北京正负电子对撞机的建设历程

20世纪初，人们利用宇宙线中的高能量粒子来做实验，但是宇宙线中的高能粒子比较稀少，随着人工加速粒子的能量不断提高，高能加速器就成了基本粒子物理研究的必需工具。20世纪30年代，高能物理学诞生。20世纪50年代，欧美已相继建设了各类高能加速器，但中国仍是一片空白。1955年，赵忠尧利用从美国带回的部件主持建成了一台700 keV（103电子伏）的质子静电加速器，由此中国在此领域实现了零的突破。同年，谢家麟从美国归来，开始了电子直线加速器的研制。

新中国成立初期，不论是在科技人才的储备上，还是在资金的支持上，我国均没有条件建造高能加速器。但鉴于它的技术及应用可能与核工业有关，在国家第一个科技发展规划—《1956—1967年全国科学技术发展远景规划》（简称《十二年规划》）中即计划“在短期内着手制造适当的高能加速器”。从新中国成立到20世纪60年代，我国先后建成了高压加速器、静电加速器、感应加速器、电子直线加速器、回旋加速器，但都是低能小型加速器，仅适于做低能的核物理实验。而“建立中国自己的加速器和对撞机”的提案却数次搁浅，高能加速器建造项目在30余年的时间里前后遭遇七次下马，第八次上马的北京正负电子对撞机才最终成功。

在苏联专家的指导下，中国在1958年就已设计出了20亿电子伏电子同步加速器，但当时这一设计因“保守落后”被否定。1960年5月，中国科学家完成了螺旋线回旋加速器的初步设计方案，后经过论证，认为该项目对物理工作意义不大。1965年，中国科学家第四次提出了建造质子同步加速器的方案，却又因故暂停。1969年，中国科学家提出建造强流直线加速器用于探索、研究、生产核燃料的计划，可是计划在与另两个方案的争论中无疾而终。1972年，张文裕、朱洪元、谢家麟等18位中国科学家联名上书中央后，国务院批准了“七五三”工程，计划10年内建造一台400亿电子伏质子同步加速器，然而计划却在1974年底和1975年底两度搁浅。1977年，“八七工程”诞生，计划投资7亿元人民币，在1987年建成4 000亿电子伏质子同步加速器。国家批准“八七工程”建设后，国内外仍不断有反对的呼声。如聂华桐等14位美籍华裔科学家曾联名致信邓小平等中央领导，认为建造50 GeV质子同步加速器耗资大，技术水平只相当于国际上50年代末的水平，没有明确的物理目标，做出有意义的研究结果的可能性十分渺茫。1980年底，在国民经济调整的大局下，中央最终还是决定缓建“八七工程”。

与此前的几次仅限于纸上谈兵的高能加速器建造计划不同的是，“八七工程”取得了如实验中心选址、10 MeV质子直线加速器的建成等实质性的进展。1981年底，李昌、钱三强致信中央领导，请求批准正负电子对撞机方案。邓小平批示：“这项工程已进行到这个程度，不宜中断。他们所提方案比较切实可行，我赞成加以批准，不再犹豫。”该工程随后被命名为“8312工程”。(https://www.daowen.com)

对于当时从未有大科学工程建设的中国来说，北京正负电子对撞机（BEPC）的建设起步是困难的，有限的资金、匮乏的管理经验、外界的质疑无一不考验着这项工程的参与者。BEPC最终能建造成功，国家领导人邓小平的一贯支持起到了关键作用。面对实际工程问题，谢家麟、方守贤等人发展并推广了国外对于大科学工程所采用的临界路程方法（CPM）来指导工程进展，有效促进了项目顺利完工。

1988年10月16日，BEPC首次实现正负电子对撞。《人民日报》称“这是我国继原子弹、氢弹爆炸成功、人造卫星上天之后，在高科技领域又一重大突破性成就”。10月24日，邓小平参观北京正负电子对撞机并发表讲话，强调“中国必须在世界高科技领域占有一席之地”。

“8312工程”在短短几年内除完成建设对撞机（BEPC）本体外，还相继建成了大型通用探测器—北京谱仪（BES）与北京同步辐射装置（BSRF）。BEPC/BES的亮度为同能区加速器SPEAR的四倍。为此，美国SLAC决定停止SPEAR的物理运行，从而使得BEPC成为世界上唯一工作在这一能区的正负电子对撞机。BES被公认为是当代国际同类探测器中最先进的谱仪之一。而BSRF是一台可提供较宽波段X光的光源，可提供多学科用户开展同步辐射应用研究与实验研究。

2003年底，国家批准了北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCII）。工程于2004年初动工，2008年7月完成建设任务，2009年7月通过国家验收。根据中国科学院高能物理研究所官方资料介绍，BEPCII是一台粲物理能区国际领先的对撞机和高性能的兼用同步辐射装置，主要开展粲物理研究，预期在多夸克态、胶球、混杂态的寻找和特性研究上有所突破，使我国保持在粲物理实验研究的国际领先地位；同时又可作为同步辐射光源提供真空紫外至硬X光，开展凝聚态物理、材料科学以及微细加工技术方面等交叉学科领域的应用研究，达到“一机两用”。