科研的道路上，從來不是灑滿陽光的。我們更像是在黑夜中摸索前行，會跌倒無數(shù)次，甚至滑入泥潭中。好在，前人奠定的基礎(chǔ)和拓荒的足跡，就像黑夜中的星光，雖不夠完全照亮前程，但也足以提供希望和信心。

 星軌（圖源：pixabay） 

迄今為止，我在加速器領(lǐng)域摸爬滾打四十年了，見證了從“正負(fù)電子對撞機(jī)”（BEPC）到“高能同步輻射光源”(HEPS）的跨越式發(fā)展歷程。這期間有取得成績的歡愉，更多的是挫折和復(fù)雜的感受。在黑夜中前行的感覺不時伴隨著我，但希望的星光也時刻指引著我。

在這里，我想將自己兩個項(xiàng)目的經(jīng)歷分享給大家。

 北京正負(fù)電子對撞機(jī)鳥瞰圖（圖源：“中央廣電總臺中國之聲”公眾號）

在十幾年前，我主持研發(fā)北京正負(fù)電子對撞機(jī)重大改造工程（BEPCII）的核心系統(tǒng)——500MHz超導(dǎo)腔系統(tǒng)。它相當(dāng)于汽車的發(fā)動機(jī)，重要性自不必說。最終，兩套超導(dǎo)腔順利研制出來了，但嚴(yán)格意義上說，是日本研制的腔。全球的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，超導(dǎo)腔有一定幾率會突發(fā)故障，一旦發(fā)生就不得不停機(jī)，如果沒有備機(jī)，一停就是一年以上。因此，一定要有備用腔，但研制難度太高，當(dāng)時做不出來。不光是我們做不出來，全世界也沒幾個國家能做出來。

那么，我們敢不敢、能不能自主研發(fā)BEPCII的備用超導(dǎo)腔？這個問題，別人問我們，我們也在問自己。這回是真刀真槍硬碰硬了，成功了，皆大歡喜；失敗了，團(tuán)隊(duì)乃至每個人的能力，都將被懷疑。

但這事來不及多想，因?yàn)闀r間不等人。更何況，從長遠(yuǎn)看，要想不受制于人，掌握核心部件制造工藝和總體集成技術(shù)、擁有獨(dú)立的自主知識產(chǎn)權(quán)，就是我國發(fā)展高科技的必由之路。

回想起來，我們當(dāng)時是硬著頭皮但又義無反顧地扛下了任務(wù)，鉚足了勁，一門心思要把腔造出來。很多老一輩科學(xué)家，也紛紛鼓勵我們。也正是他們當(dāng)年勇往直前的奮斗精神，強(qiáng)烈地激勵著我們。

經(jīng)過幾年刻苦攻關(guān)，克服了重重困難、經(jīng)歷了無數(shù)挫折，我們最終從無到有，研制出了500MHz超導(dǎo)腔系統(tǒng)，并于2017年投入BEPCII運(yùn)行。這是自主研制的超導(dǎo)腔系統(tǒng)首次替代進(jìn)口在大科學(xué)裝置上運(yùn)行，不僅開辟了國產(chǎn)化新路，而且我國也由此躋身于少數(shù)可成功研制超導(dǎo)腔的國家之列。令人欣喜的是，它的性能超乎想象的好，而且沒有任何故障。到現(xiàn)在，這個腔及其系統(tǒng)依然表現(xiàn)優(yōu)異，實(shí)現(xiàn)了長期穩(wěn)定載束，支撐著BEPCII取得了許多世界級的發(fā)現(xiàn)。這也是目前我國唯一在大科學(xué)裝置上長期穩(wěn)定運(yùn)行的超導(dǎo)腔系統(tǒng)。

 高能同步輻射光源（HEPS） 

第二個項(xiàng)目是HEPS。它是亞洲首臺第4代光源、我國首臺高能光源。HEPS的核心是一臺儲存環(huán)加速器，是全世界首批10皮米弧度量級自然發(fā)射度的光源之一?；谌澜缱畹偷陌l(fā)射度，它將會產(chǎn)生全世界最亮的光。為此，磁鐵、電源、真空、注入等所有的硬件指標(biāo)，均要達(dá)到世界最高標(biāo)準(zhǔn)。

2020年初，我擔(dān)任了HEPS的總指揮，“建造最亮的同步輻射光源”的世界級挑戰(zhàn)，就這樣擺在了我面前，而我那時已經(jīng)60歲了。多年奮戰(zhàn)后，它已經(jīng)成功發(fā)射出了第一束光，初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果也已充分驗(yàn)證了第4代光源性能的卓越性。

這些年我接受了許多采訪，記者問得最多的一個問題是：在這個年紀(jì)接下HEPS，你是怎么想的，就沒有畏懼之心嗎？我的回答是：怎么會不畏懼？但既然歷史選擇了我，我也答應(yīng)了，那就要把這項(xiàng)工作做好。

做任何前人沒有做過的事情都會有畏懼感，沒有這份畏懼感，事情也做不好；而我感受更多的，卻是如履薄冰，是沉甸甸的責(zé)任。

建成HEPS，將提供世界級研究成果的重要支撐平臺，大大提升我國的科技實(shí)力；如果沒有它，我們將永遠(yuǎn)在國外的成果后面跟跑。這就是我無所畏懼的初心和原動力。

 高能同步輻射光源儲存環(huán)設(shè)備裝調(diào) 

HEPS項(xiàng)目聚集了幾百名科研工作者，攻克了絕大部分技術(shù)難關(guān)，大幅提升了我國加速器和光束線站的建設(shè)水平。這個過程中，既有眾多可歌可泣的人物，也有許多頑強(qiáng)攻關(guān)的故事。正是有了這個敢為人先的集體，和無數(shù)個潛心鉆研的日日夜夜，才成就了今天的工程進(jìn)展和驕人業(yè)績。2024年8月6日凌晨，HEPS儲存環(huán)首次成功實(shí)現(xiàn)單束團(tuán)束流存儲，目前束流已累積到40毫安以上，并產(chǎn)出了第一束高能同步輻射光，開始了同步光線站的樣品實(shí)驗(yàn)。

HEPS能取得今天的成績，是幾代加速器人的不懈努力，更是踐行科學(xué)家品行、傳承科學(xué)家精神的巨大收獲和必然成果。老一輩科學(xué)家的精神品德，就像黑夜中閃亮的星光，引我方向，照我路程，伴我前行。

本文作者

潘衛(wèi)民，中國科學(xué)院高能物理研究所研究員，現(xiàn)任高能同步輻射光源工程總指揮。主持研發(fā)了多個頻段的超導(dǎo)腔系統(tǒng)和連續(xù)波超導(dǎo)腔質(zhì)子直線加速器，突破了多項(xiàng)瓶頸技術(shù)，多次獲北京市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎等。