加速器建设：藏在国之重器里的追赶与突破

说实话，很多人对加速器的印象，还停留在物理课本那几行干巴巴的文字，对吧？不少人一提加速器，第一反应就是欧洲核子中心那台大型强子对撞机，是顶尖物理学家的玩物，跟咱们普通人没关系。错。大错特错。 现在你手里的手机芯片，能做到5nm、3nm，里面每一片晶圆的离子注入，离不开加速器。癌症病人要做质子重离子治疗，杀死癌细胞不碰好细胞，核心设备就是加速器。航天卫星上天前，所有元器件要做辐照老化测试，也得靠加速器。甚至农业上的辐照育种，能种出更大更甜的水果，背后也是加速器。加速器建设，根本不是什么冷门的基础研究噱头，是整个现代科技工业体系的“压舱石”。

加速器建设是实打实的大国入场券

要搞成一套能正常运行的加速器，尤其是高能加速器，难到什么程度？我给你举个例子，超导加速器用的二极磁铁，要求整个一百米长的束流管道，磁场均匀度误差不能超过万分之一，加工精度差一个微米都不行。低温超导的腔体，表面粗糙度要低于几纳米，说白了就是比镜子还光滑几百倍。 不是砸钱就能砸出来的。每一个环节，从材料到加工，从控制软件到组装调试，全靠自己工业体系托着，缺一环你都搞不定。十几年前，国内医院想买一台小型医用加速器，国外厂商坐地起价，交付期能拖三五年，坏了配件要等半年，你一点办法都没有。 四川锦屏地下实验室加速器建设施工现场 我前两年接触过一个做半导体辐照改性的民营企业，老板说原来他买一台进口的低能加速器，花了快两个亿，现在买国产的，不到六千万，性能还更好。这就是自己搞加速器建设的意义。真不是为了拿什么奖，是把定价权握在自己手里，把脖子从别人的卡脖子里伸出来。 现在全球能完整自主建设从低能到高能全系列加速器的国家，掰着手指头数，不超过四个。你说这不是大国入场券是什么？

现在咱们的加速器建设摸到了哪一步

去年我去东莞中国散裂中子源开行业会，进了地下束流厅，站在那台一万多吨的强流质子加速器旁边，那种震撼，你不在现场根本感受不到。一万多吨的设备，组装精度控制在0.1毫米以内，整个装置90%以上的部件都是国产，核心部件100%国产。 说实话，二十年前，圈里人想都不敢想能搞成这么大的装置。那时候咱们搞个几十兆电子伏的加速器，核心磁铁都要从国外买。现在呢？兰州重离子加速器的小型化医用装置已经落地十多个省市，上海硬X射线自由电子激光装置已经出光，比原定计划提前了快一年，亮度比国外同类型装置还高一个量级。 上海硬X射线自由电子激光装置竣工鸟瞰图 不过话说回来，也不能吹得太满。咱们确实在很多中低能领域和应用领域已经实现了超越，但是在超高能对撞机的核心高频功率源、部分特种超导材料上，咱们还有差距，还得追。 之前网上吵得沸沸扬扬要不要建超大对撞机，其实圈里人都没那么激动。技术没到那个地步，咱们就先搞应用，先积累技术，技术到了，水到渠成自然就建了，哪有那么多非黑即白的事。

未来十年加速器建设的新机会在哪

未来十年加速器建设的新机会在哪 现在整个行业最热的两个方向，一个是小型化民用加速器，一个是特种领域的定制化加速器。 先说小型化。原来一台质子治疗用的加速器，要十几个亿，占整整一栋楼，普通地级市的医院根本用不起。现在国内几个团队搞的小型化超导质子加速器，体积缩小了三分之二，价格砍了一半还多，现在不少地级市都开始装了。这是什么概念？原来很多癌症病人要跑到北上广排队等治疗，现在在家门口就能做，这就是救命的事。 另一个方向是能源领域的加速器驱动次临界堆系统，说白了就是用加速器产生的中子来焚烧核废料，把原来需要存放几十万年的高放射性废料，变成可以继续发电的燃料，还能减少90%以上的废料体积。这个技术要是真的落地商用，整个核能产业的格局都会变，现在咱们国家在这个方向的研究，已经走到了世界第一梯队。 还有很多小方向，比如航天育种，比如文物辐照灭菌，比如工业无损检测，到处都缺合适的加速器。原来没人愿意做这些小装置，觉得赚不到钱，现在不一样了，下游需求起来了，民间资本也进来了，不少创业公司都做得有声有色。 我上个月跟一位搞了四十年加速器建设的老院士喝茶，他说这辈子最欣慰的不是拿了多少奖，是看到现在年轻人敢想敢干，原来不敢碰的指标，说上就上，原来被卡脖子的地方，一个一个啃下来了。他说刚参加工作的时候，跟着前辈修进口加速器，连图纸都是外文的，拆个零件都要记半天，现在咱们自己设计的装置，国外的专家都要过来参观学习。 这话听着，真的提气。国之重器，从来不是天上掉下来的，是一代人一代人啃硬骨头啃出来的。加速器建设这条路，咱们走对了，接下来接着走就是了。