图3 改造后的北京正负电子对撞机（BEPCⅡ）的双储存环
走近中国大科学工程
作为我国第一台大科学装置，中国科学院高能物理所的北京正负电子对撞机已经持续工作27年。这个坐落于北京长安街以西地下的大装置，一年当中有10个月都在高速运转，有超过400名高能物理学家在这里工作，而他们的目标是研究物质的微观结构，探索宇宙的奥秘。
发现新粒子是世界物理学家们共同觊觎的目标。寻找新粒子的一个重要方法就是把粒子束流加速到接近光速的高能量并进行对撞，而这需要借助巨大的科学装置完成，它就是对撞机。
“超级粒子大炮”是北京正负电子对撞机的一个形象比喻，它由四大部分组成，包括注入器、储存环、北京谱仪（BESⅢ）和北京同步辐射装置（BSRF）。历经风雨，这台我国最早的大科学装置如今依然在国际粒子物理研究领域处于不可或缺的位置。
国家间科技力量的顶级比拼
高能物理在基础研究领域是一门探索物质的微观基本组元和它们之间相互作用规律的前沿学科。从宇宙的起源到生物物种的进化、天体的形成和演化等众多领域高能物理都起着十分重要的作用。记者在中科院高能物理所大厅见到悬挂在墙上的一行字：“中国必须在世界高科技领域占有一席之地——邓小平”。这是北京正负电子对撞机在1988年10月建成时，邓小平亲临视察时发表的著名讲话。
中国科学院高能物理所研究员张闯已经围绕北京正负电子对撞机工作了30余年，他告诉科技日报记者：“寻找微观世界粒子结构的工作，已经不仅是世界顶尖物理学家的激烈竞争，而是国家之间在科技力量的顶级比拼。”
从1990年开始运行到2005年，北京正负电子对撞机（BEPC）取得了一系列国际领先的研究成果。1992 年，北京谱仪τ轻子质量测量的精确结果纠正了过去τ轻子质量的实验偏差，把测量精度提高了7倍，验证了轻子普适性原理；1999年，对2—5GeV能区的强子截面进行了测量，将过去世界平均值的精度从15％—20％提高到6.6％，将Higgs的质量下限从61GeV改变到90GeV，解决了标准模型与实验结果的一个矛盾；2005年，发现的新型粒子X1835开辟了一个国际前沿研究热点领域，在多夸克态寻找和研究等方面作出重要贡献。
北京正负电子对撞机（BEPC）第一任工程经理谢家麟院士曾表示，由于北京正负电子对撞机的建成和运行，为我国在国际高能物理研究前沿领域开展工作创造了条件，使我国在τ粲物理实验研究领域处于国际领先地位。“中国从此就进入了能够进行高能物理实验研究的科技先进国家之林。”
北京正负电子对撞机在粲物理实验研究中取得的重大成就及其对国际高能物理发展的巨大影响，引起了国际高能物理界对粲物理的极大兴趣，物理学界十分重视这一能区的丰富物理“矿藏”。
两次改造中的幕后故事
一个大科学装置建成以后，只有不断提高性能，才能保持国际领先地位。张闯告诉科技日报记者，在2001年国际粲物理实验研究的形势出现了很大的变化。中科院高能物理所的科学家们计划对北京正负电子对撞机（BEPC）进行改造，改造工程最初计划采用的是单环方案，使用麻花轨道实现多束团对撞，亮度提高30倍左右。
2001年初，中科院高能物理所的科学家们带着改造方案去同美国的同行交流和论证，得知作为长期国际科研合作的美国康奈尔大学基本粒子物理实验室决定将其正负电子对撞机（CESR）从质心能量11GeV左右下调到3—5GeV（可称为CESRc），到粲物理研究领域与北京正负电子对撞机（BEPC）竞争，该对撞机计划在2003年底开始运行。
在高能物理研究领域，每个国家的实验室都有自己的实验能区，一旦同一个区域有了竞争者，就只能有一个胜出。
