高能物理研究现状与意义 - 高能物理研究物质最深层次结构 是分子 原子 原子核研究的自然发展与深化 [1] - 早期显微镜最小观测尺度为10米 电子显微镜提升3个量级至10米 加速器目前最小观测尺寸达10米 [1] - 加速器结合探测器构成研究前沿微观世界的关键工具 [2] 粒子物理发展历程 - 古希腊原子论为起点 19世纪建立现代原子论 20世纪初发现原子核结构 20世纪五六十年代发现数百新粒子 [2] - 最终确立夸克和电子 中微子为基本粒子 标准模型获约30项诺贝尔奖 [2] - 标准模型成功描述已知粒子相互作用 但无法解释暗物质 暗能量 物质-反物质不对称性等重大问题 [3] 中国高能物理突破与机遇 - 北京正负电子对撞机及北京谱仪对XYZ粒子研究贡献全球关键数据 [3] - 大亚湾中微子实验展现前沿创新能力 [3] - 中国提出先建环形正负电子对撞机后升级质子对撞的"一道两用"方案 比欧洲核子中心早5年确立相同技术路线 [4] - 设备国产化率达95%以上 实现多项概念与技术全球引领 [4] 加速器技术应用与产业影响 - 对撞机技术催生同步辐射光源和自由电子激光等应用 [4] - 同步辐射及散裂中子源成为材料结构与性能研究利器 [4] - 辐照效应直接影响芯片 手机终端 锂电池 先进制造 医药等高技术产业研究 [4] 科学领先与技术主导关系 - 科学领先是技术主导的前提 缺乏源头创新将导致核心技术受制于人 [5] - 必须承担前沿探索风险才能掌控科技创新全链条 [5] - 粒子物理是人类文明标志性成就 中国正从一席之地迈向全面领先 [5]

高能物理研究现状 - 高能物理研究物质最深层次结构 是分子 原子 原子核研究的自然发展与深化[1] - 目前可观测到的最小尺寸为约10米 通过加速器提高能量减小波长实现[2] - 标准模型描述基本粒子间相互作用与转化 共获得约30个诺贝尔科学奖[3] 粒子物理发展挑战与机遇 - 标准模型无法解释暗物质 暗能量及物质-反物质不对称性等重大科学问题[4] - 实验发现中微子有质量等与标准模型不符现象[4] - 中国在高能物理领域取得多项突破 包括北京正负电子对撞机对大亚湾中微子实验[4] 未来研究方向 - 需要突破现有框架探索新的物理规律[4] - 在太空 地下 加速器或中微子设施中寻找暗物质 反物质 中微子等新物理现象[4] - 加速器是解决上述问题的最主要手段[5] 中国高能物理技术路线 - 2012年确定最佳技术路线：先建设环形正负电子对撞机 后升级质子对撞实现隧道资源高效复用[5] - 设备国产化率达95%以上 在许多概念和技术上实现全球引领[5] - 对撞机技术催生同步辐射光源和自由电子激光等关键技术[5] 科技创新全链条 - 科学领先是技术主导的前提 否则核心技术将受制于人[6] - 必须勇于承担前沿探索风险才能打通并掌控科技创新全链条[6] - 粒子物理是人类文明标志性成就 中国正从一席之地走向全面领先[7]

科学设施集群建设 - 怀柔科学城占地100余平方公里，集聚37个科技设施平台，成为北京国际科技创新中心的核心引擎[1] - 已形成物质、空间、生命、地球系统、信息与智能五大科学方向的设施集群，4个大科学装置正式运行，16个科技设施平台面向全球开放共享[4] - 采用"设施集群—开放共享—协同创新—成果转化"模式，成为北京原始创新能力跃升的物理基础[4] 重大科学装置进展 - 高能同步辐射光源（HEPS）总投资47多亿元，占地面积相当于90个足球场，可发出比太阳亮度高1万亿倍的光，已启动带光联调[4] - 地球系统数值模拟装置"寰"是我国首个地球系统模拟大科学装置，能重现地球过去、模拟现在、预测未来[4] - 多模态跨尺度生物医学成像设施总投资17余亿元，综合实力跻身世界一流行列，将建立从细胞到器官的"数字孪生"[3] 科研成果产出 - 突破关键核心技术51项，产出重大科技成果329项[7] - 生物医学领域启动"数字生命"大科学计划，首批13个重点项目展现潜力，推动高端生物医学成像装备实现"中国创造"[5] - 物质科学领域依托HEPS在航空航天材料、锂硫电池等方向取得突破，成果发表在《科学》《自然》等顶级期刊[5][6] 人才集聚效应 - 汇聚诺奖级科学家19名、全球高被引科学家28名、两院院士78名[8] - 在科研人员达2.5万人，外籍人才671名，形成"老中青"结合、"产学研"联动的人才生态[9] - 提供从国际学校、三甲医院到人才公寓、科学家公园的全场景支持，基础设施完成率达91%[9]