1973年成立了中國科學(xué)院高能物理研究所，張文裕所長一直強(qiáng)調(diào)高能物理的發(fā)展要有自己的實驗基地，為此必須重視加速器物理、實驗和理論物理三部分的發(fā)展。1978年，中國科學(xué)院成立理論物理研究所之前，科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)曾有意邀請朱洪元將高能所理論室主要骨干一起帶過去，并任所長。張文裕獲悉后非常不高興地說：高能物理所必須要有強(qiáng)的理論室，理論、實驗、加速器是高能物理發(fā)展不可或缺的三個組成部分。在老所長領(lǐng)導(dǎo)下，朱洪元室主任帶領(lǐng)理論物理室在BEPC建設(shè)中做出了重要貢獻(xiàn)。

　　1.物理論證是正確決策的保證

　　早在1964年底，按照科學(xué)院指示，我國每年付給蘇聯(lián)杜布納研究所2千萬人民幣運(yùn)行費(fèi)將用于發(fā)展我國的高能物理。朱洪元主任組織理論室調(diào)研1億人民幣（5年運(yùn)行費(fèi)）能否在中國建立高能物理的實驗基地。盡管由于文化大革命被迫停頓，但我室研究人員一直執(zhí)著地為我國高能物理發(fā)展奮斗著，何祚庥等在1969年8月提出了“698”方案，即所謂的“質(zhì)子，直線，強(qiáng)流，超導(dǎo)”八字方針。

　　1971年底，張文裕、朱洪元等科學(xué)家寫信給周恩來總理，建議抓緊基礎(chǔ)科學(xué)研究，建造中國的高能物理實驗基地，1972年9月11日，周總理批示：“這件事不能再延遲了”。1973年成立高能物理研究所后不久，張文裕、朱洪元等率團(tuán)考察美國各地的高能物理研究中心及西歐核子研究中心（CERN），其后逐漸提出建造高能加速器的方案的建議。在周總理批示的鼓舞下，加速器物理、高能物理實驗和理論等三方面的科學(xué)工作者聚在一起探討我國應(yīng)建什么樣的高能物理實驗基地，到1977年底，形成了要在1987年建成50GeV質(zhì)子加速器的方案，上報獲批后簡稱為“八七”工程，并選定在北京郊區(qū)昌平縣建設(shè)我國第一個高能物理實驗基地。1978年8月，朱先生在東京舉辦的第19屆國際高能物理大會作了“關(guān)于中國高能物理初步規(guī)劃”的報告，引起了國際上各大實驗室科學(xué)家的興趣和重視。1980年底，國民經(jīng)濟(jì)計劃調(diào)整致使“八七”工程下馬，高能物理實驗基地向何處去？

圖1 朱洪元和謝家麟在國外考察高能物理實驗基地建設(shè)時與吳健雄教授討論

　　1981年3月，朱洪元和謝家麟兩位副所長訪問美國，在李政道教授的協(xié)調(diào)下到芝加哥費(fèi)米國家實驗室與中美高能物理聯(lián)合委員會的成員們進(jìn)行了非正式的會議，聽取了李政道教授和斯坦福直線加速器中心（SLAC）潘諾夫斯基教授的建議，考慮到我國國情和國際高能物理發(fā)展的需要，建造一臺類似于SLAC的正負(fù)電子對撞機(jī)（SPEAR），但亮度要高于它的正、負(fù)電子對撞機(jī)。朱、謝二位先生對新方案進(jìn)行了非常詳細(xì)審慎的研究，覺得正負(fù)電子對撞機(jī)可以在特定的能區(qū)優(yōu)化性能，不受國際上已有的更高能量的對撞機(jī)復(fù)蓋，故它雖然能量不高，造價較低，完全可做國際上前沿的物理工作，而且還有可能兼做同步輻射光源之用，無疑是當(dāng)前最適合我國國情的方案，應(yīng)該認(rèn)真對待。接著朱、謝兩位從紐約到SLAC訪問，并組織一個τ–粲粒子物理研討會，此次會議主要由SLACMarkIII組報告在τ–粲能區(qū)已取得的成果以及可能潛在的重要物理問題，從而論證在這一能區(qū)建造一臺4.4GeV正、負(fù)電子對撞機(jī)的科學(xué)意義。朱洪元在研討會上和會下認(rèn)真考慮物理窗口的意義和窗口能否繼續(xù)存在，為了取得充分的材料回國匯報，作為領(lǐng)導(dǎo)決策的依據(jù)，進(jìn)行了大量的工作，收集各方面的信息做了記錄，深思熟慮地落實有疑問的環(huán)節(jié)，以便具有說服力地介紹了這個方案。在研討會期間，美方也有人表達(dá)不同意見，記得有一天諾貝爾物理學(xué)獎獲得者里希特（B.Richter）打電話給我要約請朱洪元談方案，我陪朱先生去到他的辦公室，他建議我國正、負(fù)電子對撞機(jī)的能量提高到10GeV不僅可研究粲粒子還可研究B介子，物理上更有意義。朱先生向他解釋，我國經(jīng)費(fèi)和技術(shù)條件所限還是選擇4.4GeV為好。當(dāng)時我們這些在SLAC的、由高能所派出的15位理論和實驗方面的訪問學(xué)者積極參與了τ–粲粒子物理研討會，聽取了國內(nèi)、外科學(xué)家的建議。會后，發(fā)揮了我們在SLAC實際工作的優(yōu)勢條件，聚在一起于1981年3月10日寫了一個報告寄給國內(nèi)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，支持建議在我國建造τ–粲能區(qū)的正、負(fù)電子對撞機(jī)。后來4月又寫了一個補(bǔ)充報告，包括物理、探測器和電子學(xué)系統(tǒng)的建議供領(lǐng)導(dǎo)決策參考。5月國內(nèi)召開了專門論證的“香山會議”，研討正負(fù)電子對撞機(jī)的方案。1983年，正式命名為“北京正負(fù)電子對撞機(jī)（BEPC）”。

　　朱洪元帶領(lǐng)理論室研究人員為論證和制定北京正負(fù)電子對撞機(jī)方案對發(fā)展我國高能物理的重要性起到了關(guān)鍵作用。自從他擔(dān)任理論室主任以來，一直提倡密切結(jié)合實驗開展理論研究，至今仍成為理論室的研究主流方向。

圖2 1984 年在北京正負(fù)電子對撞機(jī)開工典禮上合影。左起：方毅、李政道、周培源、宋健、朱洪元、謝家麟

　　2.BEPC建成前共同制定物理目標(biāo)和方案

　　在建造對撞機(jī)的過程中，室主任朱洪元和理論室研究人員反復(fù)研討對撞機(jī)亮度對做出重要物理成果的重要性，提供對撞機(jī)工程參考，期望從各個環(huán)節(jié)保證機(jī)器的高亮度品質(zhì)。

　　1986年，我擔(dān)任理論室主任，葉銘漢所長明確要求我組織調(diào)研如何在BEPC上做出高水平的物理成果，并提出具體的物理目標(biāo)和方案。當(dāng)時，國內(nèi)缺乏做高能物理實驗有經(jīng)驗的研究人員，理論和實驗合作共同制定物理方案是一條很好的途徑。理論和實驗兩個室經(jīng)研究確定各派部分研究人員兩周一次聚在一起研討北京正負(fù)電子對撞機(jī)（BEPC）的物理目標(biāo)和方案，堅持近一年，其研究報告后來為北京譜儀（BES）實驗采用和實施。朱洪元身為所學(xué)術(shù)委員會主任有時親自參加討論提出要求。1987年6月，在李政道教授提議下，由“中國高等科技中心”舉辦了“CharmPhysics”國際研討會，會上我做的報告“CharmPhysicsatBEPC”就是基于理論和實驗合作系列研討會的總結(jié)。會后我寫了一篇文章“從高能物理的發(fā)展看北京正負(fù)電子對撞機(jī)”，發(fā)表于1988年《物理》雜志第8期。

　　3.對τ輕子質(zhì)量精確測量成果的貢獻(xiàn)

　　1988年10月，BEPC建成后，理論和實驗的合作仍然沒有間斷，在基金委支持下，我們“粲粒子物理研究”課題組深入研究粲粒子產(chǎn)生和衰變性質(zhì)并參加了與BES實驗相關(guān)的研究工作。例如，BES的第一個重要成果是1991年關(guān)于τ輕子質(zhì)量精確測量，其中關(guān)于輻射修正計算對精確測量很重要，吳濟(jì)民利用重整化群改善了計算精度做出了貢獻(xiàn)。我的學(xué)生姜志進(jìn)參加τ輕子質(zhì)量實驗測量并獲得博士學(xué)位。郁宏、沈齊興兩位對膠球的性質(zhì)和如何在BES上進(jìn)行測量做了深入研究。順便提及，“粲粒子物理研究”課題組于1991年底被評為中國科學(xué)院“七·五”重大科研任務(wù)先進(jìn)工作集體，我也被評為“七·五”重大科研任務(wù)先進(jìn)工作者。

　　30年來，北京正負(fù)電子對撞機(jī)上北京譜儀做出了一系列重要的實驗結(jié)果，在國際高能物理界受到了廣泛的好評和重視，在τ–粲物理研究領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位。多年來，理論物理室始終積極參與，包括實驗方案建議，參與實驗結(jié)果分析等。理論和實驗長期合作也促進(jìn)了理論室好幾位博士生（例如張智慶、金山、曹俊等）和博士后（例如沈肖雁等）轉(zhuǎn)入實驗物理研究做出優(yōu)秀成績。期待著北京正負(fù)電子對撞機(jī)在τ–粲物理研究領(lǐng)域做出更多更出色的國際領(lǐng)先成果。

    （本文在“紀(jì)念北京正負(fù)電子對撞機(jī)建成30周年有獎?wù)魑幕顒印敝袠s獲一等獎。）