中新網北京9月7日電 (記者 孫自法)“高能實體研究領域的加速器有很多應用，比如可以用來殺滅敦煌壁畫當中的黴菌。”“高能同步輻射光源建成之後，可以調控提高納米材料性能，甚至産生新的材料。”“輻照應用是非常典型的一種工業化應用，比如水果長途運輸過程中可以通過輻照方式讓它延緩成熟，達到保鮮目的。”“現在同步輻射上有大批的制藥公司使用者，就是把生産的藥品來測分子結構，看看哪些需要改進，對于人民的健康非常重要。”“1988年，中國科學院高能實體研究所的一台VAX785計算機，成為中國在國際網際網路上的第一個節點。”……
對社會公衆而言，高能實體研究頗顯高端和神秘，似乎與普通人沒有多少關聯，但實際上卻非如此。9月5日在北京舉行的一場圓桌論壇上，多位院士專家交流研讨時明确表示，高能實體與公衆日常生活息息相關，在支撐高技術、能源與環境、生命與健康、資訊與人工智能等領域，都能看到高能實體“接地氣”的身影，高能實體并不“高冷”。
在這場由北京市科協創新服務中心、中國科學院文獻情報中心、中國科學院高能實體研究所共同主辦的院士專家圓桌論壇上，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所周忠和院士，中國科學院高能實體研究所王贻芳院士、陳和生院士、魏龍研究員、潘衛民研究員、陳剛研究員，北京大學惡性良性腫瘤醫院核醫學科主任楊志研究員等圍繞《高能實體不“高冷”》主題，“論劍”高能實體技術成果應用。
《高能實體不“高冷”》院士專家圓桌論壇在北京舉行，周忠和院士、潘衛民研究員、魏龍研究員、王贻芳院士、陳和生院士、陳剛研究員、楊志研究員(從左至右)在論壇上交流研讨。中新網記者孫自法攝
王贻芳院士表示，高能實體也稱作粒子實體，研究的是物質最深層次的結構，在過去幾百年對物質結構的認識從分子、原子、原子核、核子一直到誇克，經過5個層次發展，“使得我們對物質有了非常基本、非常深刻的認識，也給我們帶來了豐碩的科學和技術成果，使得我們日常生活在相當大程度上得到了改變”。
他介紹說，高能實體研究有一個基本方法是利用加速器來研究物質深層次結構，一般可以加速電子，也可以加速質子，在各方面也發現了它的應用，包括輻照改性，殺菌、結構成像等等。加速器目前全球大約有3.5萬台，其中一半在醫院，比如用于放射性同位素生産、醫療檢查、癌症治療，還有大量的加速器用于消毒、改性、育種、安全檢查，加速器驅動的核嬗變用于核電站乏燃料處理等。
加速器有很多應用，比如輻照加速器，用于食品保鮮、醫療器械消毒、電纜加工、材料改性，也可以用來殺菌，比如在可以用來殺滅敦煌壁畫當中的黴菌。通過加速器可以産生束流直接用來治癌，比如伽馬射線、質子、重離子，通過加速器産生質子，質子産生中子，通過中子的俘獲也可以治癌等，高能實體研究及其衍生的各種各樣技術手段，使得現在癌症治療有了新的手段。
這些探測器和其他手段結合，也可以用于輻射安全監測，比如有劑量報警儀、便攜式伽馬相機，便攜式尋源儀、報警器、出入境檢查、通道檢查和工業專用裝置等。
王贻芳指出，環境裡面各種各樣的微量元素備受關注，高能實體研究的核分析技術方法，實際上是微量元素檢測最靈敏的辦法，遠超一般化學、實體的辦法。
作為大科學裝置“高能同步輻射光源”(HEPS)工程總指揮，潘衛民研究員指出，高能同步輻射光源是“十三五”期間國家投資最大的科技基礎設施，它是中國第一個高能光源，也是第一個第四代光源，其如期建成達到目标，将能給國家科技方面帶來很大提升。
以前手段有限，納米材料性能很大程度上取決于納米顆粒的尺寸，而一般所看到的是個平均效應，高能同步輻射光源建成之後，高能光源能夠精細地測到納米顆粒，這樣就可以對納米材料調控了，可提高納米材料性能，甚至産生新的更高性能的材料。
他還舉例說，比如大型重要工件的精密探測，如果工件有微小的裂痕，在高速運作中就非常危險，高能同步輻射光源可以達到很高的時間分辨率和空間分辨率以及很強的穿透能力，能夠檢測這樣的大型精密工件，可以發現其中的微小的裂痕。
陳和生院士表示，中子散射研究材料有多個特點，一是中子不帶電有磁矩，可以研究磁性材料；二是跟原子核互相作用，能區分輕元素和同位素；三是穿透能力很強，能夠穿透7厘米左右鋼材和20多厘米鋁材，可用于大型工業檢測；四是能夠看動态過程，可很好研究晶體的很多性質。
中子散射應用廣泛，包括高鐵車輪和車軸、各種大型工程部件等無損檢測，這些都必須通過中子散射進行檢測，“我們國家現在有大量的涉及國計民生最基本的金屬疲勞殘餘力問題，都迫切需要中子散射來解決”。
魏龍研究員說，輻照應用也稱輻照加工，是非常典型的一種工業化應用，主要是利用高能伽馬射線或利用加速器，通過電離的實體、化學和生物效應，能起到滅活、殺菌、材料改性等效果。比如水果長途運輸過程中可以通過輻照方式讓它延緩成熟，達到保鮮目的。此外，輻照加工還可用來滅菌、冷鍊病毒徹底消殺等。
陳和生補充稱，輻照跟生活密切相關，大家吃的友善面調料、鴨脖子等都經過輻照消毒，還有進階的電纜也都要經過輻照加速器處理，其化學分子結構發生變化，就不容易燃燒。
楊志研究員認為，醫院用的從X光到CT、核磁成像，再到更先進的PET成像等，這裡面有一系列的裝置與技術與高能實體相關，其中也包括用于PET成像的正電子藥物中也需要用醫用加速器生産的發射正電子核素，可以說高能實體技術與人們健康非常息息相關。此外，大衆生活環境一系列微量元素檢測分析、新的診斷技術所需要的影像裝置等疾病早期預防、幹預手段，都會用到高能實體的知識。他希望今後能更好利用高能實體技術、利用高能所的一些新技術，最好與醫學結合，在醫學領域、醫學技術轉化領域起到示範作用，更好造福于人類。
“高能實體研究是一個非常複雜的過程，不管是做對撞機實驗，還是宇宙線觀測等，一系列實驗的裝置規模都非常大，需要建設一個探測裝置，往往會有幾萬個甚至幾百萬個傳感器，能采集到的資料非常多。”陳剛研究員指出，把這些資料收集起來變成一個從不同方向或不同側面去研究，才能看清楚實體過程，今天談論的大資料實際上就是在做這件事。
他認為，高能實體對現代的計算機高技術或新的技術都有非常大的貢獻。像現在特别熱門的話題，如人工智能、量子計算等等，都會在粒子實體裡有非常重要的應用，同時高能實體發展也對這些技術進步有非常大的推動作用。
《高能實體不“高冷”》院士專家圓桌論壇在北京舉行，周忠和院士、潘衛民研究員、魏龍研究員、王贻芳院士、陳和生院士、陳剛研究員、楊志研究員(從左至右)在論壇上傾聽現場聽衆提問。中新網記者孫自法攝
古生物學家周忠和院士是本次圓桌論壇主持人，笑言自己是一名高能實體的狂熱愛好者。他說，從太陽光到很多人造光，例如雷射、X光、同步輻射光等，在包括人類化石在内的不同類型化石研究裡應用都非常多，化石研究的一個重要手段還是對它的特征進行觀察，過去修化石或做樣品分析有時候會對标本造成損害，同步輻射光現在用得越來越多，就是可以在不破壞标本的情況下達到一種無損的、高精度的三維複原或者進行化學元素與分子的分析，這對研究與保護而言是一種最理想的境界。
周忠和表示，近些年來，将CT技術、同步輻射光源技術廣泛應用于古生物學研究，已取得很多好的成果，他對建設中的高能同步輻射光源未來應用非常期待。
王贻芳最後強調，對中國科學院高能實體研究所而言，高能實體研究是根本，為了長遠發展，需要把根本做好。對社會和公衆來說，既然高能實體有這麼多應用，更應該支援高能實體事業發展。(完)