大科学装置的科普功能开发与利用_以日本和中国台湾地区的加速器为

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2024年3月11日发(作者：)

专题阴

大科学装置的科普功能开发与利用

—以日本和中国台湾地区的加速器为例——

李英杰

1

白欣

2

（清华大学科技与社会研究所，北京100084）

1

（首都师范大学物理系，北京100048）

2

[摘要]

大科学装置是科技创新和经济社会发展的基石和重要保障，大科学装置研究不仅具有重要的科研意义，

也有重要的社会意义和重大战略意义。提高大科学装置综合利用效率并充分挖掘开发其科普功能应成为科普工作

的重点。本文主要以日本和中国台湾地区的加速器这类大科学装置为例，探讨了如何开发与合理利用大科学装置

的科普功能。

[关键词]大科学装置科普加速器

[中图分类号]G2[文献标识码]A[文章编号]1673-8357(2015)05-0010-08

AStudyontheFunctionsofLargeScientificFacilityinSciencePopularization

LiYingjie

1

BaiXin

2

(InstituteofScience，TechnologyandSociety，TsinghuaUniversity，Beijing100084）

1

（DepartmentofPhysics，CapitalNormalUniversity，Beijing100048）

2

Abstract

：Thelargescientificfacilityisthefoundationandimportantguaranteebothforsciencetechnologyinnovationand

largesnacasestudyoftheacceleratorsinJapan

andTaiwanarea，wediscussinthispaperonhowtoexploitandmakebetteruseofthelargesciencefacilitiesinscience

popularization.

Keywords

：largescientificfacility；sciencepopularization；accelerator

CLCNumbers：G2DocumentCode：AArticleID：1673-8357(2015)05-0010-08

flargescientificfacilitiesholdsgreatsignificancenotonlyforscientificresearch，but

eyconcerninsciencecommunicationtoimprovethemultipurposeuseof

收稿日期：2015-05-27

作者简介：李英杰，清华大学科技与社会研究所博士研究生，Email：liyingjiedd@；

白欣，首都师范大学物理系副教授，主要研究方向为科学史与科学普及研究，Email：baixin@。

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科普研究StudiesonSciencePopularization

大科学装置的科普功能开发与利用掖掖掖李英杰白欣/专题阴

随着人类步入知识和信息时代，科学技术

与社会经济之间更加融合，科学和技术自身的

发展更加迅速，科学研究已经从小科学和学科

分化进入到“大科学”和多学科交叉融合的新

阶段。与此相应，科学装置的内涵也在发生着

巨大的变化，不再被贴上“神秘”的标签。科

学装置不仅仅是由一些小型的、单件的、分散

在较独立科研单位的小型装备组成，而是日趋

大型化、复杂化、专业化。日本学者就提出要

研究这种“大型装置纯粹科学”所带来的科技

与社会的问题

[1]

。

这些日趋大型化、复杂化、专业化的科学

装置不仅可以带来新的发现，使知识的生产更

具效率，还能让研究者以更精确、更快速的方

式探索自然现象和规律。它们的科学价值毋庸

置疑。所谓大科学装置，指的是通过较大规

模投入和工程建设来完成，建成后通过长期

的稳定运行和持续的科学技术活动，实现重

要科学技术目标的大型设施。其科学技术目

标必须面向科学技术前沿，为国家经济建设、

国家安全和社会发展做出战略性、基础性和

前瞻性贡献

[2]

。

大型科学仪器设备不仅具有科学研究方

面的功能，也具有较强的科普功能。研究大型

科学仪器设备的科普功能是十分必要的。它本

身所承载的科学技术知识，蕴含的科学精神和

文化精神，对于科学方法的启示都值得向公众

传播。然而关于大科学装置的科普功能目前学

界及公众均鲜有认识。目前国内外没有直接对

大科学装置科普功能的研究文献或专著。就一

些从科普角度研究的论著来看，大科学装置的

科普功能也远未被人们认识和发现。较为相近

的研究主要有：科技资源科普化的问题，已有

学者进行了有意义的探讨，如任福君提出了加

强我国科技资源科普化的一系列建议

[3]

、莫扬

等研究了中科院大气物理所科普资源开发利

用

[4]

，牛刚讨论了科技成果科普化及其协同作

用

[5]

。宁长春等的《在西藏大学建立天文科普

教育基地的重要意义》

[6]

、人民网的《中科院

陈和生院士等探秘中国大科学装置》

[7]

、刘佳

等的《科研机构向公众开放中的问题研究——

—

以中科院为例》

[8]

也有一些可供参考的论述。

但是，大科学装置作为重要的科技资源，其科

普功能尚未得到学界的普遍关注：一方面，对

于大科学装置的科学探讨，多集中于装置功

能、使用方法、回收途径等；另一方面，在提

高大科学装置设备的综合利用效率层面缺少

公众理解科学这一视觉的探讨。国家大仪中心

的建立虽不失为一个典型案例，但主要为科学

研究、企业生产服务，很少面向大众。

本文以与物理学发展密切相关的加速器这

类大科学装置为例，通过对日本和台湾地区加

速器科普功能的考察，主要讨论三种科普形

式，一是依托高校，以博物馆传统的收藏陈列

为主的模式；二是结合了博物馆传统的展示以

及科技馆传统的互动演示模式；三是依靠科学

研究机构，将在役装置面向大众开放参观的模

式。希望本文的讨论对我国大陆地区大科学装

置科普功能的开发与利用有所启示。

1

日本加速器科学的发展

1919年，英国科学家卢瑟福(-

ford)实现了人类科学史上第一次人工核反应，

激发了人们探索原子核结构，寻求更高能量的

粒子来轰击原子核的愿望。1932年，美国科

学家柯克罗夫特（oft）和爱尔兰科

学家沃尔顿()建造成世界上第一

台直线加速器——

—命名为柯克罗夫特-沃尔

顿直线高压加速器，首次完成以人工加速之粒

子撞击原子核的实验。二人也因此获得了

1951年的诺贝尔物理学奖。

时隔两年，任职于台北帝国大学（时为日

据台湾时期）物理讲座的荒胜文策（1890—

1973）建造同型加速器，利用台湾特有北投石

中的钋（Po）的α粒子作为比对能量，证实

了柯克罗夫特等人的实验

[9]

。同时，这也是亚

洲自主建造的第一台加速器。不久，在日本大

阪大学的菊池正士

（1902—1974）也同样成功

地进行了该实验。直线加速器实验成功之后，

关于回旋加速器的研制也开始进行。

1937年，日本理化学研究所（以下简称

理研）的仁科芳雄（1890—1951）建成了26

2015年第05期窑总第058期

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本文标签： 科学装置功能加速器