高能物理研究所：50年科学发现与创新发展之路

中国科学院高能物理研究所（简称高能所）是我国从事高能物理研究、先进加速器物理与技术研究及开发利用、先进射线技术与应用的综合性研究基地。其前身是创建于1950年的中国科学院近代物理研究所，后改称物理研究所、原子能研究所。1972年8月，张文裕、朱洪元、谢家麟等18位科技工作者给周恩来总理写信，反映对发展中国高能物理研究的意见和希望，强调发展高能物理的重要性。1972年9月11日，周恩来总理在对《关于建设中国高能加速器实验基地报告》的复信中指示：“这件事不能再延迟了。科学院必须把基础科学和理论研究抓起来，同时又要把理论研究与科学实验结合起来。高能物理研究和高能加速器的预制研究，应该成为科学院要抓的主要项目之一。”1973年2月1日，在党和国家领导人的亲切关怀下，高能所正式成立。在庆祝高能所建所50年之际，我们通过多个途径征集遴选了50个重要科学发现和技术创新，展示高能所在粒子物理、加速器技术、多学科交叉、国际合作等领域的成就。这里列举的成就只是高能所50年来所取得成果的一部分，过去50年高能所为我国的高能物理发展以及知识创新、技术发展、社会经济提升及人才建设作出了重要贡献。

建成我国第一个高山宇宙线观测站，为我国粒子物理研究奠定基础

宇宙线研究是粒子物理与原子核物理学科的一个重要领域。在加速器建造完成之前，宇宙线研究是早期我国高能物理实验研究的唯一手段。1954年，在云南落雪山上建成我国第一个高山宇宙线观测站（如图），也是我国第一个研究高能物理的基地。1965年位于原站址附近的大云室建成，1972年观测到一个质量大于12GeV的“可能的重粒子事例”，获1978年全国科学大会重大成果奖、1987年全国自然科学三等奖。

合作发现胶子，加深人类对物质微观结构的认识

1979年9月，由著名物理学家丁肇中教授领导的高能物理实验小组，通过实验找到了胶子存在的证据，这一重要发现对于加深人类对物质微观结构的认识具有重大意义。高能所是该小组的五个协作单位之一，唐孝威等20多位科学家参加实验研究。（图为1979年9月5日《人民日报》的报道）

中美高能物理合作开启中美科学技术合作

1979年1月31日，邓小平访美期间，方毅副总理和美国能源部部长施莱辛格代表中美双方签署《中华人民共和国国家科学技术委员会和美利坚合众国能源部在高能物理领域进行合作的执行协议》（如图），这是中美科学技术合作协议的第一个执行协议，开启了两国在科学研究领域的合作并逐渐扩展到其他领域。根据这个协议，举行中美高能物理合作年度会谈。

中美高能物理合作协议是中美政府间第一个学科领域内的合作协议，自合作协议签订以来，中美高能物理联合委员会共召开了38次会议，签订了38个年度合作计划，合作项目累计千余项。推动了北京正负电子对撞机、北京谱仪、大亚湾中微子实验等多个大科学装置的国际合作，中美高能物理合作堪称两国基础科学领域合作的典范。

高空科学气球推动我国空间粒子探测研究发展

高空科学气球是在30-40千米或更高高度的大气层顶端开展空间天文和多学科空间研究的重要平台。1977年，高能所提出发展中国高空科学气球的建议，同中国科学院大气物理所合作，经过几年的努力，在河北香河大气所观测站建成万立方米级高空科学气球技术系统。1985年，我国第一个10万立方米高空科学气球发放成功（如图），对天鹅座X-1高能X射线能谱测量获得成功，标志着我国高空气球已进入了大型气球的行列，高能天体物理实测研究进入新阶段，这一成果获1985年国家科技进步二等奖。

建立层子模型理论

层子模型理论是1965-1966年由北京基本粒子理论组朱洪元、胡宁、何祚庥、戴元本等39人完成的。它是基于对强子具有内部结构的认识，认为强子是由下一层次的层子组成的，并引入相对论性束缚态波函数描述强子参与的各种过程，成功地解释当时粒子物理实验数据的一些主要方面。该项成果获得1982年国家自然科学二等奖。（图为北京基本粒子组研讨层子模型理论）

设计建造我国首台质子直线加速器

1982年12月17日，由高能所自主设计制造的我国首台10MeV质子直线加速器出束，用于核物理实验、医用放射性同位素制备和快中子治疗研究。后经升级，1989年建成35MeV质子直线加速器（如图），稳定运行至2003年。北京35MeV质子直线加速器获1991年国家科技进步一等奖。基于这台加速器，高能所建成了中国第一个快中子治癌研究实验室，建成了同位素制备实验室和放射性药物制备厂并成功用于基础研究和应用研究。

1984年，邓小平为北京正负电子对撞机工程奠基

北京正负电子对撞机（BEPC）是在邓小平同志亲切关怀下建设的国家大科学装置，也是我国第一台基于高能加速器的重大科技基础设施。1983年4月25日，国务院批准国家计委《关于审批2×22亿电子伏正负电子对撞机建设计划的请示报告》，工程正式立项。1984年10月7日，BEPC正式破土动工。邓小平等党和国家领导人亲临现场，参加奠基仪式（如图）。BEPC工程包括一台2×22亿电子伏特能量的正负电子对撞机，一台大型探测器北京谱仪BES和北京同步辐射装置BSRF。

1988年，北京正负电子对撞机成功实现正负电子对撞

1988年10月16日，北京正负电子对撞机首次实现正负电子对撞。《人民日报》称“这是我国继原子弹、氢弹爆炸成功、人造卫星上天之后，在高科技领域又一重大突破性成就”，“它的建成和对撞成功，为我国粒子物理和同步辐射应用开辟了广阔的前景，揭开了我国高能物理研究的新篇章”。1988年10月24日，邓小平等党和国家领导人视察BEPC，接见参加工程建设的代表，邓小平发表“中国必须在世界高科技领域占有一席之地”的重要讲话（如图）。北京正负电子对撞机获1990年国家科技进步奖特等奖。

发展互联网技术，推动国际互联网在我国发展

1986年8月，高能所通过卫星电话线路实现了北京高能所到瑞士日内瓦欧洲核子研究中心（CERN）的计算机远程登录，发出了中国的第一封国际电子邮件（如图）。1988年7月高能所的一台VAX785计算机通过X.25成功连接到日内瓦CERN的互联网，成为中国进入国际互联网的第一个节点（bepc2.ihep.cern.ch）。

瞄准陶粲能区开展高亮度前沿物理研究，1989年开始北京谱仪实验

北京正负电子对撞机上的北京谱仪实验是首个由中国主导发起的大型高能物理实验。从1989年采集到第一个对撞事例以来，北京谱仪实验经历了北京谱仪（BES）、北京谱仪II（BESII）和北京谱仪III（BESIII）三个阶段，取得一系列重要物理成果，成为世界上研究陶粲能区物理的重要前沿实验设施，是中国高能物理发展的一个最重要的里程碑。

建设西藏羊八井国际宇宙线观测站，开展宇宙线与高能γ天文观测、太阳与空间环境研究

1989年，西藏羊八井国际宇宙线观测站开工建设，观测站由中日合作广延大气簇射阵列（ASγ）和中意合作全覆盖探测阵列（ARGO）组成。2006年，ASγ在《科学》杂志上发表“宇宙线各向异性及其围绕银河系中心旋转的证据”，被誉为里程碑式的成果。2021年，ASγ观测到迄今最高能量的弥散伽马射线辐射（0.957拍电子伏），首次发现拍电子伏伽马射线在银河系中存在的证据。

1991年，北京正负电子对撞机国家实验室成立

1991年8月14日，国家计委正式批准成立北京正负电子对撞机国家实验室。该实验室负责BEPC相关的设备运行、技术发展、科学实验、学术活动和国际合作等工作。BEPC国家实验室是由中国科学院领导，挂靠在高能所，接受国家计委、财政部、国家科委、国家自然科学基金委、北京市和中国科学院共同管理和拨款资助的对国内外开放的国家实验室。

1991年，我国首个同步辐射装置——北京同步辐射装置向用户开放，带动同步辐射研究和应用发展

北京同步辐射装置（BSRF）是我国第一个建成并投入使用的、覆盖从紫外到硬X射线波段的大型同步辐射装置，属于第一代同步辐射光源。1991年正式对外开放，为物理、化学、生物、农业、材料、微电子和能源等领域提供最先进的研究手段。BSRF绝大部分设备为自主研发、制造，后经不断地改进和升级，性能接近第二代同步辐射光源。北京正负电子对撞机同步辐射装置的建立运行标志我国已进入同步辐射应用的新时期。（图为BSRF 开放初期的12号实验大厅）

1992年，精确测量陶轻子质量

北京谱仪针对当时陶（τ）轻子质量实验结果与标准模型电弱理论中轻子普适性假设的偏离，创新性地提出正负电子对撞实验上的能量扫描技术，重新测定陶轻子质量并将精度提高了10倍，验证了电弱理论的轻子普适性假设。该结果被评为1992年国际高能物理领域最重要的成果之一，并在2006年被《粒子数据手册》列入50年来高能物理最重要的实验数据之一。北京谱仪－τ轻子质量的精确测量获1995年国家自然科学二等奖。

1993年，北京自由电子激光装置成功产生红外受激辐射

自由电子激光是一种基于电子直线加速器的高性能光源，是对同步辐射光源的重要补充，有广泛的多学科应用前景。1993年5月26日，高能所建成了基于30MeV电子直线加速器的红外波段自由电子激光装置——北京自由电子激光装置（BFEL）（如图），并在亚洲首次实现饱和受激振荡输出，开放给众多用户开展实验研究。BFEL获1995年国家科技进步奖二等奖。

开通我国第一条国际互联网专线到我国第一个WWW网站和大型网格计算平台

1993年3月2日，高能所开通了北京到美国SLAC国家实验室的64Kbps网络专线，成为我国接入国际互联网的第一根专线。1994年5月，建立了国内第一个WWW网站（www.ihep.ac.cn），介绍高能所的科研活动。2006年，高能所与CERN等机构联合建立世界上最大的网格计算平台WLCG，用于大型强子对撞机实验海量数据的处理。（图为我国第一台WWW服务器，现收藏于中国国家博物馆）

1993年，北京正负电子对撞机改进项目

1993年，北京正负电子对撞机（BEPC）改进项目计划获得批准。为提高BEPC运行效率，并使其性能保持国际领先，对撞机、北京谱仪、北京同步辐射装置进行重大改进。BEPC改进后的亮度达到了改进前的两倍，这期间称为北京谱仪实验二期（BESII），为BESIII后续重大科学发现提供了关键性的支撑，同时大幅提升了北京同步辐射装置的运行效率。

2-5GeV能区正负电子湮灭产生强子反应截面的精确测量

BESII在2-5GeV能区将正负电子湮灭产生强子的反应截面(即R值) 的平均测量精度从原来的15-20%提高到6.6%，是当时国际高能物理高精度测量的重要成果，对电磁跑动耦合常数和缪子反常磁矩计算精度有很大提高，改善了对希格斯粒子质量的预测。2－5GeV能区正负电子湮灭产生强子反应截面（R值）的精确测量获2004年国家自然科学二等奖。

1997年，阿尔法磁谱仪大型永磁体系统交付，在国际空间站长期运行

阿尔法磁谱仪(AMS)永磁体系统由高能所与电工所和中国运载火箭设计研究院共同研制。1998 年6月，AMS永磁体系统搭乘美国发现号航天飞机成功进行了首次飞行，是人类送入太空的第一个大型永磁体系统。2010年欧洲核子研究中心（CERN）的检测结果表明该永磁体系统的磁场经过十几年后没有任何变化，2011年5月作为AMS-02的关键系统搭乘奋进号航天飞机升空，安装在空间站长期运行。阿尔法磁谱仪永磁体系统获 2000 年国家科技进步二等奖。

2000年，我国高能物理和先进加速器发展战略确立

2000年7月，国家科技教育领导小组第七次会议，会议审议并原则同意中国科学院关于中国高能物理和先进加速器发展目标的报告。会议确立了中国高能物理和先进加速器的发展战略，对进一步发展同步辐射光源、散裂中子源等大型、多学科交叉科学平台，提高中国科学技术水平，满足国家战略需求具有重要意义。

ψ(2S) 粒子及粲夸克偶素物理实验研究

在北京正负电子对撞机上采集了ψ(2S)粒子大数据样本，采用正负电子对撞在阈值附近产生粲偶素的新方法，开展了粲偶素物理的广泛研究：完成了6个粲偶素质量、宽度和衰变分支比等重要参数的首次测量或高精度测量；通过对ψ(2S)和J/ψ强衰变性质的比较研究，观察到一系列反常现象，挑战现有理论图像。该研究成果对量子色动力学的检验与发展具有重要意义。ψ(2S)粒子及粲夸克偶素物理实验研究测量获2001年国家自然科学二等奖。

开辟纳米材料生物效应研究领域

高能所是国际上最早开展纳米毒理学研究的科研机构之一，2001年组建了我国第一个以纳米材料的健康效应与生物安全性为研究方向的实验室。该实验室针对纳米尺寸物质与生命过程相互作用所产生的新效应、新现象、新规律，开展纳米材料与毒理学、生物学和医学交叉研究。2006年6月22日，国家纳米科学中心-中国科学院高能物理研究所“纳米生物效应与安全性联合实验室”揭牌（如图）。纳米材料的安全性研究获2012年国家自然科学二等奖，纳米材料蛋白冠的化学生物学特性及其机制获2018年国家自然科学二等奖（第二完成单位）。 

2001年，空间X射线探测器搭载神舟二号飞船升空，实现我国星载空间天文观测零突破

2001年1月10日，高能所自主研制的空间X射线探测器搭载神舟二号飞船升空，进行宇宙伽马暴和太阳高能辐射的空间观测，实现了我国星载空间天文观测零突破。2001年1月10日到6月25日，该系统共在轨运行165天，记录或发现了30余例伽马射线爆发事件，包括几个最强的太阳耀斑在内的130余例太阳耀斑爆发事件，以及142例太阳活动峰年期地磁粒子沉降事件，取得了一大批重要观测结果，实现了中国首次对宇宙伽玛射线暴等高能爆发现象的空间实测研究。宽波段空间伽马射线暴观测研究及仪器研制获得了2004年国家科技进步二等奖等多个奖项。

2007年，大亚湾反应堆中微子实验动工

2007年10月13日，大亚湾反应堆中微子实验工程在深圳中国广东核电集团大亚湾核电基地破土动工。该实验是高能所牵头，以我国科学家为主的大型粒子物理实验，是美国在海外投资的仅次于大型强子对撞机的第二大国际合作项目。大亚湾中微子实验2012年取得重大科学成果，2020年12月12日退役。

2009年，北京正负电子对撞机重大改造工程通过国家验收

2004年1月7日，北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCII）全面启动。高能所采用最先进的双环交叉对撞技术改造北京正负电子对撞机（BEPC），设计对撞亮度比BEPC高30-100倍。2008年7月19日，BEPCII加速器与北京谱仪联合调试对撞成功。2009年，BEPCII通过国家验收。2016年4月5日，BEPCII对撞亮度达到1×10^33/cm^2/s ，标志着性能达到改造前的100倍。自主设计建造的BESIII探测器，性能达到国际先进水平，其核心部件1T超导探测器磁铁及高分辨CsI(Tl)晶体量能器是国内首次研制，自运行以来积累了陶粲能区世界上最大的数据样本。同步辐射装置性能大幅度提升。北京正负电子对撞机重大改造工程获2016年国家科技进步一等奖。

参加“绕月探测工程”任务，研制科学载荷搭载嫦娥系列卫星开展空间观测研究

嫦娥工程是中国2004年启动的重大科技专项工程，高能所研制的三台月球X射线荧光谱仪，先后搭载“嫦娥一号、二号、三号”升空，实现了我国首次地外天体的X射线遥感探测和月面就位探测，不仅获得了国际上首个 Mg,Al 全月面X射线谱图，还首次精确测量了月面虹湾区域超过11种元素的含量，揭示嫦娥三号着陆区存在新型月海玄武岩。高能所作为“绕月探测工程”参研单位，获得2009年国家科技进步特等奖。

成功研制国内首台强流质子射频四极（RFQ）加速器

基于加速器驱动洁净核能系统（ADS）的物理及技术基础研究，高能所自主设计建成了国内第一台高束流功率的RFQ加速器，束流能量为3.54MeV，平均流强为3.2mA，占空比为7.1%。该台强流质子RFQ的成功建成，使中国掌握了强流RFQ的关键技术及尖端工艺，打破了国外多年的技术封锁，是我国在强流质子直线加速器技术上的重要突破。加速器驱动洁净核能基础研究项目获得了2008年国家科技进步二等奖。除洁净能源应用外，RFQ加速器技术已成功用于中国散裂中子源等国家重大科技基础设施。依托该技术，高能所已建成我国首台基于加速器的BNCT实验装置。

北京谱仪II DD-bar 阈上粒子ψ(3770)非DD-bar 衰变的发现和D 物理研究

北京谱仪II首次发现DD-bar阈上粒子的非DD-bar衰变（如图），揭示了它们可以通过强作用衰变到J/ψ π⁺π^-的物理规律，打破了实验物理学家的传统认识。首次判定在D介子遍举半轻子衰变中同位旋守恒，解决了存在近30 年的"在D介子遍举半轻子衰变中同位旋不守恒"之国际公认疑难。BESII DD-bar 阈上粒子ψ(3770)非DD-bar衰变的发现和D物理研究获2010年国家自然科学二等奖。

谢家麟获2011年度国家最高科学技术奖

2012年2月14日，谢家麟院士获颁2011年度国家最高科学技术奖。谢家麟是国际著名物理学家，中国粒子加速器事业的开拓者和奠基人。1964年领导建成中国最早的可向高能发展的电子直线加速器。20世纪80年代领导了北京正负电子对撞机工程的设计、研制和建造。90年代初领导建成了北京自由电子激光装置。谢家麟毕生奉献于粒子加速器研究，为中国粒子加速器从无到有并跻身世界前沿发挥了至关重要的作用。

成功建设中国散裂中子源

中国散裂中子源是世界第四台、我国首台脉冲型散裂中子源， 2011年，装置开工建设，2018年8月23日通过国家验收，技术和综合性能进入国际同类装置先进行列。通过自主创新和集成创新，设备国产化率超过90%。国内首次研制成功25赫兹交流谐振励磁大型二极和四极磁铁及电源，交流磁场精度和快循环磁场跟踪精度达到国际领先水平；国内首次研制成功脉冲散裂中子靶站，首次将等静压扩散焊及脱模工艺应用于钨靶制造，实现0.3毫米最薄钽包钨；自主研制的大面积波移光纤闪烁体中子探测器的空间分辨率达到国际最好水平。项目获2021年度广东省科技进步奖特等奖。2020年3月，打靶束流功率达到100kW的设计指标，比原计划提前一年半。2022年10月，装置实现了140kW稳定高效运行。2018年以来完成了九轮开放运行，共完成1000余项课题，用户学科领域分布广泛，涵盖新能源、高强合金、高分子材料、磁性材料、蛋白质等研究方向，取得一批重要研究成果。为我国高水平科研成果产出、解决国家战略需求的许多瓶颈问题提供了先进且不可替代的研究平台。

2012年，大亚湾反应堆中微子实验发现中微子振荡新模式

2012年3月8日，大亚湾反应堆中微子实验发现新的中微子振荡模式（如图），并测量到其振荡几率，开启了未来中微子物理发展的大门，是中微子物理的里程碑。《科学》杂志将其列入2012年全球十大科学突破。大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式获2016年国家自然科学一等奖。高能所王贻芳研究员、美国伯克利国家实验室陆锦标教授及大亚湾中微子实验团队获2016年基础物理学突破奖。这是中国科学家和以中国科学家为主的实验团队首次获得该奖项。

2013年，北京谱仪III发现四夸克物质Zc(3900)等新粒子

2013年，北京谱仪III首次发现Zc(3900)，可能是科学家长期寻找的四夸克物质。在美国《物理》公布的2013年物理学领域十一项亮点成果中，“发现四夸克物质”位列榜首。该项成果入选2013年度中国科学十大进展和中国科学院”十二五＂25项重大科技成果。随后，北京谱仪III陆续发现Zc(4020)、Zcs(3985)等四夸克物质。

北京谱仪II发现X（1835）等新粒子

利用北京谱仪II所采集的J/ψ粒子数据，在强子谱研究中发现了质子-反质子质量阈值增长结构X(1860)和X(1835)等新粒子。这是首次在北京谱仪实验中发现的新粒子，被《粒子数据手册》收录。这些新粒子可能来自于超出夸克模型的多夸克态等新型强子，对它们的深入研究将加深人们对自然界基本规律的认识。该研究获2013年国家自然科学二等奖。

2015年，江门中微子实验动工

2015年1月10日，江门中微子实验动工。江门中微子实验是继大亚湾中微子实验后，由高能所主持的第二个中微子实验项目，其首要科学目标是测定中微子质量顺序。实验建造的中微子探测器将是世界上能量精度最高、规模最大的液体闪烁体探测器。在关键设备预研中，与北方夜视等合作，打破国外技术垄断，成功研发了20吋微通道板型光电倍增管，2016年建成国内首条年产7500支的生产线。

2015年，国内首台乳腺PET获准进入市场销售及临床应用

2015年7月9日，由高能所研制的国内首台乳腺诊断正电子发射断层成像系统（简称乳腺PET）获得国家三类医疗器械注册证，获准进入市场销售及临床应用。乳腺PET旨在把功能影像技术专用于乳腺肿瘤早期微小病灶筛查和良恶性鉴别诊断，图像分辨率达到1.38mm，具有舒适无创，空间分辨率高，系统灵敏度高等优点。

高海拔宇宙线观测站建成并通过国家验收

2015年12月31日，国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站（LHAASO）项目建议书获得国家批复，由中国科学院和四川省人民政府共建，中国科学院高能物理研究所承建，中国科学院成都分院为法人机构。2016年8月，地方配套设施启动建设；2017年11月，观测站主体工程启动建设。2021年观测站建设完成，全部探测器投入试运行。2023年5月10日，LHAASO项目通过国家验收，正式投入运行。LHAASO位于四川省稻城海子山，占地面积约1.36平方公里，海拔4410米。其核心科学目标是探索高能宇宙线起源，并开展相关的高能辐射、天体演化、暗物质分布等基础研究。

2016年，伽马暴偏振探测仪POLAR搭载中国空间实验室"天宫二号"发射升空，在轨观测取得重要成果

2016年9月15日，高能所牵头的中欧国际合作实验项目“伽马暴偏振探测仪-POLAR” 搭载中国空间实验室“天宫二号”发射升空，并被命名为天极望远镜。POLAR是一台专门用于测量伽马射线暴瞬时辐射的伽马射线偏振性质的空间探测仪器。2016年9月至2017年3月POLAR在轨期间，共计探测到55例伽马暴，利用POLAR对Crab脉冲星的观测数据，在国内首次实现了在轨脉冲星导航技术试验。

2016年，ADS注入器I提前建成出束

中国科学院2011年启动ADS先导专项。在国际技术严重封锁的情况下，高能所团队经过六年多时间的努力，建成了世界首台由14个极低β Spoke型射频超导腔系统集成的连续束强流质子加速器，能量10MeV、脉冲流强10mA（脉冲功率100kW）、连续波流强2mA，多项核心技术实现突破，这是我国质子超导加速器发展的一个重要里程碑。随后与中国科学院近代物理研究所共同研发了ADS 25MeV主加速器，成功实现了国际唯一的25MeV质子超导加速器连续波调束。

2017年，阿里原初引力波实验站开建

阿里原初引力波探测实验项目2016年12月正式启动，2017年3月，实验站在西藏阿里地区阿里天文观测基地海拔5250米的山顶上破土动工。这是目前世界海拔最高的原初引力波观测站，其目标是在北半球实现地面对原初引力波的首次精确测量。建成后将与南半球智利、南极极点观测站一起形成国际原初引力波探测的三大基地。

2017年，我国首个空间X射线天文台“慧眼”卫星升空

2017年6月15日，我国首个空间X射线天文台——硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”发射升空。慧眼卫星在硬X射线波段时变和能谱研究能力国际领先，开启了黑洞和中子星系统的宽波段能谱和快速光变研究的新窗口，使我国在空间X射线天文领域占有重要的一席之地。慧眼卫星在轨6年来已取得多项重要发现，包括首次证认快速射电暴来自磁星，多次打破直接测量宇宙最强磁场的记录，发现距离黑洞最近的相对论喷流，参与监测首个双中子星并合引力波电磁对应体等。

提出大型环形正负电子对撞机方案CEPC-SPPC并开展预研

 2012年希格斯粒子发现后，我国高能物理学界瞄准未来粒子物理最前沿的物质起源、质量产生、电弱相变、暗物质本质等核心问题,率先提出了环形正负电子对撞机和超级质子对撞机（CEPC-SPPC）概念。2013年启动研究项目，2018年11月14日，CEPC研究团队发布了《环形正负电子对撞机概念设计报告》，并得到国际权威专家的高度肯定，该报告的发布标志着整个环形正负电子对撞机项目的加速器、探测器和土木工程的基本设计的完成和关键技术研发的有效积累。2019年发表CEPC希格斯物理白皮书，在加速器和探测器多项关键技术上取得了重大进展。

开展高能同步辐射光源预研和平台建设

2019年1月31日，国家“十二五”期间重点建设的国家重大科技基础设施——高能同步辐射光源验证装置（HEPS-TF）通过工程验收。2021年6月18日，北京市交叉研究平台——先进光源技术研发与测试平台（PAPS）通过性能工艺验收。HEPS-TF、PAPS是支撑高能同步辐射光源（HEPS）建设的重要工程。项目重点围绕大型先进加速器装置及X射线前沿技术，特别是未来光源关键技术和大型支撑平台开展研究和建设，攻克了一批高能加速器、先进光束线和实验站的关键技术，其中部分关键技术已达到国际领先水平。

2019年，我国第四代同步辐射光源——高能同步辐射光源动工

2019年6月29日，高能同步辐射光源（HEPS）项目启动建设。HEPS是我国第一台高能量同步辐射光源，也将是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一。HEPS建设周期6.5年，首期建设14条公共光束线站，向工程材料、能源、新材料、环境、生物医药、催化化工等多学科领域的用户开放，为国家重大战略需求和前沿基础科学研究提供技术支撑。

2020年，建成我国首台加速器硼中子俘获治疗实验装置

2020年8月13日，高能所建成我国首台加速器硼中子俘获治疗（简称BNCT）实验装置，该装置依托中国散裂中子源相关技术，是我国在癌症治疗高端医疗设备整机技术开发方面取得的又一重大成果；整台装置自主设计建造，掌握全部核心技术，显著提高了我国在该领域的国际竞争力。在广东省东莞市人民医院建设的临床装置，计划2023年底开展临床试验。（图为高能所在东莞召开的加速器硼中子俘获治疗实验装置研制成功发布会）

研制发射怀柔一号极目系列卫星，在高能暂现源观测研究取得重要成果

2020年12月10日，高能所提出并牵头研制的怀柔一号极目卫星(GECAM)成功发射，包括GECAM-A和GECAM-B两颗卫星。2022年7月27日第三个载荷GECAM-C搭载空间新技术试验卫星发射入轨。极目系列卫星主要对引力波伽马暴、快速射电暴高能辐射、特殊伽马暴和磁星爆发等高能天体爆发现象进行全天监测，采用了一系列创新的探测技术，开创了基于北斗短报文的星地即时通讯技术。极目卫星已取得的主要成果包括：发现史上最亮伽马暴，对其主暴阶段进行国际上唯一的精确测量，发现其亮度和各向同性等效能量均打破记录；发现迄今第二例与快速射电暴成协的X射线暴；首次发现新型地球电子束事件。

2021年，高海拔宇宙线观测站发现12个超高能伽马射线源

高海拔宇宙线观测站（LHAASO）部分探测阵列于2019年4月投入试运行。2021年LHAASO在银河系内发现大量超高能宇宙加速器，并记录到能量达1.4拍电子伏的伽马光子（拍=千万亿），这是人类观测到的最高能量光子，开启了“超高能伽马天文学”的时代。LHAASO因其对超高能伽马射线的探测具有最高探测灵敏度和最强巡天能力，被美国天文2020-2030十年规划列为国际领先的伽马观测装置。

2022年，北京谱仪III首次发现同位旋标量的混杂态

2022年，北京谱仪III首次观测到具有奇特量子数的粒子η₁(1855)，并确定其为同位旋标量，与理论预言的新物质形态“混杂态”一致，暗示其为高能物理实验上所长期寻找的新类型的奇特强子。该粒子的发现是强子谱学领域的一项重要的里程碑，为奇特强子态研究开启了一个新的研究方向。

北京同步辐射装置用户取得丰硕成果

1991年至2022年，用户依托BSRF共发表文章8000余篇，包括Nature 10篇、Science 8篇、Cell 2篇，中国科学十大进展4项、中国百篇最具影响国际学术论文1篇、国家自然科学奖二等奖1项、北京市科学技术奖一等奖2项，取得了SARS冠状病毒主蛋白酶晶体结构解析（如图）、菠菜主要捕光复合物(LHC-II)的晶体结构解析、碳基高效光解水催化剂研究等一系列高水平成果。

2022年，高海拔宇宙线观测站观测到有史以来最亮伽马射线暴

2022年10月9日，千年一遇的史上最亮伽马射线暴GRB 221009A爆发。高海拔宇宙线观测站（LHAASO）观测到了来自于此伽马射线暴的6万个以上的高能伽马光子，首次实现了伽马射线暴TeV能区余辉辐射过程的完整观测，发现了余辉辐射过程的快速增长现象，发现了伽马射线暴GRB221009A余辉辐射过程的快速衰减现象，由此解释了此伽马暴史上最亮的原因。（图为观测到的300 GeV到5 TeV能量范围的GRB221009A余辉辐射的光变过程与能谱指数演化，以及函数拟合）

北京谱仪III上超子物理新成果

利用100亿J/ψ和27亿ψ(2S)实验数据衰变到处于量子纠缠的正反超子对，北京谱仪III首次观测到正反超子的极化现象，发现Lambda超子的衰变参数值比之前实验值有10倍以上标准偏差，纠正了30多年来一直沿用的测量结果。利用量子纠缠态，单事例灵敏度与之前实验相比提高了一千倍，开创了重子领域寻找正反物质不对称性的新方法。

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