接到《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者的采訪提綱之后，歐陽鐘燦院士向中科院理論物理所的幾位研究員布置了一份“作業(yè)”??物理學(xué)在應(yīng)對環(huán)境和能源的挑戰(zhàn)下應(yīng)該如何發(fā)展？

　　歐陽鐘燦說，整個2007年物理學(xué)的發(fā)展就是國際純粹應(yīng)用物理聯(lián)合會(IUPAP)的觀點(diǎn)??物理結(jié)合能源和氣候問題。

　　IUPAP副主席陳佳洱院士最近從巴西帶回了一封IUPAP主席關(guān)于能源問題的公開信，其中提出物理學(xué)要注意兩件世界大事：能源短缺和氣候變暖，認(rèn)為物理學(xué)如果不參加進(jìn)來，將很可能被邊緣化。IUPAP在其關(guān)于能源和氣候問題的報(bào)告中專門提到中國、印度、巴西的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對世界能源的壓力。

　　歐陽鐘燦說：“周光召先生強(qiáng)調(diào)物理學(xué)研究一定要有重大目標(biāo)。什么是重大目標(biāo)？這就是。大家都在研究能源和氣候，物理學(xué)不能不動?！?/P>

　　2007年10月舉行的理論物理所學(xué)術(shù)委員會第一次大會，北京大學(xué)甘子釗院士因有事不能參加，特地讓歐陽鐘燦轉(zhuǎn)達(dá)一個建議：物理學(xué)已經(jīng)為IT服務(wù)了50年，但是現(xiàn)在要從IT轉(zhuǎn)到ET，即服務(wù)能源(Energy)和環(huán)境(Environment)科技。

　　歐陽鐘燦舉例說，1998年諾貝爾化學(xué)獎得主、美國凝聚態(tài)物理學(xué)家沃爾特?科恩最近幾十年來一直關(guān)注能源問題，其自費(fèi)制作的紀(jì)錄片《太陽的能量》將在世界范圍內(nèi)發(fā)行。

　　“也不是只有外國人關(guān)注能源問題。”歐陽鐘燦說，彭桓武先生在去世前最關(guān)心的問題就是能源，認(rèn)為物理不能只關(guān)注純粹的理論，還要關(guān)心國家需求。理論物理所何祚庥院士也為發(fā)展我國可再生能源呼吁了多年?！八袁F(xiàn)在老一輩科學(xué)家都很注意這個問題?！?/P>

　　歐陽鐘燦說：“盤點(diǎn)2007年物理學(xué)的進(jìn)展，我們不想重復(fù)Science與Nature的綜述，我們更關(guān)注中國自己的問題。所以這次我找了幾個一線年輕人，想聽聽他們的看法?！?007年12月底，帶著完成的“作業(yè)”，理論物理所4位一線研究人員向《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者介紹了他們眼中2007年的物理學(xué)。

　　高能物理：建成大科學(xué)裝置

　　高能物理是需要大型裝置且依賴國際合作的學(xué)科。2007年國內(nèi)最大的進(jìn)展就是大科學(xué)裝置的建立。

　　2007年12月24日，中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所的光源儲存環(huán)成功實(shí)現(xiàn)3GeV電子束儲存，獲得同步輻射光。

　　中科院高能所的北京正負(fù)電子對撞機(jī)BEPC2將于2008年夏天開始運(yùn)行，亮度比BEPC1高2個量級，期望取得一些有重要意義的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

　　國際上，從2007年起，一些老的對撞機(jī)已經(jīng)完成既定科學(xué)任務(wù)，相繼退出基礎(chǔ)科學(xué)研究，轉(zhuǎn)入應(yīng)用研究。費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的Tevatron大概還要運(yùn)行兩年。而2008年高能物理方面最值得期待的事件是歐洲核子研究中心(CERN)的大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)計(jì)劃夏天開始取數(shù)，其對撞能量高達(dá)14TeV，預(yù)期一兩年內(nèi)就可能發(fā)現(xiàn)Higgs粒子。Higgs粒子是理論上預(yù)言存在、標(biāo)準(zhǔn)模型中唯一還沒有被發(fā)現(xiàn)的粒子。

　　據(jù)陳裕啟研究員介紹，2007年，費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室對W玻色子和top夸克質(zhì)量進(jìn)行了更精確的測量，由此在標(biāo)準(zhǔn)模型框架內(nèi)把Higgs粒子的質(zhì)量限定到更低??95%的置信度下小于144GeV。

　　阿根廷Pierre Auger天文觀察臺的觀測結(jié)果顯示，極高能量宇宙線(能量約為6×1019eV)可能來自活動星系核區(qū)域。該發(fā)現(xiàn)有助于解決超高能量宇宙線的起源問題。

　　日本KEK的B工廠觀測到了帶電的質(zhì)量為4.43GeV、能衰變到 粒子的強(qiáng)子態(tài)。如得到進(jìn)一步證實(shí)，這將是四夸克態(tài)存在的有力證據(jù)。陳裕啟表示，國內(nèi)在這方面也做了一些很好的理論工作。

　　另外，費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的miniBooNE短基線中微子實(shí)驗(yàn)排除了LSND實(shí)驗(yàn)關(guān)于存在第四種中微子?? sterile中微子的解釋。

　　不過，費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室在2007年遭到一次巨大打擊，甚至準(zhǔn)備裁員200人。原來，在美國國會2008年度財(cái)政撥款中，國際直線對撞機(jī)(ILC)的R&D經(jīng)費(fèi)比預(yù)期減少了75%，這些經(jīng)費(fèi)轉(zhuǎn)而投入可再生能源、清潔煤燃燒等方面的研究。而從2007年10月到2007年底，負(fù)責(zé)ILC設(shè)計(jì)的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)花完了剩下的25%經(jīng)費(fèi)。

　　陳裕啟表示，這意味著美國ILC的R&D研究從2008年1月起就只能停止。同時(shí)受到影響的還有美國SLAC的B工廠，將比預(yù)計(jì)提前7個月結(jié)束取數(shù)。另外，英國也從ILC的R&D研究中撤出。美國國會2008年度財(cái)政撥款還同時(shí)撤出了國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)項(xiàng)目中美國應(yīng)承擔(dān)的部分。陳裕啟說，可以預(yù)見，LHC開始運(yùn)行后，世界高能物理實(shí)驗(yàn)研究的中心將轉(zhuǎn)移到歐洲。

　　不過，歐陽鐘燦認(rèn)為：“美國削弱對高能物理的支持并不是完全沒道理的??如果關(guān)系人類生存的問題還不能解決，高遠(yuǎn)的目標(biāo)也只能放一放?！?/P>

　　核物理：復(fù)蘇中前行

　　同高能物理一樣，核物理也是需要大科學(xué)裝置的學(xué)科。

　　2007年，耗資約3億元人民幣的“九五”重大科學(xué)工程項(xiàng)目??蘭州中科院近代物理所的重離子加速器冷卻儲存環(huán)建成。利用重離子加速器，近代物理所進(jìn)行了重離子治癌臨床試驗(yàn)，使我國成為國際上第四個有能力開展重離子治癌研究的國家。目前已對51例淺層腫瘤患者作了臨床治療，療效明顯。周善貴介紹，利用新建成的冷卻儲存環(huán)，將來可以治療更深層的癌癥。

　　其他大科學(xué)工程，如散裂中子源、先進(jìn)研究堆以及重大國際合作項(xiàng)目??大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也在順利進(jìn)行。

　　值得一提的是，我國的這些大科學(xué)裝置多是自己設(shè)計(jì)建造的，如在蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)工程中，自主研制的設(shè)備占70%。

　　在基礎(chǔ)研究方面，超重元素的探索涉及許多重大科學(xué)問題。周善貴副研究員說：“如果發(fā)現(xiàn)一種新元素，說不準(zhǔn)有什么用，也許可以用做新的能源、材料、武器?！?/P>

　　目前得到廣泛認(rèn)可的最重元素為112號元素，是德國重離子研究中心(GSI)1996年發(fā)現(xiàn)的。而俄羅斯杜布納聯(lián)合核子研究所利用另一種核反應(yīng)機(jī)制發(fā)現(xiàn)的112至116和118號元素一直沒有得到承認(rèn)。不過，2007年，GSI重復(fù)了聯(lián)合核子研究所112號元素的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。周善貴說：“雖然只重復(fù)了一個，但是大家很關(guān)注，因?yàn)槠渌卦氐慕Y(jié)果也有可能重復(fù)?！?/P>

　　在我國，2007年11月，國務(wù)院批準(zhǔn)并公布了《國家核電發(fā)展專題規(guī)劃(2005-2020年)》，預(yù)計(jì)到2020年，我國核電比重將從不到2%提高到4%，將建設(shè)30多座核電站。

　　隨著需求的增加，核物理人才培養(yǎng)重現(xiàn)生機(jī)。歐陽鐘燦指出，研制“兩彈一星”時(shí)我國很重視核物理，后來學(xué)科慢慢萎縮，很多高校都取消了相關(guān)專業(yè)，因此我國現(xiàn)在人才短缺。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅核電工業(yè)每年需要約4000名本科以上在校學(xué)生，而目前在校生尚不足1000人。周善貴表示，據(jù)日本核物