中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所是我國(guó)從事高能物理、粒子天體物理、加速器物理與技術(shù)、射線技術(shù)與應(yīng)用研究的綜合性研究基地。其前身是創(chuàng)建于1950年的中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所,后改稱(chēng)物理研究所、原子能研究所。1973年2月,根據(jù)周恩來(lái)總理的指示,在原子能研究所一部的基礎(chǔ)上組建高能所。歷任所長(zhǎng)張文裕、葉銘漢、方守賢、鄭志鵬、陳和生、王貽芳、曹俊。? ?
建所以來(lái),高能所開(kāi)創(chuàng)并推動(dòng)了中國(guó)的粒子物理實(shí)驗(yàn)、粒子天體物理實(shí)驗(yàn)、粒子加速器物理與技術(shù)、同步輻射和中子散射技術(shù)及應(yīng)用等學(xué)科領(lǐng)域的研究和發(fā)展,培養(yǎng)了一批優(yōu)秀科學(xué)家,取得了一批高水平研究成果,研發(fā)了許多高技術(shù)產(chǎn)品,為國(guó)家科技事業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
高能所的戰(zhàn)略定位是:國(guó)際領(lǐng)先的高能物理中心之一,具有世界先進(jìn)水平的大型、綜合性、多學(xué)科研究基地。?
高能所現(xiàn)有職工1500余人,其中專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員1200余人,包括中國(guó)科學(xué)院院士6人、中國(guó)工程院院士1人,各類(lèi)領(lǐng)軍人才及高層次研究骨干近百人,18人在國(guó)際科學(xué)組織和學(xué)術(shù)刊物中擔(dān)任重要職務(wù)。謝家麟院士是2011年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者。?
高能所下設(shè)實(shí)驗(yàn)物理中心、粒子天體物理中心、理論物理室、計(jì)算中心、加速器中心、多學(xué)科研究中心、核技術(shù)應(yīng)用研究中心等7個(gè)研究單位,并在廣東東莞和山東濟(jì)南設(shè)有東莞研究部和濟(jì)南研究部。?
高能所建有北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、粒子天體物理全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家高能物理科學(xué)數(shù)據(jù)中心,以及國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)核技術(shù)(核探測(cè)與核成像)研發(fā)中心、北京市射線成像技術(shù)與裝備工程中心、文物領(lǐng)域核技術(shù)應(yīng)用與裝備國(guó)家文物局重點(diǎn)科研基地、粵港澳中子散射科學(xué)技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、硼中子俘獲治療(BNCT)廣東省工程技術(shù)研究中心等多個(gè)省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
高能所是我國(guó)大科學(xué)裝置的骨干力量,擁有一系列大科學(xué)裝置,其中包括正在運(yùn)行的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)/北京譜儀/北京同步輻射裝置、硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星、中國(guó)散裂中子源、高海拔宇宙線觀測(cè)站、引力波暴高能電磁對(duì)應(yīng)體全天監(jiān)視器衛(wèi)星,正在建設(shè)的江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)裝置、阿里原初引力波探測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置、高能同步輻射光源、增強(qiáng)型X射線時(shí)變與偏振空間天文臺(tái),以及已經(jīng)退役的西藏羊八井國(guó)際宇宙線觀測(cè)站、大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)裝置等。正在規(guī)劃、預(yù)研中的項(xiàng)目有空間高能宇宙輻射探測(cè)設(shè)施、環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)、高能水下中微子望遠(yuǎn)鏡等。?
高能所發(fā)揮大科學(xué)裝置集群、多學(xué)科交叉的綜合優(yōu)勢(shì),開(kāi)展重大科學(xué)和前沿高技術(shù)探索,取得了一批高水平研究成果,引領(lǐng)帶動(dòng)我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)入世界前列,主要包括:τ輕子質(zhì)量的精確測(cè)量;2-5GeV能區(qū)強(qiáng)子反應(yīng)截面(R值)測(cè)量;發(fā)現(xiàn)帶電類(lèi)粲偶素Zc(3900);發(fā)現(xiàn)新的中微子振蕩模式,精確測(cè)量中微子混合參數(shù)θ13;發(fā)現(xiàn)快速射電暴FRB 200428對(duì)應(yīng)于磁星SGR J1935+2154;發(fā)現(xiàn)高能宇宙線起源關(guān)鍵證據(jù);發(fā)現(xiàn)迄今最亮和能量最高(一個(gè)量級(jí))的伽馬射線暴;開(kāi)展納米安全性研究,發(fā)現(xiàn)含Gd金屬富勒烯具有高效抑制腫瘤生長(zhǎng)的功能,首次提出新型納米藥物的設(shè)計(jì);獲得古化石樣品內(nèi)部高分辨結(jié)構(gòu),破解古生物進(jìn)化問(wèn)題等。高能所率先開(kāi)展高能天體物理實(shí)驗(yàn)、高空科學(xué)氣球平臺(tái)建設(shè),參與載人航天和月球探測(cè)工程重大專(zhuān)項(xiàng),取得了多項(xiàng)重大成果,為我國(guó)的粒子天體物理研究與空間探測(cè)作出卓越貢獻(xiàn)。截至2024年,高能所共獲得國(guó)內(nèi)各類(lèi)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科技獎(jiǎng)244項(xiàng),其中國(guó)家科技獎(jiǎng)31項(xiàng)。北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)工程獲國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng),“大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的中微子振蕩新模式”獲國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。??
高能所向社會(huì)開(kāi)放北京同步輻射裝置、中國(guó)散裂中子源、慢正電子束流裝置、試驗(yàn)束裝置、工業(yè)CT等大型通用設(shè)施,為眾多領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高技術(shù)研發(fā)提供公共平臺(tái)。北京同步輻射裝置(BSRF)在運(yùn)行開(kāi)放的30年里,每年向用戶(hù)提供約1000~1500小時(shí)專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)機(jī)時(shí),可支撐國(guó)內(nèi)外的100多個(gè)研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)的1000多名用戶(hù)來(lái)進(jìn)行500多個(gè)實(shí)驗(yàn),有力支持了生命科學(xué)、材料化工、資源環(huán)境等領(lǐng)域的研究,取得了解析SARS病毒主蛋白酶及抑制劑結(jié)構(gòu)、測(cè)定高等植物捕光膜蛋白復(fù)合物結(jié)構(gòu)、發(fā)現(xiàn)砷劑治療白血病的機(jī)制等一批高水平的實(shí)驗(yàn)成果。2025年BEPCII改造之后,BSRF部分線站將繼續(xù)以兼用模式向用戶(hù)提供運(yùn)行機(jī)時(shí)。中國(guó)散裂中子源每年運(yùn)行時(shí)間超過(guò)5000小時(shí),時(shí)長(zhǎng)和效率都處于國(guó)際同類(lèi)裝置的領(lǐng)先水平。目前中國(guó)散裂中子源有國(guó)內(nèi)外科研院所、高校和企業(yè)的注冊(cè)用戶(hù)8000余人,已完成了超過(guò)2000個(gè)科研課題,取得了一批重要科學(xué)成果,如鋰離子電池特性、太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)、稀土磁性、高分子、新型高溫超導(dǎo)、量子材料、功能薄膜、高強(qiáng)合金、芯片單粒子效應(yīng)等,為國(guó)家諸多領(lǐng)域的戰(zhàn)略需求和高科技產(chǎn)業(yè)提供關(guān)鍵的研究平臺(tái)。?
近年來(lái),高能所積極推進(jìn)加速器、探測(cè)器技術(shù)和射線探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研發(fā)和前瞻技術(shù)儲(chǔ)備,研制成功微通道板型光電倍增管、高性能超導(dǎo)高頻腔、硅像素二維陣列探測(cè)器、旗形光學(xué)面形儀、壓彎聚焦鏡等,速調(diào)管、超導(dǎo)磁鐵等關(guān)鍵技術(shù)取得重要突破。高能所依托大科學(xué)工程建設(shè)掌握的高新技術(shù),大力推進(jìn)科技成果產(chǎn)業(yè)化,先后在射線應(yīng)用、納米藥物、低溫超導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)安全、加速器設(shè)備制造等一系列領(lǐng)域開(kāi)展了技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)探索,形成了電子輻照加速器、工業(yè)X射線計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備(ICT)、正電子發(fā)射斷層成像設(shè)備(PET)、輻射劑量檢測(cè)監(jiān)測(cè)設(shè)備、三維X射線精密無(wú)損檢測(cè)設(shè)備、硼中子俘獲治療設(shè)備、超導(dǎo)磁體和超導(dǎo)磁選機(jī)、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)等一系列產(chǎn)品,并先后成立了一系列高技術(shù)公司,進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)化,促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)輻照、精密檢測(cè)、核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。與此同時(shí),高能所也為國(guó)內(nèi)多所高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)提供設(shè)備研制、技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)咨詢(xún)和技術(shù)服務(wù)。
高能所依托北京譜儀、大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)、羊八井宇宙線觀測(cè)站等,成功組織了多個(gè)大型國(guó)際合作項(xiàng)目,并與世界幾十所大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系,參與了多項(xiàng)重要的國(guó)際粒子物理實(shí)驗(yàn),包括歐洲核子中心(CERN)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)上的ATLAS、CMS、LHCb實(shí)驗(yàn),國(guó)際空間站上的AMS實(shí)驗(yàn),日本高能加速器機(jī)構(gòu)(KEK)的BELLEⅡ、COMET實(shí)驗(yàn),德國(guó)的亥姆霍茲重離子研究中心(GSI)的PANDA實(shí)驗(yàn),以及美國(guó)的EXO/nEXO,GlueX等實(shí)驗(yàn)。
高能所是我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的先驅(qū)。1986年建成中國(guó)第一條國(guó)際計(jì)算機(jī)通訊線路,向國(guó)外發(fā)出了第一封電子郵件。1988年,高能所實(shí)現(xiàn)國(guó)際遠(yuǎn)程連網(wǎng),成為中國(guó)正式接入國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)前,國(guó)內(nèi)唯一一個(gè)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn),1994年建立中國(guó)第一個(gè)WWW網(wǎng)站。目前,高能所是國(guó)際網(wǎng)絡(luò)出口帶寬最大的國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu),建有IPv4/IPv6雙棧的Tbps級(jí)科學(xué)計(jì)算骨干網(wǎng)絡(luò)及100Gbps的網(wǎng)絡(luò)出口,并建有到廣東東莞、四川稻城、廣東江門(mén)、西藏阿里等重大科技基礎(chǔ)設(shè)施/野外臺(tái)站的專(zhuān)用高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。高能所在高性能計(jì)算、高性能存儲(chǔ)、網(wǎng)格計(jì)算、科學(xué)軟件、人工智能及信息化技術(shù)等方面取得顯著成果,建立的數(shù)據(jù)密集型網(wǎng)格平臺(tái)是全球高能物理網(wǎng)格 WLCG 的重要組成部分,為國(guó)內(nèi)外高能物理領(lǐng)域提供了高質(zhì)量的科學(xué)數(shù)據(jù)和計(jì)算服務(wù)。獲批建設(shè)的國(guó)家高能物理科學(xué)數(shù)據(jù)中心,以高能物理領(lǐng)域科研活動(dòng)中產(chǎn)生的科學(xué)數(shù)據(jù)為核心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源、軟件工具、數(shù)據(jù)分析等資源能力的匯交與共享。
高能所是1981年國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)批準(zhǔn)的首批博士、碩士學(xué)位授予單位之一。我國(guó)第一位理學(xué)博士和第一位博士后均出自高能所。高能所現(xiàn)設(shè)有理論物理、粒子物理與原子核物理、凝聚態(tài)物理、光學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、生物無(wú)機(jī)化學(xué)6個(gè)理學(xué)博士、碩士培養(yǎng)點(diǎn),核技術(shù)及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)2個(gè)工學(xué)博士、碩士培養(yǎng)點(diǎn),以及機(jī)械工程、電子與通信工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)3個(gè)全日制工程碩士培養(yǎng)點(diǎn)。高能所在1985年成為國(guó)家首批物理學(xué)博士后流動(dòng)站之一,1997年增設(shè)核科學(xué)與技術(shù)博士后流動(dòng)站。兩個(gè)流動(dòng)站包括理論物理、粒子物理與原子核物理、凝聚態(tài)物理、光學(xué)、核技術(shù)及應(yīng)用等專(zhuān)業(yè)。目前在學(xué)研究生700余人、在站博士后200余人。?
高能所是中國(guó)物理學(xué)會(huì)高能物理分會(huì)、同步輻射專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、中子散射專(zhuān)業(yè)委員會(huì),中國(guó)核學(xué)會(huì)核電子學(xué)與核探測(cè)技術(shù)分會(huì)、中國(guó)毒理學(xué)會(huì)納米毒理學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)和中國(guó)物理學(xué)會(huì)與中國(guó)核學(xué)會(huì)下屬的粒子加速器分會(huì)的掛靠單位。高能所主辦的刊物有《中國(guó)物理C(英文)》(月刊)、《現(xiàn)代物理知識(shí)》(科普雙月刊)、《輻射探測(cè)技術(shù)與方法(英文)》(季刊)。
展望未來(lái),高能所將始終堅(jiān)持面向世界科技前沿和國(guó)家戰(zhàn)略需求,緊密?chē)@研究所戰(zhàn)略定位,努力提升自主創(chuàng)新能力,朝著“國(guó)際領(lǐng)先的高能物理研究中心和大型綜合性多學(xué)科研究基地”的目標(biāo)不斷邁進(jìn)。