证明的代价:英国物理设施面临商业化或关闭的最后通牒

ISIS中子和缪子源(ISIS Neutron and Muon Source)位于迪德科特(Didcot)附近的牛津郡乡村地下,是地球上最强大的显微镜之一。其粒子加速器将质子射向钨靶,产生中子束,能够透视喷气发动机涡轮叶片内部,探测奇异材料的磁性结构,并揭示蛋白质的原子结构。它建造的目的是为了科学,以好奇心为驱动、基础性的研究,是那种探究宇宙如何运作而不要求回报表格的探索方式。

那个时代正在终结。

在整个英国,由科学与技术设施委员会(STFC)运营的国家物理设施网络正面临生死存亡的考验。在经历了多年核心预算停滞和成本上升之后,政府发出了一个直白的信号:学会通过商业活动创收,否则就等着关门大吉。这些设施获得了过渡期,并得到了英国研究与创新署(UKRI)一次性注入的1.35亿英镑(1.73亿美元),但趋势已然明确。到2030年,STFC必须节省1.62亿英镑。那些无法证明自身经济价值的设施将会萎缩,有些可能关闭。

这一幕正在整个发达世界上演,但没有任何地方比英国更为严峻。好奇心驱动的科学与对可衡量经济影响的要求之间的紧张关系已经达到了临界点。当中子源必须通过测试飞机部件所创造的收入来证明其存在价值时,失去的不仅仅是束流时间,而是一种知识哲学。

If you found this article useful, please consider helping us keep 1ban.news independent.

Keep quality journalism alive

最后通牒背后的数字

STFC运营着一系列世界一流的设施:戴蒙德光源(Diamond Light Source),一种同步辐射装置,产生的X射线比太阳亮100亿倍;ISIS中子源;中央激光设施(CLF),拥有地球上一些最强大的激光器;柴郡的达斯伯里实验室(Daresbury Laboratory);RAL太空(RAL Space),设计和制造卫星及太空任务仪器;以及博尔比地下实验室(Boulby Underground Laboratory),一个埋在北约克郡一座正在运营的钾盐矿深处超过一公里(0.6英里)的暗物质探测器。

这些设施共同面临每年4200万英镑的资金缺口。作为支出审查的一部分,政府提出的解决方案要求戴蒙德、ISIS和CLF的预算削减15%(到2030年每年约2800万英镑)。国家实验室削减8%,每年总计1400万英镑。博尔比是主要设施中最小、最偏远的一个,受到的打击最为严重:削减40%。

STFC将裁减数百个职位。在ISIS,研究人员可获得的中子束流时间将从设施容量的80%下降到66%。STFC拨款组合削减15%已经导致依赖该资金的大学研究群体中估计有220至260个工作岗位流失。

物理学会(Institute of Physics)警告称,英国所有大学物理系中有四分之一现在面临关闭风险。

创收的必要性

挑战的核心很简单:STFC每年从商业活动中获得约2900万英镑,约占其预算的3.5%。政府希望这一数字上升。

相比之下,欧洲其他地区的同类设施已经从工业界获得了更大份额的收入。法国格勒诺布尔的劳厄·朗之万研究所(ILL),一个领先的中子源,约5%的预算来自商业用户。瑞士的保罗·谢勒研究所(PSI),运营一个同步加速器和中子源,约7%来自商业用户。

UKRI首席执行官伊恩·查普曼(Ian Chapman)直言不讳地描述了这一差距,称STFC的工作人员在创收方面与欧洲大陆的同行相比经验相对不足。其含义很明确:英国的设施是作为科学仪器而非商业机构设计和配备人员的,组织文化适应缓慢。

这些设施现在正竞相改变这一状况。戴蒙德光源长期以来一直是STFC设施中商业活动最活跃的,工业用户在其束流时间中占据了重要份额,应用范围从制药到电池研究。ISIS已开始扩展与航空航天公司的合作,利用中子散射测试涡轮叶片中的应力裂缝。中央激光设施已与制造商合作进行精密加工。

但与运营成本相比,所涉及的金额仍然很小。工业用户为束流时间付费,但他们无法(一些人认为也不应该被期望)承担维护国家科学基础设施的全部成本。

失去的是什么

悬而未决的问题不是这些设施能否产生更多收入,而是在这个过程中哪些科学将被抛弃。当中子源必须优先考虑工业测试合同而非学术束流时间时,研究的性质就发生了变化。

ISIS长期以来一直是基础凝聚态物理、材料科学和结构生物学的重镇。它的中子束描绘了高温超导体的磁结构,揭示了量子自旋液体的行为,并帮助设计了更高效的制氢催化剂。这些都不是有明显商业终点的项目,而是那种历史上曾产生最深刻发现的无定向探索。

博尔比地下实验室是一个更为鲜明的案例。其深度和低背景辐射使其成为地球上寻找暗物质粒子的最佳地点之一。它承载着DRIFT和CYGNUS实验,这些实验试图探测弱相互作用大质量粒子最微弱的痕迹。从暗物质探测中获得商业收入没有可行的途径。博尔比预算削减40%引发了实验室能否继续运营的问题。

同样的紧张关系,以不那么戏剧化的方式,贯穿于STFC的整体投资组合。当ISIS的束流时间从80%降至66%时,被削减的项目很可能是那些时间跨度最长、直接应用性最弱的项目,正是那些在一代人的时间之前,会成为设施存在理由的项目。

政治格局

这一最后通牒是在威斯敏斯特政治优先事项转变的背景下发出的。多年来,STFC来自科学预算保护的核心预算实际价值基本持平,而能源、人员和基础设施成本却稳步上升。人工智能、商业增长、净零技术等新政府优先事项消耗了大部分新的研究资金。

克里斯·麦克唐纳(Chris McDonald)于7月24日被任命为科学部长,接替帕特里克·瓦兰斯(Patrick Vallance),这标志着前进的方向。麦克唐纳是一名化学工程师,拥有工业界而非学术界的背景。他的任务优先考虑将研究转化为经济增长,这一主题贯穿政府的产业战略。

对于物理学界来说,这个时机再危险不过了。IOP关于四分之一英国物理系面临关闭的警告表明,训练有素的研究人员和未来设施使用者的培养管道已经受到威胁。如果设施萎缩,同时为其输送人才的大学基础也在收缩,英国将面临能力的连锁丧失,这种损失需要数十年才能逆转。

全球性的清算

英国并非唯一在应对这种紧张关系的国家。在整个欧洲,那些在战后基础科学慷慨公共资金时代建造的国家设施,现在被要求证明其经济回报。区别在于程度不同:英国的设施面临更大幅度的削减,适应时间更少,且商业经验基础更低。

UKRI注入的1.35亿英镑赢得了时间,但并非无限。到2030年,STFC必须完成其运营转型,否则只能接受永久缩小的规模。幸存下来的设施将是那些能够说服财政部它们不仅仅是科学资产,更是经济资产的设施。博尔比的暗物质探测器或ISIS的中子光谱仪能否通过这一考验,还是一个悬而未决的问题。可以确定的是,答案将定义一代人的英国物理学。

迪德科特的中子源将继续运行。但人们向它提出的问题,以及期望它给出的答案,正在发生变化,无论建造它的科学家们是否准备好。

婷 翻译

Scroll to Top