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现代物理知识 回忆与感想 ——纪念高能所成立50周年 何祚庥 （中国科学院理论物理研究所 100049） 为了撰写“纪念高能物理研究所成立 50 周年专 刊”的稿件， 《现代物理知识》记者约访了何祚庥院 在“七下八上”的曲折经历中，一定是有方守贤参 加，也一定是有何祚庥。 士。那是 2022 年国庆节期间的一天上午，记者应约 说到做加速器，方守贤是最早一批来的大学毕 到访何先生在中关村的寓所。何先生虽已 95 岁高 业生中的一员，他 1955 年从复旦大学毕业到中国科 龄，依然神采奕奕、精神矍铄，往事历历在目，同记 学院近代物理研究所工作，我是 1956 年底到的。 者交谈了 2 个多小时。本文根据访谈的内容整理。 1956 年我国制定的《一九五六到一九六七年的十二 一、高能加速器“七下八上”的历程 年科学技术发展远景规划》，提出要建造一台能量 为 2GeV 的电子同步加速器，我国同年加入苏联杜 北京正负电子对撞机(BEPC)是中国第一台高 布纳联合原子核所。1958 年在苏联专家的指导下， 能加速器，也是高能物理研究的重大科技基础设 方守贤做出了设计，这个方案被认为“太保守、太落 施，取得了一批举世瞩目的高水平研究成果。但是 后”而搁置下来。这是 “一上一下” 。 中国高能加速器的发展建造历程，却有着一段很复 在那个时代，有人提出设计一台比苏联 7GeV 杂的历史，起起落落。这复杂的历史就是高能加速 还要先进的 15GeV 的质子加速器，方守贤正在杜布 器建设的“七下八上”，方守贤在许多文章中写过。 纳联合所实习和工作，设计了一个 12GeV 的方案。 记者与何祚庥、庆承瑞夫妇合影 （左起： 党蕾、张闯、庆承瑞、何祚庥、郑文莉） 24 历史经纬 1959 年因方案规模太大而直接被钱三强否掉。这 “七下八上”的事。科学院曾向国家提出 1973— 是 “二上二下” 。 1980 年研制出一台能量为 1GeV 或更高的质子环形 同年，杜布纳联合所建造了世界上第一台螺旋 线回旋加速器，当时王淦昌、朱洪元、周光召和我都 (同步)加速器(包括直线注入器)，先建一台 3 MeV 质子直线加速器作为模型研制。 在杜布纳工作，我们建议在国内建一台适合国情的 经历了五次下马之后的中国高能加速器建设 中能强流回旋加速器，开展介子物理研究，获得聂 越挫越勇。1975 年 3 月，邓小平和重病中的周恩来 荣臻批准。科学家随后提出了建造 420MeV 加速器 总理批准了科学院和国家计委联合提出的建造一 “205” ( 工程)、2.0GeV 电子同步加速器和 2×6MeV 串 台能量 40GeV 的质子环形加速器的报告，代号“753 列静电加速器，因物理工作意义不大、当时国内工 工程”。1977 年 10 月重启，目标改为 1982 年建成一 业条件和科学技术力量不够而未果。这是“三上三 台 30GeV 慢脉冲强流质子环形加速器，1987 年建成 下” 。 一台能量为 400GeV 的质子环形加速器。并将代号 1965 年，中苏关系完全破裂、交往中断，我国决 “753 工程”改为 1987 年目标建成的“八七工程”。 定自力更生建造高能加速器，张文裕等人提出建造 1980 年由于国民经济调整， “ 八七工程”缓建。 “753 一台 3.2GeV(后升能至 6GeV)的质子同步加速器， 工程”和“八七工程”就是高能加速器的第六和第七 方守贤等人还去延安选址，最后也是不了了之。这 次上和下。 是 “四上四下” 。 “八七工程”下马后，邓小平指示方毅副总理就 所有的“几上几下”我都亲历了，特别是“五上 建造高能加速器问题，广泛征求国内外科学家的意 五下”，柳怀祖在他编著的一本书《北京正负电子对 见，充分论证，提出方案。1981 年 12 月科学院提出 撞机工程建设亲历记-柳怀祖的回忆》(以下简称《亲 关于建造能量为 2×2.2GeV 的正负电子对撞机的报 历记》)中也有记载： “ 为了响应中央‘面向实际、面 告。邓小平听取汇报后，当日就在报告上批示： “我 向应用’的号召，1969 年 8 月，何祚庥想了一个一举 赞成加以批准，不再犹豫。”1983 年 12 月的中央书 两得的方案：用加速器来生产核燃料。就是‘698 工 记处会议上确定工程为国家重点建设项目，称为 程’。这个方案是何祚庥在牛棚当中算出来的”。 “8312 工程” 。 方守贤建议这个方案用 1GeV 的质子直线加速器。 自此，中国高能加速器经历了曲折的“七下八 后来经过调查、研究、归纳总结为“强流、质子、超 上”后，装上了引擎，走上了快速发展的道路。在周 导、直线”八字方针，这个方针是我总结的。 《亲历 记》中接着写道： “ 何祚庥、方守贤等在‘文革’的逆 境中尚这么认真思考、研究国家的加速器事业，实 在是难能可贵的” 。 当时原子能所二部的一些人就主张不要用直 线和超导，用一个烟圈加速器，后来又改成分离轨 道回旋加速器，但方守贤是加速器的专家，他在科 总理、邓小平以及中央的坚定支持下，在美国科学 家和李政道先生的鼎力帮助下，全国各单位密切配 合，勇毅攻关，北京正负电子对撞机 1984 年 10 月 7 日破土动工，1988 年 10 月 16 日实现首次对撞，标志 着 BEPC 按计划成功建成。 二、18 位科学家上书周总理始末 学上是很有造诣的，坚持科学，我也同样坚持科 1972 年 8 月 22 日，中国科学院原子能研究所原 学。对于“698 工程”，我们和军管会代表的一方人 副所长张文裕以及朱洪元、谢家麟、张庆国、汪容、 展开了大辩论，双方争执不下，最后这个“698 工程” 何祚庥、徐绍旺、丁林恺、高启荣、方守贤、严太玄、 的方案作罢了。 毛慧顺、王世伟、杜远才、冼鼎昌、杜东生、王祝翔、 高能所 1973 年 2 月成立后还有一件没有列入 吴济民 18 位科学家写信给周恩来总理，建议建造高 25 现代物理知识 能加速器，开展高能物理研究。尽快成立高能物理 理。要求原子能一部脱离二机部，回归到抓基础研 研究所，划归基础理论研究的主管部门领导；开展 究的科学院管理。 高能加速器的预先研究，改变高能物理领域的落后 面貌。 为什么要给周总理写信呢，虽然原子能研究所 当时归二机部管理，并没有投入力量抓高能物理的 柳怀祖在他的书中记载， “据何祚庥回忆，给郭 老的信是他们托郭老的儿子郭汉英转的。很快，刘 西尧和郭老都把信转给了周总理。”这封信送上去 后不久，9 月 11 日，总理就写来了回信。 科研工作。1968 年，原子能所把高能加速器的研究 在《周恩来选集(下卷)》的“重视基础科学和理 队伍集中到中关村的一部，成立高能筹建处。1969 论 研 究 ”一 文 记 录 了 周 总 理 1972 年 9 月 11 日 的 年 8 月关于“698 工程”的大辩论，我和方守贤坚持 复信： “八字方针”做强流加速器，而军管会决策做烟圈以 “文裕同志交来二机部四〇一所一部十八位同 及分离轨道回旋加速器，他们采取支部统一思想、 志一信， 已由郭老、 西尧同志处转到。看了很高兴， 正 少数服从多数通过决议的方式压我们同意。陈森 是月初我们同见巴基斯坦那位科学家时所说的话。 玉出主意到二机部去申诉。我们费尽周折找到分 现在请文裕同志将你们今年四月送给二机部 工主管业务的二机部副部长李觉。李觉听取了汇 和科学院那份报告转给我一看。西尧同志请朱光 报后，下令让我们原来一分部的人都回到一分部， 亚同志召集有关方面一议事，请不要等我批，先议 使我们得以继续从事高能物理的研究工作。 出办法，供大家讨论采用。 1972 年 7 月，周恩来总理曾指示周培源，要把 这件事不能再延迟了。科学院必须把基础科 综合大学的理科办好，提高基础理论水平，并强调 学和理论研究抓起来，同时又要把理论研究与科学 有什么障碍就要拔除，还强调要认真清理教育科研 实验结合起来，高能物理研究和高能加速器的预制 工作中的极左思潮。8 月，周总理还对当时的科教 研究，应该成为科学院要抓的主要项目之一。所见 组和科学院的负责同志指出，要“好好议一下，并要 认真实施， 不要如浮云一样， 过了就忘了” 。高等学校 重视理科， 我们科学院就更应该重视基础研究， 重视 基础研究第一就是搞高能物理， 这个逻辑顺理成章。 我和郭汉英等人希望给周总理写信，要重视基 础研究， 重新开始进行高能物理的研究工作。 我们希望我国第一台高能加速器是强流超导 质子直线加速器，可以进行较多国外的加速器不能 作的精密实验，可以带动新学科，开辟新领域，将基 础研究与应用研究相结合。因为二机部工作与高 能物理这样的基础研究有较大距离，没有时间抓紧 落实。而高能物理很重要，必须发展，历史告诉我 们物理学上的每一次重大突破都会带动生产技术 可能有错，请你们研告。 ” 还要注意周总理批复的是“预制研究”，而我们 写的报告提的是“预先研究”，两者是完全不一样 的，预先研究是做方案和做点小实验，而预制研究 是要做真东西， 所以这个预制研究是非常重要的， 表 明了国家要支持高能物理研究和高能加速器的发展。 1973 年 2 月 1 日，根据周恩来总理批示同意的 二机部、中国科学院《关于高能物理研究和高能加 速器预制研究的报告》，中国科学院高能物理研究 所在原子能研究所一部的基础上成立，首任所长是 张文裕。 三、邓小平和北京正负电子对撞机 的新的飞跃发展，所以高能物理也不会例外，而且 高能物理学科国际合作的比重很大，可以促进国际 高能所的建立以及中国高能加速器的发展，周 间交流与合作。因此组织上给予保证，尽快成立高 总理倾注了很多心血，还有非常重要的一点是邓小 能物理研究所，并划归基础理论研究的主管部门管 平的英明决策和鼎力支持，才有了今天硕果累累的 26 历史经纬 北京正负电子对撞机。 1988 年 10 月 24 日，邓小平到高能所视察北京 把大量经费投入基础研究，这才有了 1988 年 10 月 24 日邓小平视察时发表的讲话。 正负电子对撞机并发表“中国必须在世界高科技领 邓小平对北京正负电子对撞机的全方位的关 域占有一席之地”的著名讲话，收入了《邓小平文选 怀和支持从宏观决策到细微之处都体现了他作为 (第三卷)》： 一个战略家的远见卓识和宏大气魄：1981 年 12 月 “世界上一些国家都在制订高科技发展计划， 22 日，邓小平在中国科学院负责人李昌、钱三强请 中国也制订了高科技发展计划。下一个世纪是高 求批准在北京建设正负电子对撞机的报告上批示： 科技发展的世纪。 “这项工程已进行到这个程度，不宜中断，他们所提 说起我们这个正负电子对撞机工程，我先讲个 方针，比较切实可行。我赞成加以批准，不再犹 故事。有一位欧洲朋友，是位科学家，向我提了一 豫。”12 月 25 日，就此事对万里、姚依林说： “ 要坚 个问题：你们目前经济并不发达，为什么要搞这个 持，下决心，不要再犹豫了。工程进度按五年为期 东西？我就回答他，这是从长远发展的利益着眼， 限，经费要放宽一些，不要再犹豫不决了，这个益处 不能只看眼前。 是很大的。”邓小平的三个“不再犹豫”保住了北京 过去也好，今天也好，将来也好，中国必须发展 自己的高科技，在世界高科技领域占有一席之地。 正负电子对撞机。邓小平这一系列富有远见的决 策是很果断的。 如果六十年代以来中国没有原子弹、氢弹，没有发 邓小平不仅大事着眼，还小事着手。当时我负 射卫星，中国就不能叫有重要影响的大国，就没有 责设计对撞机的防护墙建设，需要环保部审批通 现在这样的国际地位。这些东西反映一个民族的 过，小平同志亲自协调，充分依靠专家，以科学的数 能力， 也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。 ” 据和指标为依据、为标准，使对撞机的建设顺利通 这段话背后还有一大片背景，其实是非常重要 过了环保评审。 的。为什么邓小平要到高能所去讲“中国必须在世 党中央、邓小平全力推进北京正负电子对撞机 界高科技领域占有一席之地”？1983 年 12 月，中央 的建设，让北京正负电子对撞机项目得以顺利发 书记处第一○三次会议决定将北京正负电子对撞 展，揭开了中国高能物理研究的新篇章。 机工程列入国家重点工程建设项目，从项目决策到 人事安排、对外合作、组织实施、工程管理等都是在 四、关于“两弹一星”的点滴回忆 邓小平直接关怀下进行的，邓小平点将，成立以原 20 世纪 50 年代、60 年代当时国际形势严峻，为 科学院新技术局局长谷羽任组长的北京正负电子 了保卫国家安全、维护世界和平，毛主席、党中央高 对撞机工程领导小组。1984 年 10 月 7 日破土动工 瞻远瞩，果断地做出了独立自主研制“两弹一星”的 建设，邓小平等党和国家领导人亲自为工程奠基。 战略决策。海外许多已有杰出成就的科学家，怀着 1988 年 10 月 16 日，北京正负电子对撞机实现正负 对新中国的满腔热爱，响应党和国家的召唤，义无 电子对撞成功。谢家麟、方守贤有功劳，陈森玉有 反顾地投身到这一神圣而伟大的事业中来。 功劳，他们费尽周折调出束流对撞成功了，我们大 那是 1956 年，我奉命到深圳迎接张文裕、王承 家听了都很高兴，亮度不低呀！将此情况汇报到中 书，以及郭永怀、李佩夫妇回国。王承书是我的表 央，中央还是很高兴的，也有许多政治局委员和常 姐。那个时候希望他们更多地认识共产党，组织就 委来高能所参加对撞机竣工典礼。但当时不少人 派了我这个身为共产党的表弟去接他们，因为我是 对建造北京正负电子对撞机是有不同的观点和意 1947 年在清华大学加入中国共产党地下党组织 见的，认为在国家经济实力落后的情况下，不赞成 的。他们在国外十多年，我没有见过他们，就找到 27 现代物理知识 王承书家里，她的母亲是我的姑母。我拿着从姑母 子能研究所工作。1959—1960 年，前往苏联杜布纳 那里要来的一张家庭照到深圳，证明我是王承书的 核子所进行学习和研究。1960 年，我从苏联回国以 表弟。张文裕和王承书等人刚从国外回来，所以我 后，组织上让我去做氢弹，参与氢弹的轻核理论 是双重身份， 既代表王的亲戚， 又代表党组织。 组。氢弹的理论和实验的“预先研究”于 1960 年 12 他们从罗湖桥走过来，我们举行了个简单的欢 月决策上马。 迎仪式，我说我叫何祚庥，是王的表弟。何以见得， 当时氢弹的研究在原子能二部开展，我从一部 将照片给她为证。王承书还记得有我这么个表弟， 被调去二部发现参加研究的人太少，这么一件大事 说“哎呀，你都长这么大啦！”，我说“当然啦！”这样 情没有一支队伍怎么能完得成呢？那就请人吧。 我将他们一家三口以及郭永怀、李佩的一家三口顺 看到于敏业务好，是年轻人当中业务能力特别强 利接回国。 的，我们干活的人心里都是有数的，就强烈推荐于 王承书后来成为中国科学院院士、工程物理学 敏。我就跟钱三强去商量，钱三强还是很了解于敏 家，是我国核同位素分离科学的学术奠基人，也是 的，他很赞成，但党委通不过。钱三强又去跟二机 中国第一颗原子弹爆炸成功的重要贡献者，被毛泽 部部长刘杰争取，得到了刘杰的支持和同意。钱三 东誉为“中国第一颗原子弹爆炸的女功臣”；张文裕 强回来在党委会上说，我们需要增加一些人，其中 主要从事核物理和宇宙线等方面的实验研究并取 一个是于敏，我已经跟刘部长说过了，刘部长同意 得突出成就，是中国宇宙线研究和高能实验物理的 了。既然刘部长同意了，我们分部党委不敢反对， 开创人之一， 也是高能所的首任所长。 这样才将于敏调来。 关于 1954 年钱三强代表近代物理所向我、龚育 随后，于敏在中国氢弹原理突破中解决了一系 之介绍物理所的发展，准备发展原子能、做原子弹， 列基础问题，提出了从原理到构形基本完整的设 事情的原委是这样的： 想，起了关键作用。此后长期领导核武器理论研 1954 年中央宣传部科技处派了我、龚育之还有 罗劲柏三个人到近代物理所进行调查研究，主题就 究、设计，解决了大量理论问题。对中国核武器进 一步发展到国际先进水平做出了重要贡献。 是中国有没有这个可能搞原子武器、原子弹，了解 我国核科学界的水平，有没有能力去做原子弹。我 五、宇宙线研究大有作为 们在近代物理所待了三个月，了解研究所和人才队 伍情况。我们给每个人都写了一个学术小传，都有 作为太阳系以外唯一的物质样本，宇宙线以及 哪些人， 每个人的姓名、专业特长和过去的经历等。 它们的起源是人类探索宇宙及其演化的重要途 当时钱三强也接受了采访，提出了关于大力发 展核科学研究，加紧人才培养，在较短时间内建立 我国核工业， 研制原子弹的建议。 径。我的建议是要大力发展宇宙线研究。 高能所的 LHAASO 项目成功发现了一批能量 很高的中性源，而且是从同一个方向过来的，还有 我们整理了很厚的一本材料，后来送上去了。 好多别的中性源是不同的方向。那么这些中性源 中宣部根据我们的调研情况和许多科学家的意见， 是什么？目前高能所的研究结果认为是高能的光 向中央写了大力发展原子能科学技术的书面材料， 子，这需要有进一步实验的确切证明。但我觉得至 为中央及时决策起了促进作用。1955 年 1 月 16 日， 少从理论上来看也很可能是高能中微子，而且很可 毛泽东在中南海主持召开中共中央书记处扩大会 能正反中微子都有。假定证实了这些中性源是高 议， 正式做出发展中国原子能事业的决定。 能中微子，不管是正的或是反的，都将是大事情！ 我是 1951 年从清华大学物理系毕业，之后在中 央宣传部理论教育处担任干事，1956 年年底调到原 28 因为人类的加速器是做不到的！但加速器做不到， 不等于高能物理不要研究。 历史经纬 对于 LHAASO 项目，第一要继续发现实际有多 大事情来酝酿。 少个中性源，这是很大的一个工作，第二还要搞懂 高能所从 1973 年成立以来，50 年里走过了不 这些中性源是什么。首先要回答的一个大问题是， 平常的历程，建设了北京正负电子对撞机，在高能 为什么在宇宙线里会有那么多？而且不能排除这 物理和相关领域取得了很大成绩，实现了邓小平所 些可能的正反高能中微子就是“暗物质”。这个问 说的“占据一席之地”。我非常高兴看到高能所这 题的重要性在于它可能颠覆现在的暴涨宇宙论。 几年基础研究做了很多有价值的工作，而且由于有 宇宙暴涨阶段会放出一堆粒子来，这个众所周知， 基础研究的工作基础，应用研究也做了很多有价值 但能量怎么可能有那么高呢？如果证明这个高能 的工作，东莞的中国散裂中子源，还有方守贤推动 中性源就是“我们的宇宙”里的“源”，不是来自“我 的中国质子治癌加速器的建设等等。特别是质子 们的宇宙”以外的源。这个暴涨宇宙论怎么出得 治癌加速器，装置的国产化，有望大幅降低设备成 来？为什么会出现这个东西？这绝对是诺奖级的 工作， 高能物理研究所不要丢失大机会、大结论。 当然我还有一个假说：这并不是暴涨宇宙论的 结果，而是来自两个正反黑洞的湮灭。黑洞的湮灭 不仅形成了现在的暗物质，而且还可能有暗能量。 暗物质很可能是高能中微子、超高能中微子，暗能 量可能也是正反黑洞湮灭的产物。 所以当代宇宙线的研究，正面临一个非常大的 机遇。高能所做了非常好的工作，发现了这个超高 能中性射线，但未必一定是超高能光子射线。所以 还需要实验家继续奋斗，也要有理论家跟上来深入 分析探讨，争取获得重大突破性成果。一个建议 是：能不能做一个正黑洞和反黑洞碰撞的理论，出 来好多成分， 解释宇宙暴涨很多的信息？ 我这篇文章讲的内容主要是三件事情：第一件 本和医疗成本，为众多恶性肿瘤患者提供可及性更 高的先进治疗技术和设备。国外的质子治癌加速 器进口估计要十亿人民币一台，国产化的成本才一 亿多人民币。 国内的市场也很大，每个省市都配置的话，全 国会接近千台，还可以出口，具有很大的经济意 义。这一治癌新技术可以“飞”入寻常患者家，是民 用的，可以治病，现在得癌症的人很多很多！方守 贤推动的质子治癌加速器的建造绝对是大事情。 中央的决策方针很正确，重视基础研究并没有说是 不要应用，这个基础研究做出来就会带动应用研究 的快速发展，这些都是英明正确的决定！ 如果当年中央没有战略决策建造北京正负电 子对撞机，就不会有后面带动一系列高新技术的发 事情是高能加速器建设“七下八上”的曲折历史；第 展，如超导腔、速调管等加速器技术，更不会有后面 二件事情是周恩来总理批复建立高能所的历史；第 一系列的重大科研成果的产出，以及一系列应用成 三件事是邓小平同志的决策，邓小平同志这个事情 果的获得。 也需要记载，也需要整理，也需要把邓小平关注的 这个事情整理成系统的材料。 2023 年高能所建所五十周年，非常值得纪念。 这件事情我是很赞成的。纪念不仅仅是为展现高 高能物理学科在中国为什么能够发展？有周 能所的发展，特别是要纪念中央在中国高能物理发 恩来的指示，也有邓小平的指示，一代人要回答一 展过程中这一系列的贡献，没有中央的英明决策， 代人的问题：周恩来时期回答了周恩来时期的问 没有周恩来、邓小平等老一辈政治家的关怀和支持 题，邓小平时期回答了邓小平的问题，新的时期我 基础研究，就没有高能所的今天，也是纪念中国科 们还要回答新时期的问题。基础研究不能断，下一 学技术蓬勃发展的这五十年。希望未来高能所要 步要怎么做？高能所要怎么发展？在纪念高能所 持续开拓创新，保持开创性思维，做出更多重大原 建所 50 周年之际，要当成大问题，大事情来做、当成 创性的成果，取得更多重大的技术突破。 29