要緊縮?！鞍似吖こ獭弊畛醯目傤A(yù)算接近10個(gè)億，后來經(jīng)過調(diào)整和壓縮也需要7.5億，而在當(dāng)時(shí)3000萬以上的項(xiàng)目已經(jīng)是大型項(xiàng)目了。因?yàn)橥顿Y過大，“八七工程”的“第一期工程設(shè)計(jì)任務(wù)書”多次申報(bào)計(jì)委都不批準(zhǔn)（[3]，頁108）。由此可見，“八七工程”下馬的根本原因還是在經(jīng)濟(jì)問題上。

正是因?yàn)榇嬖谥@樣的根本問題，所以其實(shí)從方案論證開始，“八七工程”就面臨著來自各方面的反對(duì)的聲音，首先是在政界。時(shí)任國務(wù)院總理的趙紫陽曾說：“從我國的情況出發(fā)，科技界（包括科學(xué)院系統(tǒng)）應(yīng)該把更多的人力、物力、財(cái)力集中到技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品研究上來，而不應(yīng)該在基礎(chǔ)方面花很多力量?！保╗11]，頁597）作為一項(xiàng)基礎(chǔ)研究，趙紫陽一直對(duì)高能加速器的研制持反對(duì)態(tài)度?！霸?979年5月下旬的第五屆人大會(huì)議、政協(xié)會(huì)議上，一些人大代表、政協(xié)委員對(duì)高能加速器的建設(shè)也提出了一些反對(duì)意見。”（[3]，頁109）

2.“八七工程”下馬的直接原因

在科學(xué)界，爭議同樣存在。其實(shí)當(dāng)時(shí)李政道、楊振寧等人，都不贊成“八七工程”選擇的技術(shù)路線上馬，只是他們對(duì)當(dāng)時(shí)中國科學(xué)的發(fā)展模式持有不同的觀點(diǎn)。

楊振寧是不僅反對(duì)“八七工程”的上馬，而且反對(duì)在當(dāng)時(shí)的條件下的中國花大量的人力物力財(cái)力去建造一臺(tái)高能加速器。他的觀點(diǎn)主要有兩個(gè)：

第一，大加速器對(duì)中國的四個(gè)現(xiàn)代化而言，意義不大。“大加速器30年內(nèi)對(duì)農(nóng)業(yè)的影響很小，對(duì)工業(yè)和國防的影響也不太大。……日本在大加速器方面并沒有作出重要貢獻(xiàn)，仍不失為主要的工業(yè)國之一?！?1世紀(jì)的霸權(quán)主義將具有極端侵略性，到本世紀(jì)末，中國如果在國防上不能保衛(wèi)自己，即使在高能物理上很先進(jìn)，也沒有一點(diǎn)用處?！保╗3]，頁108）

第二，建器成功之后，中國還存在很大的人才缺口問題?！耙凶銐虻膶?shí)驗(yàn)物理工作者來利用這個(gè)大加速器”并且要作出“第一流和第二流的實(shí)驗(yàn)”，這件事對(duì)于當(dāng)時(shí)的中國來說是很難的。以美國的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模為例，在那里“有有博士學(xué)位又有五年以上研究經(jīng)驗(yàn)的人，還有幾十個(gè)學(xué)習(xí)的人經(jīng)常到那里做實(shí)驗(yàn)，總共有三四百人，其中有50人像莫瑋那樣的水平”。“我估計(jì)中國十年內(nèi)能訓(xùn)練出兩個(gè)像莫瑋那樣的人，就算很好了。” （[3]，頁108）這兩點(diǎn)意見是在1978年8月鄧小平接見時(shí)，楊振寧提出的，之后在很多場合都表達(dá)過。

李政道從20世紀(jì)70年代開始，一直在不遺余力地支持和幫助中國高能物理事業(yè)的發(fā)展，但是，李政道并不贊成“八七工程”選定的技術(shù)路線。1977年12月，李政道、袁家騮和吳健雄在聽說了國內(nèi)選擇的加速器方案之后，聯(lián)名給當(dāng)時(shí)的高能所所長張文裕寫了一封信。在信中寫道“如果要問我們的建議，那我們傾向于建造正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)”。并且“詳細(xì)闡述了建造正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，可以做的前沿物理研究，以及同步輻射的應(yīng)用”（[12]，頁31—32）。

因?yàn)椤鞍似吖こ獭眲倓偒@得批準(zhǔn)，所以楊振寧、李政道等人的意見，在當(dāng)時(shí)并未能被中國政府采納。國內(nèi)最終決定下馬“八七工程”，一方面如上文所說，是受到客觀經(jīng)濟(jì)條件的制約;另一方面，聶華桐等14位美籍華裔科學(xué)家的聯(lián)名信，是鄧小平改變態(tài)度的直接原因。

1981年1月10日，由聶華桐牽頭，14位美籍華人科學(xué)家給鄧小平寫信，提出了“八七工程”的種種弊端。一方面，就加速器本身來說，“建造50GeV質(zhì)子同步加速器耗資大，技術(shù)水平只相當(dāng)于國際上50年代末的水平，沒有明確的物理目標(biāo)，做出有意義的研究結(jié)果的可能性十分渺?！?另一方面，他們還直接指出，“八七工程”這個(gè)項(xiàng)目“嚴(yán)重影響政府在科技上的提倡和推行，經(jīng)濟(jì)上以至政治上實(shí)有弊無利”（[3]，頁111）。這封信引起了鄧小平的高度重視，他在信上批示：“這個(gè)問題值得重視，我過去是積極分子，看來需要重新考慮，請方毅同志召集一個(gè)專家會(huì)議進(jìn)行論證?！保╗13]，頁704）

1981年1月下旬，國家計(jì)委決定停止十三陵“高能物理實(shí)驗(yàn)中心”的籌建工作。1月29日的中央書記處會(huì)議決定，原則上同意玉泉路加速器不下馬（[3]，頁112）。1981年8月4日，國家科委和科學(xué)院商定，高能玉泉路工程由科委移交科學(xué)院負(fù)責(zé)，并經(jīng)中央領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)（[3]，頁122）。

3.“八七工程”下馬之后的復(fù)雜局面

下馬之后，一方面要進(jìn)行全面的交接工作。交接內(nèi)容繁雜而且需要多次協(xié)商，進(jìn)度緩慢。當(dāng)時(shí)科學(xué)院計(jì)劃局局長谷羽覺得交接工作再折騰下去會(huì)誤事，就囑咐負(fù)責(zé)此事的白偉民：“不要再拖了，先接過來，有問題再說?！焙髞戆讉ッ裼惺拢唤庸ぷ骶徒唤o柳懷祖了。因?yàn)橘Y料都在科委那邊，所以柳懷祖請科委“八七工程”指揮部的同志先擬一份交接紀(jì)要，經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)后，就按這個(gè)“交接工作紀(jì)要”開始具體地交接工作。直到1982年年底，交接工作才基本完成。（[3]，頁123—124）

另一方面，更重要的是，中國面臨著加速器方案的重新論證問題。從1980年年底開始，高能所內(nèi)部的相關(guān)研究人員就加速器方案的調(diào)整展開了討論，大家的分歧依舊很大。當(dāng)時(shí)圍繞著的問題還是之前的老問題（[1]，頁106）?？紤]到中國只剩下9000萬元的研制經(jīng)費(fèi)，加之尊重實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的意見，所里決定建一臺(tái)能量較低的質(zhì)子同步加速器。“首選是弱流慢引出、能量為5GeV的質(zhì)子同步加速器，第二選擇是能量為2GeV的快循環(huán)的增強(qiáng)器。”（[1]，頁107）

從上述方案的討論和選擇中我們可以看出，當(dāng)時(shí)相關(guān)研究人員的思路還是相對(duì)局限的，如果這樣做下去，難以找到有價(jià)值的研究領(lǐng)域，相當(dāng)于花9000萬元進(jìn)行一次加速器“練兵”，這還是有些可惜的。換句話說，當(dāng)時(shí)真的處于“進(jìn)退兩難”的尷尬境地：一方面，客觀條件制約我們建不了“大高能”;另一方面，建成一臺(tái)“小高能”則幾乎實(shí)現(xiàn)不了任何有價(jià)值的研究工作。

四? ?李政道與正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)方案的出臺(tái)

作為著名的美籍華裔物理學(xué)家，李政道對(duì)于我國的高能加速器建設(shè)及其技術(shù)路線的選擇，一直有獨(dú)到的見解。上文中也提到過，在1977年年底，李政道等就寫信表達(dá)了他們對(duì)于國內(nèi)高能加速器方案選擇的意見——建一臺(tái)正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)。其實(shí)在此之前，李政道就提出過這樣的建議。1976年9月，潘諾夫斯基受邀來華講學(xué)，在出發(fā)之前，他就與李政道討論過中國高能物理起步的加速器技術(shù)路線的選擇，他們的意見就是建一臺(tái)幾億電子伏的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)。李政道還托潘諾夫斯基帶去了大量的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)和同步輻射的資料給高能所（[12]，頁31）。1977年2月李政道第三次回國，從科學(xué)院得知“中國已經(jīng)有了建造高能質(zhì)子加速器的初步方案，并開始了預(yù)制研究工程”（[12]，頁31）。李政道并不贊同這個(gè)方案，但是他覺得，“方案應(yīng)由中國科學(xué)家和中國政府決定，他不應(yīng)說三道四，所以沒有對(duì)‘753工程表態(tài)”，雖然他“仍然傾向建議建造正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)”（[12]，頁31）。

由上可見，李政道等海外高能物理學(xué)家從始至終都是建議建造一臺(tái)正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)。那么，為什么建議建造對(duì)撞機(jī)呢？這一點(diǎn)在1977年年底給張文裕的信中寫的非常清楚：

轟擊固定靶的質(zhì)子加速器和正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的性能不同。建造轟擊固定靶的質(zhì)子加速器，能量就要越高越好，經(jīng)費(fèi)自然也就會(huì)很高?？墒钦?fù)電子對(duì)撞加速器，每一個(gè)能量都有它的個(gè)性，高能的電子對(duì)撞加速器很難做低能量的實(shí)驗(yàn)?！芰枯^低的正負(fù)電子對(duì)撞加速器，譬如40億電子伏的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)也有它獨(dú)特的價(jià)值，可以做很好的基礎(chǔ)研究和同步輻射的應(yīng)用研究工作，并且比較適合當(dāng)時(shí)中國的經(jīng)濟(jì)能力。（[12]，頁32）

對(duì)撞機(jī)的工作原理是使兩束高速粒子流相撞，這樣產(chǎn)生的能量要比一束高速粒子打在靜止靶上產(chǎn)生的能量要多，加之對(duì)撞機(jī)的能區(qū)不能向下覆蓋，所以漸漸成為高能加速器的主流。但是，對(duì)撞機(jī)作為一種新型的加速器，在技術(shù)上要復(fù)雜得多，尤其是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、超高真空這些在1970年之后才有了高度發(fā)展得新技術(shù)（[3]，頁133）。而且當(dāng)時(shí)國內(nèi)在對(duì)撞機(jī)建造領(lǐng)域毫無經(jīng)驗(yàn)，根本談不上掌握相關(guān)新技術(shù)，所以國內(nèi)不敢貿(mào)然選擇對(duì)撞機(jī)方案。

1. 李政道推動(dòng)對(duì)撞機(jī)方案的海外論證

在國內(nèi)進(jìn)退兩難之際，得知消息的李政道在1981年1月14、19和23日連續(xù)打了三個(gè)越洋電話。因?yàn)楫?dāng)時(shí)中美高能合作剛剛開展，而且按計(jì)劃要在1981年6月在北京開中美高能物理聯(lián)合委員會(huì)第三次會(huì)議。所以李政道提出國內(nèi)應(yīng)該“正式向美方及各有關(guān)實(shí)驗(yàn)室通報(bào)，建議派人去美通報(bào)并商量以后的合作內(nèi)容”（[3]，頁124）。

1981年3月16日，朱洪元、謝家麟和當(dāng)時(shí)正在美國訪問的葉銘漢一起，在費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室舉行了通報(bào)中國高能調(diào)整方案的非正式會(huì)議。在這次會(huì)議上，潘諾夫斯基提出建造一臺(tái)2×2.2GeV正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的方案。他強(qiáng)調(diào)，這樣一臺(tái)對(duì)撞機(jī)“對(duì)粲物理研究有前沿意義，還可以加裝同步輻射裝置，做一些對(duì)促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有近期效益的研究工作”。在造價(jià)上也不是很高，“3000萬美元，折合人民幣大約9000萬元”（[3]，頁126）。經(jīng)過討論，參會(huì)者大多同意這個(gè)方案。

謝家麟與朱洪元對(duì)潘諾夫斯基的建議進(jìn)行了非常詳細(xì)慎重的研究，認(rèn)為“這是我國在當(dāng)時(shí)高能經(jīng)費(fèi)收縮的條件下，仍能在高能物理方面迎頭趕上世界先進(jìn)科研行列的極好方案……值得認(rèn)真對(duì)待”（[1]，頁108）。朱洪元還與當(dāng)時(shí)在美訪問的粒子物理學(xué)家周光召通過電話交換了意見，并得到了他的支持（[7]，頁481）。

在3月10日，以嚴(yán)武光為首的15位在斯坦福直線加速器中心的中國訪問學(xué)者就提交了一份“建議建造一臺(tái)質(zhì)心質(zhì)量為6GeV的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)”的書面報(bào)告。嚴(yán)武光等人的提議是在李政道的介紹下，在潘諾夫斯基委托加速器專家格哈德（Fischer Gerhard）負(fù)責(zé)對(duì)中國建造正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的可行性進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上提出的（[14]，頁67—69）。

據(jù)大致統(tǒng)計(jì)，謝家麟與朱洪元在那次非正式會(huì)議之后，同200多位當(dāng)時(shí)在美工作、進(jìn)修或是學(xué)習(xí)的相關(guān)研究人員進(jìn)行了討論，大部分人基本贊同2×2.2GeV正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)方案（[3]，頁126）。也有個(gè)別美國科學(xué)家和美籍華人學(xué)者私下對(duì)此方案表示了不同意見，但是他們都認(rèn)為4.4GeV正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是個(gè)好方案（[7]，頁481）。

2. 國內(nèi)的討論

在謝家麟他們一行人回國后，1981年5月4—7日，“高能物理玉泉路研究基地調(diào)整方案論證會(huì)”由科學(xué)院物理數(shù)學(xué)部和“八七工程”指揮部在香山別墅聯(lián)合召開，同時(shí)也告知了李政道。全國14個(gè)單位的60多位國內(nèi)原子物理方面的專家，包括王淦昌等11位學(xué)部委員。這方面的專家?guī)缀醵嫉搅耍╗3]，頁127）。

會(huì)上，謝家麟?yún)R報(bào)了正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)方案，高能所也提出了5GeV質(zhì)子同步加速器的預(yù)備方案。經(jīng)過論證，大家基本都傾向于第一個(gè)方案，同時(shí)，也都贊成把原來為“八七工程”預(yù)制的10MeV直線加速器，擴(kuò)展為35MeV直線加速器，使其成為一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)裝置，開展核技術(shù)應(yīng)用研究（[3]，頁127）。

朱謝二人又于1981年6月24—26日向中科院數(shù)理學(xué)部第二次常委會(huì)做了方案匯報(bào)，會(huì)議“基本同意以兩年時(shí)間，350萬人民幣進(jìn)行預(yù)制研究”（[1]，頁109）。此后，在豐臺(tái)進(jìn)行了預(yù)制方案討論會(huì)，在承德召開的高能物理學(xué)會(huì)也以此為重點(diǎn)進(jìn)行了討論。經(jīng)過這些匯報(bào)、論證和討論，由于對(duì)撞機(jī)技術(shù)路線的明顯優(yōu)越性，國內(nèi)輿論逐漸向有利于對(duì)撞機(jī)的方向發(fā)展。

3. 李政道與對(duì)撞機(jī)的最終定案

然而，建造一臺(tái)對(duì)撞機(jī)，對(duì)中國而言還有很大的困難和阻力。1981年9月在中科院數(shù)理學(xué)部召開的“豐臺(tái)會(huì)議”上，在肯定了對(duì)撞機(jī)的建設(shè)意義的同時(shí)，提出了兩個(gè)問題：第一，如果技術(shù)不過關(guān)，對(duì)撞機(jī)的亮度達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)怎么辦？第二，如果工程進(jìn)度不理想，建成時(shí)預(yù)留的“物理窗口”已經(jīng)關(guān)閉了怎么辦？而且，在之前的香山會(huì)議上決定要建成的35MeV直線加速器就需要2300多萬的經(jīng)費(fèi)，這樣留給正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的經(jīng)費(fèi)只有6500萬左右了（[7]，頁482—483）。

所以，在這些問題的基礎(chǔ)上，10月9日，科學(xué)院主席團(tuán)會(huì)議做出了保守的決定：方案還是質(zhì)子，對(duì)撞機(jī)等國民經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)再談（[3]，頁129）。按照原本的安排，鄧照明（時(shí)任中科院二局副局長）、朱洪元和謝家麟三人于10月10日赴美深化對(duì)撞機(jī)設(shè)計(jì)，但是，在他們出發(fā)之前聽到的卻是9日確定的方案（[1]，頁112）。

謝家麟三人一到美國，馬上就和李政道會(huì)面并且轉(zhuǎn)達(dá)了國內(nèi)的決定。李政道立即向他們?nèi)槐硎荆骸皠倓偞_定的方案不能輕易變動(dòng)，如果這樣變動(dòng)，中美會(huì)議怎么開法？我作為中美合作的聯(lián)絡(luò)人怎么工作？更重要的是，對(duì)撞機(jī)的方案是經(jīng)過慎重選擇的，是正確的，不能隨意變動(dòng)?！保╗12]，頁40）李政道極力說服鄧照明與國內(nèi)通電話。鄧照明給盧嘉錫院長打了一個(gè)多小時(shí)的國際長途，轉(zhuǎn)達(dá)了李政道對(duì)對(duì)撞機(jī)方案的強(qiáng)烈意見。最終，盧嘉錫院長同意暫時(shí)不提質(zhì)子加速器方案的事情，先就正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)方案的具體細(xì)節(jié)進(jìn)行學(xué)術(shù)性討論（[14]，頁484）。

此后，中美高能物理聯(lián)合委員會(huì)在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室再次舉行了非正式的會(huì)談。鄧照明向美方表達(dá)了中國建造對(duì)撞機(jī)的決心，確定了一些預(yù)制項(xiàng)目，提出了和各大實(shí)驗(yàn)室下一步的合作目標(biāo)，為第三次中美高能物理合作會(huì)議做好準(zhǔn)備（[3]，頁129）。

在鄧照明等人回國之后，從11月2日起，高能所在全所范圍內(nèi)發(fā)起了一次為期一周的大討論，是關(guān)于發(fā)展高能的方針、辦所方向和如何調(diào)整加速器方案的。在這次討論中，謝家麟以自己建電子直線加速器的成功經(jīng)驗(yàn)和對(duì)對(duì)撞機(jī)方案的精確論證做了大量的說服工作，從而統(tǒng)一了高能所人員對(duì)高能加速器技術(shù)路線的認(rèn)識(shí)（[7]，頁484）。

1981年12月15日，李政道回國。19日科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)會(huì)見李政道時(shí)，之前提交的《關(guān)于調(diào)整高能物理實(shí)驗(yàn)裝備——高能加速器的請示報(bào)告》經(jīng)中央同意后還在計(jì)委處研究，得知消息的李政道十分著急。在19日下午的會(huì)談中，李政道提出了幾個(gè)問題。其一，高能加速器建設(shè)和中美高能物理合作的推進(jìn)有著密切聯(lián)系：“如果中國政府想要繼續(xù)中美兩國的高能物理合作，就要盡快拿出個(gè)方案，否則，就等于宣布中斷兩國政府的合作協(xié)議?！逼涠?，關(guān)于對(duì)撞機(jī)方案的合理性：“參加討論的中國和美國的高能物理學(xué)家，大多數(shù)都認(rèn)為，采取現(xiàn)在的建造正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的方案是合理的，可行的。”其三，關(guān)于面臨的最大難題——快電子學(xué)問題，李政道表示：“高能物理所已經(jīng)具有了較好的技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)，如果繼續(xù)執(zhí)行中美高能物理合作協(xié)議，美國對(duì)我友好的科學(xué)家再給以大力支持，經(jīng)過我們努力，困難是完全可以克服的?！保╗15]，頁421）

1981年12月21日，李政道和錢三強(qiáng)單獨(dú)敘談，介紹了他對(duì)中國發(fā)展高能物理的計(jì)劃，并向錢三強(qiáng)提交了一份“高能計(jì)劃意見書”。因?yàn)閺埼脑Ｏ壬?dāng)時(shí)年事已高，所以也提出了希望今后的中美高能物理合作協(xié)議能由錢三強(qiáng)帶隊(duì)的建議（[9]，頁554）。

李政道表達(dá)出的強(qiáng)烈意見引起了中科院領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。12月22日，李昌和錢三強(qiáng)給中央寫了一份緊急報(bào)告，轉(zhuǎn)達(dá)了李政道在19日會(huì)談中提出的三點(diǎn)的意見，明確指出了高能加速器工程與中美高能物理合作的至關(guān)重要的聯(lián)系（[3]，頁131）。

鄧小平當(dāng)天就批示：“這項(xiàng)工程已進(jìn)行到這個(gè)程度，不宜中斷，他們所提方針，比較切實(shí)可行，我贊成加以批準(zhǔn)，不再猶豫。”（[13]，頁792）胡耀邦批示：“我贊成小平同志批示?！币σ懒峙荆骸耙迅嬗?jì)委按小平同志批語辦?！保╗3]，頁131）25日中午，鄧小平會(huì)見李政道，在會(huì)見之前，鄧小平對(duì)李昌說：“要堅(jiān)持，下決心，不要再猶豫了?！痹谡劦焦こ踢M(jìn)度和經(jīng)費(fèi)的時(shí)候，對(duì)姚依林說：“五年為期，經(jīng)費(fèi)要放寬一些，不要再猶豫不決了，這個(gè)益處是很大的?！保╗13]，頁792）正是因?yàn)猷囆∑降娜齻€(gè)“不再猶豫”的指示，定下了北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)建設(shè)的乾坤。

由此可見，為了中國高能加速器技術(shù)路線的確定，為了中美高能物理合作“不斷線”，為了中國高能物理事業(yè)的發(fā)展，在國內(nèi)對(duì)對(duì)撞機(jī)方案知之甚少的情況下，李政道不遺余力地幫助進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，不厭其煩地幫助方案論證。在我們猶豫不決、進(jìn)退兩難的時(shí)候，他幾度親自出馬，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C說服了國內(nèi)的高能物理研究者，以長遠(yuǎn)的考量得到了最高領(lǐng)導(dǎo)人的支持。從一定的層面可以說，沒有李政道，就沒有正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)方案的成功出臺(tái)。

五? ?結(jié)? 語

考察改革開放之初的高能加速器技術(shù)路線選擇的這段歷史，可以發(fā)現(xiàn)，“八七工程”的上馬、下馬和正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)方案的出臺(tái)，每一個(gè)階段的決策，都是基于對(duì)當(dāng)時(shí)社會(huì)歷史條件的認(rèn)知的。“八七工程”的上馬正趕上中國門戶開放之初，是在當(dāng)時(shí)國內(nèi)已有的加速器建造技術(shù)與人才基礎(chǔ)、最大范圍內(nèi)征求海外加速器專家的意見的基礎(chǔ)之上，做出的一個(gè)合乎邏輯的決定，將其稱作“洋躍進(jìn)”并不妥當(dāng)。但是，由于對(duì)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的估計(jì)過于樂觀，經(jīng)費(fèi)問題成為“八七工程”的最大“攔路虎”，加之又有一批海外科學(xué)家提出了不同意見，“八七工程”的下馬成為定局。

現(xiàn)在看來，選擇正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的技術(shù)路線反而可以說是一次“冒險(xiǎn)”的決定。由于種種歷史原因，當(dāng)對(duì)撞機(jī)逐漸成為加速器建造的主流時(shí)，中國在對(duì)撞機(jī)領(lǐng)域的研究是一片空白，更談不上有建造對(duì)撞機(jī)的人才。這是我國當(dāng)時(shí)不敢選擇這一技術(shù)路線的關(guān)鍵原因。正是李政道等海外高能物理學(xué)家為了我國高能物理事業(yè)的發(fā)展、為了中美高能物理合作的深入開展，不遺余力地幫助國內(nèi)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)與論證、為國內(nèi)提供培訓(xùn)和訪學(xué)的機(jī)會(huì)、乃至于協(xié)助國內(nèi)采購關(guān)鍵設(shè)備，才保住了正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)方案。因此，在一定意義上說，沒有李政道等人的努力，就不會(huì)有后來北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的成功建設(shè)。

由此可見，高能加速器大科學(xué)工程的建設(shè)是是對(duì)外開放的產(chǎn)物，科學(xué)研究也不可能在“萬事具備”的條件下進(jìn)行的。正如中國高能加速器技術(shù)路線的最終確立一樣，看上去風(fēng)險(xiǎn)極大，但是，因?yàn)槁犎×烁鞣揭庖娞貏e是海外華人科學(xué)家的建議，在改革開放和中美開展高能物理合作的時(shí)代背景下，加上我國科技界發(fā)揚(yáng)“獨(dú)立自主、自力更生”的科研精神，從而合理地評(píng)估、應(yīng)對(duì)、轉(zhuǎn)化了風(fēng)險(xiǎn)，最終使得北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)得以成功建設(shè)。這對(duì)新時(shí)代我國大科學(xué)工程的建設(shè)，無疑是有啟發(fā)意義的。

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Chinas Technical Route for Building High-energy Accelerators at the Beginning of Reform and Opening up

GU Tianli，? HUANG Qingqiao

Abstract： In the late 1970s， Chinas high-energy accelerator construction plan was put on the agenda again. The establishment of high-energy accelerator technology route experienced the transformation from bombarding the fixed target proton accelerator to the positron collider， that is， from the termination of the 87 project to the establishment of BEPC. 87 Project is a logical decision based on Chinas existing technology base and the opinions of overseas experts in the widest range. Therefore， it is not appropriate to refer to the 87 project as a ‘leap. The choice of BEPC was a ‘risky one， because the collider was just emerging and China had no talent or technology at the beginning of the reform and opening up. The choice of collider was inseparable from the strong advice and active support of overseas physicists such as Tsung-Dao Lee. Looking back on this period of history， it is instructive to the construction of large scientific installations in China.

Keywords： 87 project ， BEPC， Tsung-Dao Lee， Cooperation between China and the U. S. in High-energy Physics