中國科學(xué)院高能物理研究所于1973年2月1日建所，2023年是高能所建所50周年，這五十年也是中國高能物理大發(fā)展的50年。作為高能所的一員，我的學(xué)習(xí)、工作和成長也都與高能所分不開。本文通過回顧個人學(xué)習(xí)、工作和成長過程中的點(diǎn)滴經(jīng)歷，從一個具體且特殊的角度祝賀高能所建所 50周年。

70年代初，讀初中時，我熱衷于無線電，自己動手組裝各種類型收音機(jī)，無線電發(fā)射機(jī)等等，那時候的夢想就是今后能在無線電廠工作，用上專業(yè)的示波器。1977年高考制度恢復(fù)，那股春風(fēng)撲面的感覺到現(xiàn)在都記憶猶新。1978年夏的一天，父親興奮地從傳達(dá)室取回了我的清華大學(xué)錄取通知書。還記得當(dāng)年選擇報考專業(yè)時的情形，在報紙上刊登的清華大學(xué)專業(yè)中選擇了工程物理系的加速器物理與技術(shù)專業(yè)，感覺這是個核科學(xué)領(lǐng)域有力量的專業(yè)。

入學(xué)不久，大約是1978年的10月份，加速器教研組便組織新生到中國科學(xué)院高能物理研究所參觀。參觀實(shí)驗(yàn)室感覺就象是親臨戰(zhàn)場前線一樣，有著一種真實(shí)感和神圣感，既是一種感性認(rèn)識，又是一種理性認(rèn)識。科研人員辦公桌上成堆的厚厚的外文期刊雜志，給我留下很深的印象。參觀完實(shí)驗(yàn)室，同學(xué)們來到了高能所主樓二層的階梯教室，一位年近花甲、精神矍鑠的老教授在講臺上給學(xué)生們介紹高能所的研究領(lǐng)域、科研情況及對中國高能物理未來發(fā)展的展望，他講的具體細(xì)節(jié)現(xiàn)在記不起來了，但他重點(diǎn)講到高能所計(jì)劃在昌平建造的“87 工程”項(xiàng)目（50 GeV 質(zhì)子同步加速器計(jì)劃），他就是我國著名加速器物理與技術(shù)專家及“87 工程”項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師謝家麟教授。這次參觀給我留下了深刻的印象，在我人生中與高能所的緣分就是那時建立的。

大學(xué)期間，中美建交，80年代初，加速器教研室老師們有機(jī)會出訪美國各大國家加速器實(shí)驗(yàn)室，如SLAC，F(xiàn)NAL，BNL等，帶回了大量先進(jìn)的加速器和對撞機(jī)實(shí)物照片，并制成教學(xué)幻燈片。看到這些世界一流的先進(jìn)的加速器和對撞機(jī)，同學(xué)們對什么是當(dāng)代先進(jìn)加速器和對撞機(jī)有了直觀的感性認(rèn)識，即感受到我國加速器發(fā)展水平與世界的巨大差距，也明確了今后努力的目標(biāo)和方向。

五年大學(xué)時光一晃就過去了，到了拿上獵槍試著自己獵取食物的畢業(yè)論文階段。我被教研組推薦到中科院高能物理研究所做畢業(yè)論文實(shí)習(xí)研究。高能所的指導(dǎo)老師周立農(nóng)研究員因?yàn)樵诤边€有謝家麟先生提出的新型高梯度駐波劍耦合直線加速器的加工任務(wù)，他介紹了裝備齊全的微波實(shí)驗(yàn)室和微波測量儀器的使用方法，留下一張精心準(zhǔn)備的任務(wù)書和一長串英文期刊文獻(xiàn)目錄就匆匆出差了。在周老師給出的期刊文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)室中不斷摸索前進(jìn)，看著推導(dǎo)出的新的電磁場微擾測量理論公式與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果的高度吻合，我慢慢感覺到了獨(dú)立從事科學(xué)研究的樂趣。三個月后，大學(xué)畢業(yè)論文順利完成了，也是我在高能所完成的第一個科研題目，多年后這個大學(xué)期間的畢業(yè)論文研究成果發(fā)表在美國的學(xué)術(shù)雜志上^[1]。

1983年大學(xué)畢業(yè)后，我順利考上了清華本專業(yè)的碩士研究生。我的碩士論文是關(guān)于產(chǎn)生亞微米Ga離子束的四電極靜電透鏡系統(tǒng)的研制，目的是提升我國集成電路制造水平。1986 年，電子部提出“七五”期間我國集成電路技術(shù)“531”發(fā)展戰(zhàn)略，即普及推廣 5 微米技術(shù)，開發(fā) 3 微米技術(shù)，進(jìn)行 1 微米技術(shù)科技攻關(guān)。三年的學(xué)習(xí)和研究進(jìn)展順利，經(jīng)過艱苦努力終于在1986年從實(shí)驗(yàn)上得到了亞微米Ga離子束。

自 1983 年在高能所開始建造的北京正負(fù)電子對撞機(jī)（BEPC)工程始終是我關(guān)注的重點(diǎn)，心里總有著要為國家大科學(xué)工程做貢獻(xiàn)的追求與理想。1986年碩士畢業(yè)后，我考取了中科院高能所北京正負(fù)電子對撞機(jī)工程總經(jīng)理謝家麟先生的博士生。來到高能所，謝先生給我定的博士論文工作是用于北京自由電子激光裝置的微波電子槍的理論與實(shí)驗(yàn)研究。在1986年，基于直線加速器的自由電子激光裝置世界上只有美國的實(shí)驗(yàn)搞成功了。在當(dāng)時的“里根時代”，美國蘇聯(lián)正在進(jìn)行大國戰(zhàn)略競爭，美國的“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃中的天基武器之一就是當(dāng)時只有美國掌握的基于直線加速器的自由電子激光器技術(shù)。我的研究工作的起點(diǎn)就是從謝先生到美國斯坦福大學(xué)直線加速器中心訪問并從自由電子激光發(fā)明人John M. J. Madey教授那里帶回來的一些草圖和John M. J. Madey的博士生G.A. Weste-nskow 等撰寫的微波電子槍手冊^[2]開始的。記得那時時常到謝先生的家里討論問題，從微波技術(shù)到陰極材料，從粒子動力學(xué)到束流實(shí)驗(yàn)。謝先生邀請美國洛斯阿拉莫斯（Los Alamos），阿貢（Argonne）和美國其它國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家來講解自由電子激光原理和加速器物理。在這段時間里，無論是通過謝先生的介紹還是與國外科學(xué)家的面對面討論都感到國際視野、國際交流與國際合作的重要性和必要性。謝先生時常對井底之蛙式的狹窄視野的批判和“想吃饅頭，先種麥子”的迎難而上，從研制基本關(guān)鍵部件做起，從人才隊(duì)伍培養(yǎng)抓起的研究方法對我之后的思想方法和工作方法都起到了重要的指導(dǎo)性作用。

我的研究工作除了理論設(shè)計(jì)，就是畫圖紙，跑材料，找工廠，出差，聯(lián)系合作伙伴，安裝和實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)方面，謝先生強(qiáng)調(diào)的要把東西做出來是最重要的觀點(diǎn)對我也產(chǎn)生了很大的影響。一年多以后，工作有了很大進(jìn)展，微波電子槍系統(tǒng)開始聯(lián)調(diào)，電子返轟陰極問題基本得到控制。

1988年暑期的一天，謝先生領(lǐng)著一對法國夫婦來實(shí)驗(yàn)室參觀。被告知那位先生是法國國家科研中心(CNRS)直線加速器研究所（LAL）的所長 Prof.M. Davier后，我給他們介紹了北京自由電子激光微波電子槍裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果^[3]。臨別前，所長對我說：歡迎你到法國 LAL 來。之后很快我就收到了法方的邀請信。1989年4月，我來到了巴黎法國國家科研中心直線加速器研究所，我的博士學(xué)習(xí)階段也轉(zhuǎn)到了巴黎第十一大學(xué)加速器物理與技術(shù)專業(yè)。我于 1992 年獲得博士學(xué)位，1996 年獲得大博士學(xué)位（Habilitation à diriger des recherches，指導(dǎo)研究資格），1993年1月1日成為法國國家科研中心的終身研究員。

位于法國巴黎郊區(qū)奧賽的LAL，是世界上第一臺環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī) Ada 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成功的誕生地，并建有世界第一臺帶有螺線管探測器的環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)ACO和第一臺雙環(huán)正負(fù)電子對撞機(jī)DCI^[4]。一些世界知名的科學(xué)家在這里的對撞機(jī)上開 展 過 研 究 工 作 ，如 B. Touschek，P. Marin，J.Ha?ssinski，J. Le Duff（我的法國導(dǎo)師）等。除了環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)加速器物理與技術(shù)方面歷史厚重，在正負(fù)電子直線加速器方面也有深厚積淀與傳統(tǒng)。歐洲核子中心CERN的27km周長的正負(fù)電子對撞機(jī) LEP 于 1989 年 8 月 13 日首次實(shí)現(xiàn)對撞，其600MeV 正負(fù)電子直線加速器注入器 LIL 由法國LAL 承建。在粒子物理領(lǐng)域，LAL 的前任所長 An-dre Lagarrigue (任期 1969-1975)，在 1964 年提出并領(lǐng)導(dǎo)在 CERN 建造的 Gargamelle 實(shí)驗(yàn)裝置（運(yùn)行1970- 1979）和 實(shí) 驗(yàn) 合 作 組 。 于 1973 年 在Gar-gamelle 上發(fā)現(xiàn)的中性流首次在實(shí)驗(yàn)上預(yù)示著 Z0玻色子的存在，為電弱理論的后續(xù)證實(shí)奠定了重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

LAL的圖書館收藏了很多寶貴學(xué)術(shù)資料，有機(jī)會在像 LAL 這樣在高能物理領(lǐng)域有著深厚歷史積淀的研究所學(xué)習(xí)和研究感到是十分幸運(yùn)的。LEP建成以后，世界各大高能物理實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)從兩個方向?qū)ふ覙?biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測的 Higgs 玻色子，一個是正負(fù)電子直線對撞機(jī)，如蘇聯(lián)的VLEPP，美國的NLC，日本的 JLC，CERN 的 CLIC，德國的 SBLC 和 TESLA，一個是強(qiáng)子對撞機(jī)，如美國的 SSC 和 CERN 的LHC。正是在這樣的以高能物理前沿為目標(biāo)的工作環(huán)境中和國際高能物理發(fā)展大趨勢的歷史背景下，自 1992 年起，我的研究方向指向了以發(fā)現(xiàn)和研究希格斯玻色子的未來高能對撞機(jī)，并在直線對撞機(jī)總體設(shè)計(jì)、加速器結(jié)構(gòu)和粒子動力學(xué)方面取得了一系列成果^[5]-[9]，我的法國大博士學(xué)位論文題目就是未來高能正負(fù)電子直線對撞機(jī)相關(guān)加速器物理研究^[10]。1996年8月，應(yīng)李政道教授的邀請，我回國在中國高等科技中心(CCAST)做了為期三天的未來正負(fù)電子直線對撞機(jī)加速器物理關(guān)鍵問題的系列報告。1999 年應(yīng) SLAC R.Ruth 教授的邀請赴SLAC與T.Raubenheimer教授開展NLC(Next gener-ation Linear Collider)MDI合作研究。

在環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)方面，除了正在 CERN運(yùn)行的LEP，在上世紀(jì)90年代中期高能所BEPC進(jìn)行亮度升級，日本KEK B Factory美國SLAC PEP-II開始建設(shè)，因此，環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵物理問題也開始成為我的主要研究內(nèi)容，在例如束團(tuán)縱向和橫向不穩(wěn)定性、動力學(xué)孔徑解析理論、束束相互作用物理機(jī)制與極限解析公式等方面取得一系列重要突破性成果^[11]-[16]，其中束束相互作用極限解析公式在后來的CEPC設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要作用^[16]。2003 年應(yīng)美國 SLAC PEP-II 加速器負(fù)責(zé)人 J. Seeman 的邀請赴 SLAC 開展 PEP-II 亮度優(yōu)化提升及束束相互作用合作研究。2004年 應(yīng) J.Urakawa教授的邀請，赴KEK在直線對撞機(jī)阻尼環(huán)ATF開展合作研究。

在法國近16年中，我的研究工作集中在高能粒子直線對撞機(jī)和環(huán)形對撞機(jī)研究，解決了一系列相關(guān)加速器領(lǐng)域的理論難題。我的法國同事、國際著名正電子源專家 Dr. R. Chehab 一次在自助咖啡機(jī)前看到我的手在兜里一個勁地找零錢，便跟我開玩笑地說，高先生，您丟了您的公式嗎？對于我來說，這不只是一個高水平的法國式幽默，更是對我研究工作成果的一種認(rèn)可，是我到目前為止聽到的最為受用的‘恭維’話，畢竟科學(xué)的最終目標(biāo)是建立起基于數(shù)學(xué)公式體系并與實(shí)驗(yàn)相符的科學(xué)規(guī)律。

通 過 與 歐 洲 核 子 中 心 CERN（CTF2/CTF3/CLIC），德國 DESY(SBLC/TESLA)的密切合作，和赴美國SLAC，日本KEK等實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行短期訪問交流等國際合作研究，為今后的科學(xué)研究和國際合作打下了重要的基礎(chǔ)。

2005 年我辭去法國國家科研中心 LAL 的終身職位，回到高能所任研究員，并得到 2005 年度國家杰出青年科學(xué)基金和中科院“百人計(jì)劃”擇優(yōu)支持資助。臨行前，中國駐法國大使館教育處和全法中國科技工作者協(xié)會為我舉行了歡送會，使我終生難忘。

2004 年 8 月國際未來高能粒子加速器委員會(ICFA)決定下一代高能粒子對撞機(jī)為超導(dǎo)型直線對撞機(jī)，命名為國際直線對撞機(jī)（International Lin-ear Collider，ILC）。2005 年 1 月回國后我立即組織研究所內(nèi)及國內(nèi)各方面的力量建立國際合作團(tuán)隊(duì)，成立 ILC 國際合作組，開展 ILC 國際合作。2005 年在美國 Snowmass 召開的 ILC 啟動會上，我成為代表中國參加的ILC GDE成員，并作為ILC阻尼環(huán)負(fù)責(zé)人之一和 ILC 參數(shù)變化控制委員會成員在 BarryBarish 教授的領(lǐng)導(dǎo)下開展國際合作研究^[17]，并從中學(xué)習(xí)和體會國際大科學(xué)工程推進(jìn)過程中的經(jīng)驗(yàn)與艱辛。Barry Barish 教授因引力波在 LIGO 上的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)而分享2017年的諾貝爾獎，他在ILC推進(jìn)過程中的踏實(shí)務(wù)實(shí)的工作方式與領(lǐng)導(dǎo)LIGO的成功經(jīng)驗(yàn)密不可分。

ILC所采用的先進(jìn)超導(dǎo)加速器技術(shù)是當(dāng)時我國相對落后的技術(shù)和人才隊(duì)伍短板，積極參加ILC國際合作不僅可以融入國際高能物理發(fā)展前沿，也能盡快提升我國超導(dǎo)加速器技術(shù)水平和建立起一支高水平的人才隊(duì)伍。2006年12月申請成功并召開了議題為：“面對國際直線對撞機(jī)(ILC)大科學(xué)國際合作項(xiàng)目，中國將如何應(yīng)對”第 294 次香山會議，來自國內(nèi)外的高能物理理論、物理實(shí)驗(yàn)、加速器和探測器專家參加了會議，對希格斯粒子研究的重要性、緊迫性、及相關(guān)加速器和探測器關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研等方面進(jìn)行了充分討論，形成了重要的會議成果。在隨后的所創(chuàng)新項(xiàng)目、中央財政部、北京市科委等方面的經(jīng)費(fèi)支持下，經(jīng)過大家的艱苦努力，掌握了1.3GHz超導(dǎo)加速組元，超導(dǎo)腔，高功率耦合器，調(diào)諧器，低電平，超導(dǎo)腔表面處理、實(shí)驗(yàn)室測試裝備，等一系列關(guān)鍵技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)我所 1.3GHz 超導(dǎo)腔生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化。在這發(fā)展過程中，通過 ILC 國際合作，與日本 KEK，美國 JLab，F(xiàn)NAL 等國家實(shí)驗(yàn)室在超導(dǎo)加速器技術(shù)方面開展了實(shí)質(zhì)性合作，促進(jìn)了關(guān)鍵技術(shù)的掌握，培養(yǎng)和鍛煉了隊(duì)伍，同時也培養(yǎng)了一批對撞機(jī)加速器物理與技術(shù)的博士生。在環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)研究方面也結(jié)合BEPCII的亮度設(shè)計(jì)目標(biāo)在2007年提出了小動量壓縮因子，短束長和小βy（1.2cm）的優(yōu)化方案^[18]。

在開展相關(guān)對撞機(jī)加速器物理與超導(dǎo)加速器技術(shù)的研究及人才培養(yǎng)的同時，也著眼未來及時開展了等離子體加速研究和人才培養(yǎng)。2005年11月作為會議主席在中國高等科技中心(CCAST)召開了激光等離子體加速研討會，并以此為契機(jī)積極開展了與國內(nèi)國際合作研究與人才培養(yǎng)，為今后的發(fā)展，特別是在等離子體加速技術(shù)在 CEPC 注入器的可能應(yīng)用積蓄了力量。

2010年5月我接替日本KEK黑川真一教授，被亞洲未來加速器委員會 ACFA 任命為亞洲直線對撞機(jī)指導(dǎo)委員會主席，并在 ICFA 直線對撞機(jī)理事會（LCB）的十年工作中經(jīng)歷和見證了國際國內(nèi)高能物理發(fā)展的重要?dú)v史階段。

2012 年 7 月 4 日，歐洲核子中心宣布發(fā)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的希格斯玻色子，這個是科學(xué)領(lǐng)域的歷史性重大發(fā)現(xiàn)，科學(xué)意義和影響極為深遠(yuǎn)。我國科學(xué)家于 2012 年 9 月及時提出了在中國建設(shè)未來環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī) CEPC-SppC 的宏偉設(shè)想。我國的高能物理發(fā)展在希格斯粒子等前沿科學(xué)研究方面終于有了以為我為主開展國際合作的高遠(yuǎn)目標(biāo)。作為 CEPC 的核心科學(xué)家之一，我與 CEPC 團(tuán)隊(duì)同事和年輕學(xué)子們投入到這一具有宏偉科學(xué)目標(biāo)的國際合作項(xiàng)目研究中去，并發(fā)揮了自己應(yīng)有的作用。2013年6月首次提出了帶角度Crab-waist對撞的局部雙環(huán)對撞機(jī)的設(shè)想^[19]。2015 年 3 月 CEPC完成了預(yù)概念設(shè)計(jì)報告(Pre-CDR)，2018 年 11 月CEPC團(tuán)隊(duì)對外發(fā)布了CEPC概念設(shè)計(jì)報告(CDR)，開展了關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研，并于2022年底完成CEPC技術(shù)設(shè)計(jì)報告(TDR)。在建所 50 周年之際，CEPC 也將進(jìn)入關(guān)鍵的工程設(shè)計(jì)報告（EDR）階段，并為開工前的建設(shè)做好準(zhǔn)備，希望CEPC在2035年左右建成并投入使用 。 自 2012年希格斯粒子被發(fā)現(xiàn)和CEPC-SppC設(shè)想被提出并不斷推進(jìn)的這十年，中國高能物理在國際的影響力和競爭力有了巨大的提升，中國的高能物理也必將在多變的國際合作與競爭中發(fā)展壯大，并為人類的知識增長做出中國貢獻(xiàn)。

除了本職科研工作，還在全國政協(xié)、致公黨、僑聯(lián)等平臺，通過建言獻(xiàn)策發(fā)揮自己的社會作用，我建議的北京海外學(xué)人中心于2008年12月正式掛牌成立。我于2009年、2013年、2018年連續(xù)三次獲得中國僑聯(lián)和國務(wù)院僑辦授予的全國歸僑僑眷先進(jìn)個人榮譽(yù)稱號，2012年獲得中國僑聯(lián)第四屆中國僑界貢獻(xiàn)獎(創(chuàng)新人才)。

回想起 1978 年第一次參觀高能所，到 2023 年作為高能所的一員慶祝高能所建所50周年，個人的成長經(jīng)歷、人生軌跡和所取得的研究成果都與高能所這一大平臺的發(fā)展壯大密不可分，我也將同大家一起共同努力，通過堅(jiān)實(shí)的科學(xué)研究繼續(xù)為高能所和高能物理事業(yè)的發(fā)展添磚加瓦^[20][21]，高能所未來的發(fā)展也將收獲更加豐碩的科學(xué)技術(shù)成果與輝煌。

高杰辦公室照

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（文：高杰，編校：高科峰，審核：何鐵梅）