杨振宁坚持反对中国建设高能加速器的历史原因

这篇文章发表于2018年7月1日

原标题:杨振宁坚持反对中国建设高能加速器/科学春秋的历史原因

编者按:

中国应该建造大型对撞机吗？自该项目于2012年启动以来，争议从未平息。2016年9月4日，中国著名物理学家杨振宁先生在《知识分子》杂志上发表了一篇文章，称“今天中国不适合建造超大型对撞机”，将科学界的讨论扩大到公众，包括许多对杨振宁的误解。事实上，在20世纪70年代，当杨振宁第二次回到中国时，他与中国科学界举行了会谈，强烈反对中国建设高能加速器。这背后的历史原因是什么？近日，上海交通大学科学史研究员黄庆桥考察了杨振宁反对中国建设高能加速器的历史渊源，这可能有助于加深对中国是否应该建设高能加速器这一重要历史和现实问题的理解。

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杨振宁反对中国建设高能加速器既是历史，也是最近的现实辩论。人们倾向于从北京正负电子对撞机的成功建造和20世纪80年代以来中国高能物理发展的巨大成就中进行推断。他们认为杨振宁反对中国建设高能加速器的观点是错误的，所以中国政府没有采纳他的观点。事实上，这是对历史的误解。

2018年3月，杨振宁先生的《黎明收藏》出版了。在这个收藏中，杨振宁1972年夏天回国期间与中国科学家举行的一次座谈会的记录首次公开披露，具有重大的历史价值。在1972年7月4日下午的座谈会上，杨振宁“与儒家思想吵了一架”，强烈反对中国建设高能加速器。事实上，这只是1972年6月27日至7月5日杨振宁在北京举办的10项学术活动之一。这十项学术活动形成的内部印刷材料《美国华裔物理学家杨振宁学术活动记录》完整记录了杨振宁对中国科学发展的意见和建议。朱克真先生曾在日记中提到这10卷文件:“原子能研究所、物理研究所和北京大学物理系共负责记录10卷，记录相当详细。”

遗憾的是，虽然学术界已经提到了杨振宁著名的“文字与儒学之战”，但这10卷珍贵的史料并没有得到充分的发掘、利用和呈现。因此，审视杨振宁反对中国建设高能加速器的历史渊源，不仅有助于消除对历史的误解，也有助于我们加深对中国是否应该建设高能加速器这一重要历史和现实问题的理解。

1972年杨振宁访华与学术活动

1945年，杨振宁去美国深造。他有26年没有回到中国，并于1964年成为美国公民。至于杨振宁在26年期间未能回归中国的原因及其与中国的关系，作者已经在《破冰之旅:杨振宁于1971年首次回归中国》一文中讨论过。1971年7月19日，杨振宁在离开祖国26年后，以美籍华人科学家和诺贝尔奖获得者的身份首次回到中国，直到8月17日离开。在此期间，杨振宁主要看望家人，参观了北京和上海的许多大学和研究机构。

尽管周恩来总理在7月28日与杨振宁进行了近五个小时的会晤，但周恩来主要是想在打破中美关系僵局的背景下了解更多美国的情况。杨振宁尽可能多地谈及自己的观点，双方的交流几乎不涉及科学技术的发展。

在这次回访中，杨振宁已经知道中国政府正在考虑建造高能加速器。根据今天的物理报告，杨说中国物理学家有信心不管他们决定建造什么样的加速器，他们都会成功。然而，这份报告没有谈到杨振宁对中国建设高能加速器的态度。

1972年6月16日，杨振宁第二次回到中国。在尼克松总统访华和中美关系解冻的背景下，杨振宁从第二次访华开始就有了更多的想法，那就是增进中美之间的友谊，特别是帮助中国发展科学技术:“到1972年夏天，当我第二次访华时，我已经下定决心，作为一名华裔美国科学家， 我有责任帮助这两个与我关系密切的国家，并搭建理解和友谊的桥梁。 我也觉得在中国发展科学技术的道路上，我应该贡献一些力量。””华东师范大学出版社，1998年版，第223页。)

杨振宁的这些思想实际上是中国科学界的强烈愿望。此外，国内环境也有利于这一愿望的实现。1972年，在毛泽东的支持下，周恩来领导了批判极左思潮的斗争，对国民经济、科技教育、文化和统一战线进行了一系列调整。在这种背景下，杨振宁试图帮助中国的想法得以实现，杨振宁与中国科学界进行了深入交流，并对中国科学事业的发展提出了自己的意见和看法。其中最重要的是，1972年6月27日至7月5日，杨振宁被安排与中国科技教育界共进行10场讲座或讨论，其中不包括7月2日对周恩来总理的采访。

总结杨振宁的10项学术活动，有以下特点:

首先，学术性相对较强。每项活动几乎不受政治干预。它是在严格的学术氛围中进行的，并成功完成。这是极其罕见的。当然，这也是由于1972年周恩来领导下的国内基本面调整带来的短期秩序。

二是深入沟通和广泛受众。这是第一个特性的延续。许多小规模和高层次的深入讨论和讨论可以使杨振宁了解中国科学界的真实情况，而许多学术报告或通俗科学报告将使更多的中国科技工作者接触到物理学发展的前沿。每次互动交流将使杨振宁加深对中国科学界的了解。

在与中国科学界深入交流的基础上，杨振宁对中国科学界的深刻理解是他坚决反对中国建设高能加速器的非常重要的原因。

杨振宁对高能物理的总体判断及其物理思想

作为高能物理领域的领导者，杨振宁不能不认识到发展高能的重要性。事实上，他对高能物理的价值有独特的看法。在6月28日的研讨会开始时，他谈到了高能物理学的两个方面:一个是技术，它很容易被看到，更重要的是，还有一个方面不能立刻被清楚地看到。“这是整个高能物理学的推广。高能物理学是物理学的前沿。例如，它的发展就像在沙堆上撒沙子，沙堆从底部到顶部都有所改进，影响很大。”“从长远来看，没有问题。必须发展高能物理学。”因此，杨振宁对发展高能物理的重要性和意义有着明确而独特的看法。

然而，杨振宁对60年代和70年代高能物理发展面临的问题和前景也有不同看法。上世纪六七十年代，随着日内瓦西欧欧洲核子研究中心(CERN Nuclear Center)的成功建设及其科学实验的成就，高能物理学迎来了发展的黄金时期。学术界普遍对高能物理的发展持乐观态度。在高能物理蓬勃发展的背景下，杨振宁与普通人有着不同的看法。

例如，当被问及20世纪60年代欧美高能物理大发展的背景时，王戎说:“当时没有原则、讨论或指示，但由于资金充足，各个领域都有发展。从增长率来看，它并不比其他领域高，但社会上有一种趋势认为高能物理有着不可估量的发展。”他还明确表示，这种趋势并不存在，许多研究生已经离开高能物理。

当贺作秀问到建造高能加速器的意义时，他说:“我的观点相当悲观，可能不会有任何新的结果。然而，这种观点在美国很难说，因为“群众关系”不好。如果你有这么多的人和这么多的钱，而你没有得到多少，你就不能投票。”为什么杨振宁“更加悲观”？因为在他看来，“今天高能物理面临的问题是概念突破的问题，而不是精确度的问题。”他还举了一个非常具体的例子:“我对建造1万亿电子伏特加速器并不乐观。”

他的观点引起了中国物理学家的兴趣，他在7月4日的研讨会上进一步解释说:“关键概念应该进行理论分析。我并不是说在高能加速器上不能做任何重要的实验。我想说的是，具有关键意义的发展应该基于物理概念。”

由此，我们可以认为杨振宁反对中国建设高能加速器首先源于他的物理概念。杨振宁认为，20世纪70年代以后高能物理学的发展前景不在于高能加速器能量的增加，而在于物理概念的突破。

美国的经验不适合中国，这个教训值得学习。

杨振宁是20世纪70年代美国最有影响力的高能物理学家之一，因此中国科学家也试图提出一些关于美国高能物理发展的经验问题以供参考。然而，杨振宁认为，美国的做法和经验不适用于中国，应该吸取教训。

例如，当张文宇问及美国发展高能物理的关键原因时，杨振宁说:“一个原因是资金充足，人才众多，苏联在这方面花了很多钱，但是实验很差，人才很少，效率很低。杜布纳没有训练人们来。他还说，“总的来说，有许多人和中心在美国工作，有许多想法，这有点像一百个思想流派的竞争。如果只有一两个中心，你会在小路上走得越来越远，再也回不来了。”显然，美国式高能物理加速器的发展模式与中国的国情不相适应。

然而，美国的一些经验值得中国学习。在杨振宁看来，“美国最大的缺点是它的组织错误。在20世纪60年代，它花了很多钱来刺激高能物理在各个地方的发展。这项政策是错误的。”尽管20世纪60年代的政策刺激了美国各地高能加速器的建设，但经济衰退也带来了建设分散、后续运营和实验资金无着落的问题。杨振宁说，“在美国，每个人都担心资金问题。这与基本政策有关。西欧中心每年的资金为1亿元，相当于美国几项实验室资金的总和。这可能是集权优于分权的优势。”

第二个问题来自美国高能物理人才的培养。“美国在过去十年里培养了大量顶尖人才，这也有一些缺点。学生的知识非常狭窄。获得博士学位后，他们只能在非常狭窄的范围内工作。他们只知道一件事。如果他们找不到工作，他们就没用了。”因此，人才培养过于狭窄，这一教训值得中国借鉴。因此，杨振宁认为，如果中国在10年或20年后发展高能加速器，现在就开始培养专业加速器人才是不合适的。为此，他说:“中国目前缺乏人才。你现在瞄准的是方向。你训练的人知识范围太窄，这不是任何国家都有的。如果我们有人才，我们可以在十年内做任何我们想做的事。美国超导专家费尔班克十年前并没有想到会成为超导加速器，但他现在做得很好。”

日本高能加速器的建设不能成为中国建设的理由

在研讨会上，许多中国物理学家引用了邻国日本高能加速器的发展来说明中国应该向日本学习，建造高能加速器并建立实验基地。杨振宁也反驳了这一观点。他说，“日本花了1亿美元建造了一个100亿电子伏特加速器，束流强度为每秒1013个粒子。我认为这是错误的。当这台加速器成功建成后，美国的类似加速器将被关闭，这对日本物理学家来说将是一个巨大的心理打击。1亿美元可以更有效地用于其他领域，以促进日本高能物理的发展。”

严太轩反驳说，从日本的角度来看，也许通过建设一个100亿电子伏特加速器，一个团队已经建立，人才已经培养出来。对此，杨振宁表示，“日本社会可能已经到了需要这个的地步，这个结论很难得出。但对中国来说，这个结论很清楚，中国的其他需求也太大了。”杨振宁认为，如果我们从不同的角度看待这个问题，日本的例子可以很好地说明中国不需要急于发展高能加速器。例如，日本的工业高度发达，但日本尚未解决高能物理实验基地的问题。“日本目前在实验高能物理方面落后，但此外，在各个方面都取得了巨大进展。如果中国用这笔钱从事生物化学，它的贡献可能会更大。”

当王戎在演讲中说中国也可以建造10亿到30亿电子伏特的小型加速器时，杨振宁回答道:“当然，建造这台机器可以获得电子加速器的经验，培养人才，但我怀疑它能否做好令人满意的工作，因为这种工作将在四五年内完成。对研究工作价值的估计不同于对工业产品价值的估计。如果你所做的工作已经完成，而且只有准确性得到了提高，人们就不会认为它有价值。如果目标是让中国科学为人类做出重要贡献，那么10亿到30亿电子伏特的对撞机是不可能的。”简而言之，建造像日本这样的小型高能加速器不能成为中国建造高能加速器的理由。

中国还不具备从事高能物理的条件。

应该强调的是，杨振宁并不反对中国建设高能加速器，而是反对中国急于获得成功。他不仅不反对，甚至认为，“现在高能物理的发展正处于低谷，也许中国此时可以赶上它。”“从高能物理极大地促进了物理学和科学的发展来看，中国不能忽视高能物理的发展。然而，实现这一目标的最佳途径是符合中国的社会状况、人力资源及其所能提供的资源。这需要每个人讨论。”

他反对在与中国隔绝的情况下发展高能加速器的做法，当然，这是基于对中国国情的深刻理解和对两个重要问题的关注。他说:“通过我最近在北京大学和物理研究所的访问和讨论，我加深了我的观点，即现在不是在中国开发大型加速器的时候。问题在于两点:第一，它需要大量的人力和财力，第二，它能给中国带来多少好处？”

让我们先看看第一个问题。为了回应中国物理学家建造高能加速器的强烈愿望，杨振宁说，“没有高能加速器，中国高能物理的发展受到了一些影响。然而，所有国家的发展都有不同程度的问题。目前，中国缺乏人才和物资。这是一种应该考虑的情况。

"......花几千万美元开发高能加速器，从中国工业发展的角度来看，我很难投赞成票。”当一些学者质疑时，我们是否保持这一差距？杨振宁回答说:“我不是说永远保持这种距离。中国去年的钢铁产量为2100万吨，这个数字翻了三倍后还可以讨论。这个数字是美国和苏联的六分之一，但是美国和苏联的人口是中国的三分之一。中国还有很多其他事情要做。中国应该为人类做出更大的贡献，但我认为它不应该成为高能加速器。”

匆忙安装高能加速器对中国不利。

杨振宁不仅认为中国不具备条件，而且认为建造高能加速器对中国不利。面对中国物理学家对高能加速器的期望，杨振宁尖锐地问道，“如果没有1亿美元的加速器，对中国会有什么危害？如果有一亿美元，为什么不用它来制造计算机和发展生物化学呢？培养更多的人才？但它必须用于研究高能加速器。”面对杨振宁提出的尖锐问题，在场的中国物理学家选择保持沉默。根据当时中国的国情，杨振宁认为中国应该增加各种人才的培养，而不是从事不切实际的高能加速器。他说，“中国对应用型人才的需求非常大，即使不做高能物理，也不一定会有太大的损失。”

他还以一种以退却为导向的方式问道:“是否有可能建造加速器，但问题是哪里是满足社会需求的主要先决条件。中国的条件是不允许的。两亿元是个大数目，也许我对中国工业了解不多。除非你已经研究过，否则2亿元对计算机和生化研究有什么好处，而建造加速器比前两者更有好处，那么我同意。”当一些学者指出一年没有花2亿元时，杨振宁回答说:“当然一年没有花2亿元。但是在美国，“你买了什么？”我不是说不建造加速器没有害处。问题是它是否值得。两亿元人民币可以为工业做很多事情。一些学者还指出，高能加速器的建设可以促进超导、探测器等领域应用技术的发展。为此，杨振宁说，“用一个大计划来促进其他技术的发展是有意义的。但是说起来，在中国建设一个2亿元人民币的加速器会有什么效果呢？”

座谈会结束时，杨振宁说了一句意味深长的话:“我觉得在座的许多人都赞成在中国建设一个大型加速器，这是我没有想到的。对我来说，这个问题很明显。目前建造昂贵的加速器不符合中国的需求。我的想法可能是错误的。但是根据我的观察，我相信我的想法是对的。”

从上面的讨论可以看出，杨振宁并没有完全否定中国高能物理的发展，而是反对中国物理学家脱离中国国情，盲目行动，建造一个耗资巨大的大型加速器。杨振宁的反对具有很强的现实针对性，首先必须明确一点——不能被误解为杨振宁反对中国发展高能物理。

中国的当务之急是培养大量的人才。

杨振宁在反对中国建设高能加速器的同时，也提出了建设性的建议。最根本、最紧迫的事情是培养大量的人才。

在6月28日的研讨会开始时，他指出，“我曾经认为理论物理需要的资源较少，只有年轻的物理学家。中国有很多资源可供下一代科学家发掘，花些力气培养理论物理学家是正确的方向。我通常反对培养脱离实验的理论物理学家，但在中国，在实验发展到一定程度之前，协调实验和理论的发展太慢了。我认为应该首先发展理论物理。”

在实验高能物理学方面，他认为有两个方向可能适合中国当时的情况。一是研究加速器原理和探测器技术。第二是对宇宙射线的研究。同时，可以加强与西欧核中心的合作。

在7月4日的研讨会上，在回答中国物理学家的提问时，杨振宁更系统地阐述了他对中国高能物理发展的建议。他说:“最近，我把自己的想法总结为三点:第一，培养了一大批高能理论物理人才。尽管只有理论，缺乏实验实践，也不可避免地存在一些偏差，但我也希望这将影响整个物理学的发展，起到一定的指导作用。第二，我们应该尽力了解小规模技术发展的国际水平，这样虽然有差距，但差距可以保持不变。值得注意的是，范德格拉夫静电加速器(van der Graff electronic accelerator)等工业和医药用精密机械的制造技术，是中国工业化的必由之路，我认为我们应该在这方面做出一些努力。第三，如果可能，派一些熟悉探测器的人去西欧中心工作。如果张先生和在座的各位认为他们愿意，他们需要我联系。我很高兴与西欧中心进行个人接触。我不敢说它会成功，但我敢说可能性很大。”

杨振宁特别重视理论物理人才的培养。在回答“我们现在应该开始为高能量做准备吗？”他说，“如果我们在高能物理方面不需要大量的投资和设备，我们肯定会这样做。特别是在理论上，中国没有足够的体育人才，应该大力培养他们。但建造一台价值1亿美元的加速器是另一回事。”为什么培养理论物理人才非常重要？在回答另一个问题时，他说:“我不明白为什么有必要在十年内训练人们制造电子加速器。目前，中国需要大量的科技人才。只要培养出优秀的人才，那些想制造质子的人就会制造质子，那些想制造电子的人就会制造电子。”

“异议”的价值和力量

回顾杨振宁与中国物理学家两次对话的全过程，可以发现杨振宁当时反对中国建设高能加速器，并根据中国的实际情况提出有针对性的建议，以使中国的高能物理更好地起步。从历史的发展来看，他当时的反对是正确的，这应该是一个基本的结论。因此，后人在评价杨振宁对中国建设高能加速器的态度时，应该分析具体问题，而不是全盘否定。

1972年，中国经济濒临崩溃。建造一个大型加速器是极其不现实的。那时，高等教育几乎完全停滞不前。没有人才就不可能制造加速器，这样做也没用。通过与中国科技界的交流，杨振宁已经清楚地看到了这种情况。杨振宁认为，中国的当务之急是恢复和发展教育，培养更多的人才。他甚至在座谈会上直言不讳地说:“由于文化大革命，教育被切断了，需要弥补空的短缺，需要培训各个领域的人才...讨论这个问题比十年后建造一个大型加速器重要得多。”尽管中国科学家对杨振宁直言不讳的观点感到非常不舒服，但杨振宁的话很有道理，这无疑是封闭状态下中国科学家清醒的一剂良药。

自1972年以来，杨振宁反对中国建设大型加速器的立场几十年来一直未变。他曾多次公开反对中国建设大型加速器。总之，杨振宁的反对源于他的物理概念，基于中国的国情和实际需要。尽管中国政府后来决定建造高能加速器——北京正负电子对撞机，但杨振宁一贯的观点和建议也激励了中国领导人和科技界。例如，杨振宁一直强调中国仍然相对贫穷，应该特别注意为大型项目节约资金。杨振宁强调，应重视发展中国急需的应用技术。杨振宁强调了人才培养的重要性，并敦促将人才培养放在首位。杨振宁还特别强调了理论对领导者的重要性。杨振宁的观点、意见和建议后来反映在北京正负电子对撞机的建设和中国的科技发展战略中。也许这就是“异议”的价值和力量。

最后，本文以诺贝尔物理学奖获得者、中国著名科学家丁肇中对杨振宁的一句话结束。这句话在总结杨振宁时非常微妙:“他的洞察力和智慧让他意识到，对于许多国家来说，具有实际应用的科学可能比像高能物理这样昂贵的纯科学更重要。”