中国科学家与外国科学家合作的事例

打倒四人帮后,主持工作后,继1977 年决定恢复高考后,在国家经济非常困难的情况下,又于1978 年作出向国外大量派出留学生与访问学者的重大决策。使中国能以最短的时间弥补由于十年文化大革命在科学研究方面造成的损失,跟上世界科技发展的步伐。
  我于1978年底参加了出国进修生全国统一考试,并被录取,于1979年中,第一次被派往位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心(简称CERN)作为访问学者,参加了诺贝尔物理学奖获得者杰克.斯坦伯格(Jack.Steinberger)领导的CDHS合作组,参与建造CDHS探测器和研究中微子物理。1983-1985年和1992-1993年,又被派往CERN参加丁肇中先生领导的L3国际合作组,主要参加建造L3探测器中的锗酸铋(BGO)晶体电磁量能器以及研究50GeV X 50GeV 大型正负电子对撞机(LEP)的有关物理问题。1998年,又短期被派往CERN参加CMS国际合作组,主要参加将要工作在大型强子对撞机LHC 上的CMS 探测器中的钨酸铅(PWO)晶体电磁量能器的有关工作。
  CERN是名符其实的世界实验室。第二次世界大战以后,欧洲的物理学家感到有必要联合起来,建立一个基本粒子物理实验室,研究在宇宙线中正在发现的新介子。这就需要建造大型的高能加速器,这是超出当时西欧任何一个国家的能力的。
  1952年2月15日,12个西欧国家(比利时,丹麦,法国, 西德,希腊,意大利,荷兰,挪威,瑞典,瑞士,南斯拉夫以及英国[英国是观察员,直到1953年12月30日才成为正式成员国])签署了成立过渡组织的协议。过渡组织的名称是欧洲核子研究理事会(法文是:Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire)取法文的第一个字母,简称CERN。中文把她译成欧洲核子研究中心。
  1952年5月,理事会在巴黎召开了第一次会议。罗马的阿迈迪(E.Amaldi) 被任命为秘书长,负责指导设计质子同步加速器,同步廻旋加速器,物理实验室的建设规划和理论组的建立等工作。
  1952年10月,理事会在日内瓦开会,决定把欧洲核子研究实验室建在日内瓦。原因是日内瓦是国际性城市,地理位置合适,且瑞士愿意提供日内瓦与法国边界处的密兰(Meyrin)小镇的40公顷的土地作为实验室的用地。
  1954年9月29日,理事会决定把欧洲核子研究理事会的名称改成欧洲核子研究组织(European Organization for Nuclear Research),但仍然使用最初的法文的简称CERN。目前,CERN已经有20个成员国。日常的行政开支及运行费约为每年10亿瑞士法郎,加速
器的建造拨专款,都由成员国按国民生产总值的一定比例分担。 而探测器的建造和维护则由参加的单位共同出资。各成员国按贡献的大小,每年向CERN 派出若干常驻科学家,另外有些科学家不定期到CERN临时出差,如值班取数据,参加学术讨论等,CERN的工作人员约为4000 人。
  CERN的最大科学成就是在成立30年后的1984年,卡罗.鲁比亚(Carlo Rubbia)因发现了弱电统一相互作用的传播子W+,W-和Z0,以及西蒙.范德密尔(Simon Van der Meer)因发明随机冷却方法且建成270GeVX270GeV的质子反质子对撞机而共同获得了1984年的诺贝尔物理奖。
  1992年,恰巴克(Georges Charpak)因60年代发明新型粒子物理探测器多丝正比室,而获得了1992年的诺贝尔物理奖。
  CERN 的最大技术成就是国际互联环球网系统WWW(World Wide Web)的发明和推广。1989年CERN 计算中心的蒂姆.伯纳斯-李(Tim Berners-Lee) 发明了WWW后,没有申请专利,而是无偿地向全世界推广。 WWW的发明和推广大大地影响到全球社会生活的各个方面。
  目前,CERN已经有20个成员国,CERN对世界的科学发展,大科学的全球化和用创新技术服务社会等方面作出了巨大贡献。
  由于CERN创立时的宗旨是在与核武器无关的粒子物理的基础研究方面首先联合西欧国家的科学家,进而联合全世界的科学家,CERN先后成功地开展了与美国,苏联,日本,印度的科学家的交流与合作;具有五千年文明传统且勤劳聪明的中国人当然是CERN要与之交流与合作的对象。
  虽然杨振宁先生和袁家骝先生多次向CERN所长建议,建立CERN与中国科学家的交流与合作关系,但直到1972年,中美关系解冻之后,特别是同志主持中央工作后,提出科学技术是第一生产力,提出改革开放政策,承认由于文化大革命使中国丧失了宝贵的时间, 中国在科学技术方面落后了,中国必需向欧美国家学习先进的科学技术。为科学院与国外开展国际科技合作奠定了基础。CERN与中国科学家的交流与合作关系才大踏步的向前发展。
  1977年, 中国科学院高能物理研究所张文裕所长邀请CERN所长亚当斯(J.Adams)和科劳利-密灵(M.C.Crowley-Milling) 访问中国. 1977年9月26日晚上,时任国务院副总理的同志在人民大会堂接见了代表团.据亚当斯回忆, 小平同志在接见中,向代表团成员回顾
了中国古代的科学技术以及新中国成立以后科技的发展.并且说,由于四人帮的错误路线,使得中国在过去的10年中,在科学技术上落后了,现在, 四人帮已经被打倒,中国要在本世纪末在科学技术方面赶上世界,为此,中国要向欧美国家学习,在高能物理方面需要CERN的帮助。
  在1977年10月的CERN理事会会议上,亚当斯被授权进一步发展与中国的合作关系。1977年12月,亚当斯给张文裕所长写信,提出双方交流合作的领域和方式。亚当斯建议,CERN 派科学家在中国短期访问;中国派从事理论物理,加速器,和实验物理的人到CERN作半年到两年的工作学习。1978年1月,张文裕所长给亚当斯回信,表示同意他的建议。从1978年起,开始了CERN与中国长期的交流与合作的新阶段。
  第一批作为访问学者被派到CERN作一年到两年长期工作学习的中国科学家有:
  1978年3月,何龙,方守贤领导的4人加速器小组。方守贤在CERN作了一个题目为“中国科学院北京高能物理研究所的30-50GeV的质子同步加速器设计考虑”的学术报告。会后,CERN的专家认为,中国科学家是有水平的。随后,国内有多批派出,1978年夏天,杜东生,张肇西,吴济民三位理论家;薛景瑄领导的直线加速器小组;朱育诚,刘桂林领导的辐
射防护小组;1979年夏天,由我负责的实验物理小组;陈思育领导的计算机小组;不断有各种各样的科技代表团到CERN作短期参观访问。此后,中国轮流派出理论物理,加速器,实验物理,辐射防护和计算机等方面的学者到CERN作半年到两年的较长期工作学习。
  1980年,CERN开始建造大型电子正电子对撞机LEP(Large Electron Positron Collider)。有四台大型探测装置将工作在LEP上。它们是:ALEPH,DELPHI,L3和OPAL。中国参加了斯坦伯格领导的ALEPH和丁肇中先生领导的L3国际合作组的工作。唐孝威院士是中方参加L3国际合作组的负责人。中国科学家在L3国际合作组取得了很大的成就。中国科学家参加了L3大型探测装置的强子量能器,BGO电磁量能器的建造,性能测试,定标,运行,数据获取,数据分析处理;并且,在北京建立数据分析处理中心,把L3的数据拿回北京分析,以北京分析的数据为基础,写出文章。作为L3国际合作组的文章发表。L3国际合作组精确测量了中间玻子Z0的质量,衰变宽度和峰形(Line Shape),根据这些数据,在标准模型的框架内,推导出轻中微子的类型只有3 种,这是粒子物理的重要成果。
  从1978年CERN与中国大量长期系统地交流访问学者以来,据不完全统计,到CERN较长期工作学习的中国科学家有400多人。周光召院长,何祚庥院士,庆承瑞研究员等科学家都
曾经到CERN作短期的访问研究,严东生副院长及许多中央领导同志都多次到CERN短期参观访问。
  CERN与中国科学家的交流与合作,从一开始就受到周恩来总理,同志等中国党和国家领导人的关怀与重视,它一开始就是国家级的合作. 中国从与 CERN的交流与合作中,获益匪浅. 由于篇幅所限,这里只能列举几个例子:
  高能物理研究所的计算中心的大部分软件是从CERN无偿获得的。1981年,按照当时的高能物理研究所实验部主任萧健学部委员的指示, 我从CERN计算中心负责国际交流的科学家那里获得CERN的全部软件(共两大盘磁带)并亲自带回国内。当时, 萧健先生在物理讨论会上高兴地说,这是几百个人年的工作量获得的成果,价值几百万美元。萧健先生带领他的研究生把部分软件移植到高能物理研究所的计算中心的软件库中。CERN计算中心不断更新软件,所以,后来高能物理研究所不断有人从CERN带回新的软件磁带,特别是CERN与高能物理研究所的互联网开通之后,北京高能物理研究所直接通过互联网从CERN软件库中下载新的软件.此外,CERN计算中心还多次派计算机专家学者到高能物理研究所指导如何使用CERN的软件。例如,高能物理数据分析很有名的软件包Zbook的作者Zoll博士和HBOOK的
作者以及著名蒙特卡罗模拟程序GEANT的几位作者都先后访问北京高能物理研究所,指导如何使用CERN的这些软件。最近,CERN又派出云计算方面的专家到高能所普及云计算有关知识。
  1984年,按照高能物理研究所实验部主任萧健学部委员的指示,我与CERN所长秘书洛克(W.O.Lock)先生联系,CERN同意无偿给高能物理研究所赠送几百件当时中国没有的,用于粒子物理实验的电子学插件(每个价值约1000美元).并邀请高能物理研究所派两位电子学工程师(赵德本,王津)与CERN的电子学工程师一起,把这些电子学插件调试好,并负责运送回中国. 这些电子学插件对当时高能所建造探测器模型阶段起到很好的作用.直到目前, 高能所有些小型实验仍然部分使用这些电子学插件。

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