加速器建设：藏在大国重器里的冷知识与野望
上个月去北京怀柔雁栖湖转路，误打误撞蹭了朋友的车进高能所园区边上，隔着防护围栏远远望到那片银灰色的巨型装置，山风卷过来，都好像带着点震颤的底气。
北京怀柔高能同步辐射加速器装置外观
说实话，我之前跟大多数人一样，以为加速器就是把粒子加速撞一下，凑个热闹搞点基础研究就行。去年跟高能所的一个老同学吃火锅，聊到凌晨才知道，这里面的建设难度，真的超出想象。
要把粒子加速到接近光速，轨道的精度要控制在头发丝直径的千分之一。整个装置几公里长的管道，真空度要比太空还高。好多核心部件十年前全靠进口，人家不仅卖得贵，还卡你交货期，说不给你就不给你。这些年加速器建设团队啃了多少硬骨头，才把绝大多数核心部件换成了国产，说起来都是一把汗。
散裂中子源加速器核心束流管道
不过话说回来，不是所有成果都能马上变成兜里的钞票。加速器本来就是给基础研究搭台子的，基础研究本来就是十年树木的事儿。你今天种下去的树苗，可能二三十年之后才会结出改变整个行业的果子。但你不种，就永远只能等着摘别人的果子，永远被卡脖子。
我去年看过一份开放运行报告，东莞散裂中子源投入使用不到六年，已经支持了全国三百多个高校、科研院所和企业的研究项目，其中近三分之一都是卡在关键节点的“卡脖子”技术项目，好多就是进去做了一次测试，就找到了问题的根在哪，一下子就推进了。这就是加速器建设的价值，看不见，但是顶用。
下一代加速器建设，我们站在了什么位置
现在全世界都在拼下一代加速器技术。高能物理方向，我们在论证环形正负电子对撞机，这个要是建起来，就是全世界高能物理的核心。应用方向，紧凑型加速器、医用加速器的技术升级，我们也走在第一梯队。
好多人不知道，现在我们已经建成的这些大装置，运行指标大多数都超过了当初的设计值，很多国外的科学家都主动来申请机时，要用到我们的装置做研究。原来都是我们出去求别人，现在反过来了，这种变化，太提气了。
当然，问题也不少。超导加速器的低温稳定性问题，束流的精准控制问题，还有好多核心材料我们还在攻坚，不是说已经躺赢了。
上个月刷到一个所里的vlog，好多刚毕业的95后工程师，天天泡在装置的隧道里，一身油污，满脸出汗，聊起下一步要建的新装置，眼睛亮得像星星。这种劲儿，真的比什么都重要。
加速器建设，从来不是给某一个单位攒政绩，也不是搞个大玩具摆着看。这玩意是给整个国家的科技发展打地基的。地基打得越深越牢，上面才能盖得起摩天大楼，才能长出改变世界的新东西。
下次你再听到“加速器建设”这几个字，别觉得跟你没关系。你手里的手机，你打的疫苗，你未来可能用上的新能源汽车、抗癌药，根子都可能扎在这片几公里长的钢铁隧道里。那里转着的不只是粒子，还有我们整个民族往上走的野心。
不是所有加速器，都能归到“国之重器”这一类
很多人对加速器的第一印象，还是医院放疗科那个一人高的设备，对吧？那确实是加速器，但我们今天说的大科学装置级的加速器建设，完全是另一个维度的故事。 现在国内已经建成投用的顶尖装置，一个是广东东莞的散裂中子源，一个就是怀柔的高能同步辐射光源，这俩都是加速器建设领域的顶流之作。北京怀柔高能同步辐射加速器装置外观
说实话，我之前跟大多数人一样，以为加速器就是把粒子加速撞一下，凑个热闹搞点基础研究就行。去年跟高能所的一个老同学吃火锅，聊到凌晨才知道，这里面的建设难度，真的超出想象。
要把粒子加速到接近光速，轨道的精度要控制在头发丝直径的千分之一。整个装置几公里长的管道，真空度要比太空还高。好多核心部件十年前全靠进口，人家不仅卖得贵，还卡你交货期，说不给你就不给你。这些年加速器建设团队啃了多少硬骨头，才把绝大多数核心部件换成了国产，说起来都是一把汗。
砸几百亿搞加速器建设，钱都花在了刀刃上吗
这话我听过太多次。街头巷尾聊起来，总有人说搞这么大的玩意，不如把钱投到民生里。我原来也有点疑惑，直到了解了这些年实际出的成果，才彻底转了观念。 你现在用的智能手机，里面的芯片制造，最先进的极紫外光刻技术，核心原理最早就是从加速器光源研究里出来的。现在我们好多企业研发先进动力电池，要测电极材料在充放电过程中的内部结构变化，原来老方法要半个月，放到散裂中子源里测，几个小时就拿到结果。 新冠疫情的时候，好几个团队解析新冠病毒刺突蛋白结构，用的就是我们自己的同步辐射光源，不然根本不可能那么快拿到数据出成果。散裂中子源加速器核心束流管道
不过话说回来，不是所有成果都能马上变成兜里的钞票。加速器本来就是给基础研究搭台子的，基础研究本来就是十年树木的事儿。你今天种下去的树苗，可能二三十年之后才会结出改变整个行业的果子。但你不种，就永远只能等着摘别人的果子，永远被卡脖子。
我去年看过一份开放运行报告，东莞散裂中子源投入使用不到六年，已经支持了全国三百多个高校、科研院所和企业的研究项目，其中近三分之一都是卡在关键节点的“卡脖子”技术项目，好多就是进去做了一次测试，就找到了问题的根在哪，一下子就推进了。这就是加速器建设的价值，看不见，但是顶用。
下一代加速器建设，我们站在了什么位置
下一代加速器建设，我们站在了什么位置
现在全世界都在拼下一代加速器技术。高能物理方向，我们在论证环形正负电子对撞机，这个要是建起来，就是全世界高能物理的核心。应用方向，紧凑型加速器、医用加速器的技术升级，我们也走在第一梯队。
好多人不知道，现在我们已经建成的这些大装置，运行指标大多数都超过了当初的设计值，很多国外的科学家都主动来申请机时，要用到我们的装置做研究。原来都是我们出去求别人，现在反过来了，这种变化，太提气了。
当然，问题也不少。超导加速器的低温稳定性问题，束流的精准控制问题，还有好多核心材料我们还在攻坚，不是说已经躺赢了。
上个月刷到一个所里的vlog，好多刚毕业的95后工程师，天天泡在装置的隧道里，一身油污，满脸出汗，聊起下一步要建的新装置，眼睛亮得像星星。这种劲儿，真的比什么都重要。
加速器建设，从来不是给某一个单位攒政绩，也不是搞个大玩具摆着看。这玩意是给整个国家的科技发展打地基的。地基打得越深越牢，上面才能盖得起摩天大楼，才能长出改变世界的新东西。
下次你再听到“加速器建设”这几个字，别觉得跟你没关系。你手里的手机，你打的疫苗，你未来可能用上的新能源汽车、抗癌药，根子都可能扎在这片几公里长的钢铁隧道里。那里转着的不只是粒子，还有我们整个民族往上走的野心。