“科學(xué)無國(guó)界”的美好理想是否正漸行漸遠(yuǎn)？| 圖源：istockphoto.com,metamorworks
最近歐洲的能源危機(jī)不僅給大眾的生活造成影響，一些大型的科研項(xiàng)目也面臨巨大挑戰(zhàn)，如發(fā)現(xiàn) “上帝粒子” 的歐洲核子中心已經(jīng)提前關(guān)停，荷蘭射電天文學(xué)研究所也因電費(fèi)高漲打算削減天文臺(tái)運(yùn)行時(shí)間。此前受 “俄烏” 戰(zhàn)爭(zhēng)的影響，一些俄歐參與的大型合作項(xiàng)目，如SRG、歐幾里得望遠(yuǎn)鏡，甚至直接關(guān)停，前途未卜 …… “科學(xué)無國(guó)界” 的美好理想是否正漸行漸遠(yuǎn)？
撰文 | 吳寅昊（英國(guó)萊斯特大學(xué)）進(jìn)入21世紀(jì)，團(tuán)隊(duì)合作在科學(xué)研究中扮演的角色愈發(fā)重要，個(gè)人英雄式的重大創(chuàng)舉（如愛因斯坦創(chuàng)立廣義相對(duì)論，抑或林登貝爾提出類星體是吸積中的黑洞）已經(jīng)越來越少。在我所在的天文，以及空間科學(xué)、高能物理等領(lǐng)域，發(fā)表的論文中往往有一長(zhǎng)串的作者名單和機(jī)構(gòu)列表，可以說是全球科學(xué)合作的生動(dòng)例證。比如，拍攝黑洞照片的事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）團(tuán)隊(duì)，論文作者由超過兩百名來自世界各地的學(xué)者組成，發(fā)布會(huì)也在全球各地同步展開。此外，EHT的重要組成阿塔卡馬大型毫米波／亞毫米波陣列（ALMA），也是在歐洲、美國(guó)、加拿大和東亞等各方的出錢出力下，最終在智利建成。再比如，當(dāng)2012年歐洲核子中心（CERN）宣布發(fā)現(xiàn) “上帝粒子”——希格斯粒子時(shí)，全球有5000 多名研究人員為CMS和ATLAS實(shí)驗(yàn)做出了貢獻(xiàn)，最終發(fā)表的兩篇文章作者總數(shù)竟然達(dá)到了約6000人。然而，在目前的情勢(shì)下，“科學(xué)無國(guó)界” 某種程度漸成了一種奢望，尤其是一些大型的科學(xué)合作項(xiàng)目面臨極大的挑戰(zhàn)。這些項(xiàng)目一般來說，投資大，周期長(zhǎng)，有多國(guó)參與，有些甚至已經(jīng)開展了好多年。這些出于純粹的科學(xué)目標(biāo)而設(shè)立的項(xiàng)目，如果因?yàn)檎?、?zhàn)爭(zhēng)沖突等因素而中途停掉，令人扼腕。悲催的俄羅斯科學(xué)家
圖1 3月，《科學(xué)》雜志刊登了5位學(xué)者的信件，提示不應(yīng)排斥俄羅斯科學(xué)家 | 圖源：science.org在包括空間科學(xué)大型項(xiàng)目在內(nèi)的 “大科學(xué)” 項(xiàng)目中，俄羅斯科學(xué)家扮演著重要的角色。但不幸的是，他們的處境現(xiàn)在正變得艱難。早在今年3月，歐洲核子中心已經(jīng)暫停了與俄羅斯科研機(jī)構(gòu)開展新的合作。［1］歐洲核子中心有23個(gè)成員國(guó)，7個(gè)聯(lián)系成員國(guó)（烏克蘭是其中一員），俄羅斯還不是其正式成員，盡管如此，俄羅斯科學(xué)家占到了歐洲核子中心人員數(shù)的8%，約一千人。德國(guó)研究基金會(huì)（German Research Foundation）也暫停了與俄羅斯的所有研究項(xiàng)目，而它在過去三年中資助了300多個(gè)德俄合作研究項(xiàng)目，總金額超過1.1億歐元。美國(guó)麻省理工學(xué)院也結(jié)束了與莫斯科斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)學(xué)院（Skoltech）的合作關(guān)系，盡管強(qiáng)調(diào)他們?yōu)檫^去十年合作所產(chǎn)生的研究感到自豪。此后，針對(duì)科學(xué)社群、出版機(jī)構(gòu)對(duì)俄羅斯科學(xué)家和機(jī)構(gòu)可能采取的措施，以及對(duì)俄羅斯科學(xué)家的孤立和妖魔化，一些科學(xué)家表達(dá)了反對(duì)的意見。5位來自英、美、加的聲名卓著的科學(xué)家在《科學(xué)》上發(fā)信說——“切斷與俄羅斯科學(xué)家的所有互動(dòng)，將給多種西方、全球的利益和價(jià)值帶來嚴(yán)重挫折。這些利益和價(jià)值包括在與科技有關(guān)的全球挑戰(zhàn)上取得快速進(jìn)步，保持跨越國(guó)界的非意識(shí)形態(tài)交流渠道，以及反對(duì)意識(shí)形態(tài)的刻板印象和不分青紅皂白的迫害”。［2］不過，鑒于目前的情勢(shì)，這樣的抗議似乎起到的效果比較有限。對(duì)俄羅斯科學(xué)家的排斥正在對(duì)一些科學(xué)合作項(xiàng)目產(chǎn)生損害，比較突出的一個(gè)案例是Spektr-RG衛(wèi)星，其跌宕起伏的經(jīng)歷令人唏噓。
圖2 根據(jù)凍結(jié)與俄羅斯合作的建議，eROSITA 在 2 月 26 日地面進(jìn)入安全模式，該儀器的科學(xué)操作目前已暫停 | 圖源：mpe.mpg.de/
Spektr-RG（也稱Spectrum-X-Gamma，SRG, SXG）是通過發(fā)射一顆X射線觀測(cè)衛(wèi)星繞地球大氣層飛行來進(jìn)行天文學(xué)研究的項(xiàng)目。從上世紀(jì)八十年代開始，高能天體物理界的巨擘、俄羅斯科學(xué)家拉希德·蘇尼亞耶夫（Rashid Alievich Sunyaev）就一直在嘗試推行它。在冷戰(zhàn)時(shí)代，這顯然不是一件容易的事。蘇尼亞耶夫利用自身的影響，經(jīng)過不懈努力，最終協(xié)調(diào)了來自12個(gè)國(guó)家的20個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)合起來設(shè)計(jì)了一個(gè)帶有5臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的大型天文臺(tái)。然而，好景不長(zhǎng)，不久蘇聯(lián)解體，該任務(wù)被放棄。蘇尼亞耶夫并沒有氣餒。2003年，在他的再三推動(dòng)下，Spektr-RG以縮水版設(shè)計(jì)重生，并最終在2019年，幾經(jīng)波折之后成為德國(guó)和俄羅斯合作的 “光譜-倫琴-伽馬”（SPG）計(jì)劃中的重要一環(huán)。而Spektr-RG的主體，eROSITA X射線空間天文臺(tái)在2019年7月13日發(fā)射升空，它原本將在之后的七年內(nèi)完成全天域的X射線波段的巡天任務(wù)。在故事的原本走向中，eROSITA預(yù)計(jì)將探測(cè)到10萬個(gè)星系團(tuán)、超過300萬個(gè)活動(dòng)星系核和銀河系中的70萬顆恒星。它也將通過星系團(tuán)追蹤的宇宙結(jié)構(gòu)和歷史來測(cè)量暗能量。截止到2022年2月26日，eROSITA已經(jīng)完成了4次巡天觀測(cè)，產(chǎn)出了海量數(shù)據(jù)和科研成果，大量論文發(fā)表在 Nature 等期刊上。其中最著名的當(dāng)屬2020年6月11日第一次巡天結(jié)束時(shí)，eROSITA在銀河系發(fā)現(xiàn)了 “eROSITA氣泡”。這是繼2010年發(fā)現(xiàn)的著名的 “費(fèi)米氣泡” 之后發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)氣泡，從形狀上來看，“eROSITA氣泡” 更是將 “費(fèi)米氣泡” 團(tuán)團(tuán)包裹，挑戰(zhàn)著天文學(xué)家們現(xiàn)有的理論。本來，eROSITA接著會(huì)完成另外4次巡天，如此，銀河系中多了一位善于作畫的畫師，天文家們多了一個(gè)可靠的伙伴，德國(guó)和俄羅斯自二戰(zhàn)以后的關(guān)系更進(jìn)一步?？雌饋硎侨绱硕嘹A的局面，沒有輸家。2022年2月26日，在德國(guó)聯(lián)邦教育和研究部宣布 “立即停止與俄羅斯之間所有現(xiàn)有的、長(zhǎng)期存在的科研合作” 后，德國(guó)航天局也表示，將暫停與俄羅斯的所有合作關(guān)系。eROSITA作為代表性項(xiàng)目，自然不能幸免。從那天開始，eROSITA進(jìn)入了 “安全模式”，開始休眠，暫停一切觀測(cè)并停止傳輸數(shù)據(jù)。時(shí)間進(jìn)入到了2022年6月，俄羅斯航天局據(jù)說打算繞開德國(guó)一側(cè)，強(qiáng)行重啟eROSITA，但此舉遭到了諸多天文學(xué)家的反對(duì)——他們擔(dān)心這樣做會(huì)導(dǎo)致與地球相距近一百萬英里的eROSITA會(huì)因不當(dāng)操作而損毀。作為eROSITA的科學(xué)主管，蘇尼亞耶夫本人說：“我們都?jí)粝胫吹剿匦禄钴S起來。但這是一個(gè)極其復(fù)雜的設(shè)備，如果我們決定無視與合作伙伴達(dá)成的協(xié)議，自己打開它，只會(huì)毀掉它。”俄羅斯科學(xué)院空間研究所科學(xué)主任列夫·澤萊尼（Lev Zeleny）更是說：“我們研究所的所有科學(xué)家都強(qiáng)烈反對(duì)這一提議”。澤萊尼還表達(dá)對(duì)“政治和技術(shù)原因”的擔(dān)憂，他表示，目前尚不清楚俄羅斯航天局是否會(huì)真正弄清楚如何操作eROSITA，或者外部期刊是否會(huì)繼續(xù)發(fā)表任何可能來自這一舉措的科學(xué)結(jié)果；單獨(dú)打開很可能的一個(gè)影響是，得到數(shù)據(jù)的俄羅斯有關(guān)科學(xué)家沒辦法公布它們，最終這些研究數(shù)據(jù)不會(huì)被發(fā)表，沒有一家主流論文期刊會(huì)接受它們。除了eROSITA之外，俄羅斯和歐美的其他科學(xué)合作項(xiàng)目也受到了波及。比如備受矚目的歐幾里得望遠(yuǎn)鏡（Euclid）。它是由歐洲航天局（ESA）和歐幾里得聯(lián)盟開發(fā)的可見光到近紅外的空間望遠(yuǎn)鏡。歐幾里得望遠(yuǎn)鏡于2011年正式立項(xiàng)，合作方涵蓋了美國(guó)、俄羅斯以及歐盟，任務(wù)目標(biāo)是通過精確測(cè)量宇宙的加速度來更好地理解暗能量和暗物質(zhì)，原計(jì)劃于2022年下半年或2023年通過俄羅斯的聯(lián)盟2號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射升空。因?yàn)橥瑯拥脑颍瑲W洲終止與俄羅斯的一切空間項(xiàng)目，俄羅斯撤走庫(kù)魯航天港的工作人員，合作被迫中斷。目前，ESA正在為歐幾里得尋找新的 “司機(jī)”，有傳言說歐幾里得有可能會(huì)在2023年下半年搭乘SpaceX的獵鷹9號(hào)前往太空。
圖3 2022年9月30日，CERN在公告中宣布，應(yīng)供電公司減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)的請(qǐng)求，CERN將提前2周關(guān)停對(duì)撞機(jī)和加速器等設(shè)備 | 圖源：CERN
國(guó)際局勢(shì)動(dòng)蕩對(duì)科學(xué)合作的影響不僅僅是直接的，一些看起來于當(dāng)事方無關(guān)的科學(xué)項(xiàng)目也被波及。由于歐洲的能源比較依賴俄羅斯，自俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)以來，歐洲的天然氣供應(yīng)緊張，導(dǎo)致一些歐洲地區(qū)和機(jī)構(gòu)出現(xiàn)了供電和供暖危機(jī)，這其中就包括我們提到的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)所在的歐洲核子研究中心。由于超級(jí)計(jì)算機(jī)、粒子和激光同步加速器等大型科學(xué)設(shè)施所帶來的高能耗，2022年9月30日，CERN在公告中宣布，應(yīng)供電公司減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)的請(qǐng)求，CERN將提前2周關(guān)停對(duì)撞機(jī)和加速器等設(shè)備，在2023年2月后恢復(fù)，并縮短2023年原計(jì)劃運(yùn)行時(shí)間的20%。其實(shí)，坐落于法國(guó)和瑞士邊境的CERN已經(jīng)提前向法國(guó)有關(guān)公司、部門購(gòu)買了足夠未來數(shù)年的電力，所以相比于提前省下的電費(fèi)，CERN認(rèn)為自己此舉更多的是為了承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。相比之下，荷蘭射電天文研究所（ASTRON）就沒有那么幸運(yùn)了。盡管ASTRON的大型計(jì)算機(jī)集群的能耗只是CERN的數(shù)百分之一，但ASTRON顯然沒有那么財(cái)大氣粗。最近，當(dāng)ASTRON的工作人員準(zhǔn)備下一年度的能源采購(gòu)合同時(shí)才猛然發(fā)現(xiàn)，飆升到上一年度3倍價(jià)格的電費(fèi)，已經(jīng)讓他們的財(cái)政捉襟見肘。目前，ASTRON正在想辦法游說荷蘭政府提供一筆緊急補(bǔ)貼，否則就要和CERN一樣削減科學(xué)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)時(shí)間了。無論是被直接影響粗暴中斷的eROSITA、歐幾里得，還是間接波及到的無辜的CERN和ASTRON，都是暴風(fēng)驟雨洗刷下的一角。目前尚無法統(tǒng)計(jì)有多少科學(xué)家、工程師、等著發(fā)論文畢業(yè)和找工作的博士生，甚至后勤人員在這些事件中受到的影響——他們常常身不由己，被裹挾在颶風(fēng)里，渺小而無力，如法國(guó)詩(shī)人保羅·瓦勒里在其長(zhǎng)詩(shī)《海濱墓園》中所寫——“起風(fēng)了，唯有努力生存?！?當(dāng)然，他們的損失絕不僅僅限于他們自身，某種意義上是全人類科學(xué)事業(yè)的共同損失。比如，由35個(gè)國(guó)家（包括中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、印度、韓國(guó)、日本以及歐洲國(guó)家）參與，投資幾十億美金，位于法國(guó)鄉(xiāng)下的國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)堆（ITER）的建設(shè)還在繼續(xù)當(dāng)中，沒有受到影響。ITER曾表示，其85%的部件是在成員國(guó)境內(nèi)制造的，由此各個(gè)國(guó)家可以發(fā)展其國(guó)內(nèi)的核聚變能力和產(chǎn)業(yè)。等這些部件制造完成后，送到法國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)，需要的時(shí)候再添加組裝到整體的裝置中。也許哪天，核聚變電站的成功可以大大緩解能源上的危機(jī)，減少?zèng)_突與動(dòng)蕩。而繼ITER之后，中國(guó)參與的另一項(xiàng)國(guó)際大科學(xué)工程——平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡（SKA）也在如火如荼的展開。SKA旨在利用其超高靈敏度、超大視場(chǎng)、超快巡天速度和超高分辨率，帶領(lǐng)人類拓展宇宙更深處，在宇宙起源、生命起源、宇宙磁場(chǎng)起源、引力本質(zhì)、地外文明等自然科學(xué)重大前沿問題上有望取得革命性突破。該計(jì)劃始于1993年，國(guó)際無線電科聯(lián)在日本京都舉行的大會(huì)上，10個(gè)國(guó)家的天文學(xué)家聯(lián)合提議建造這個(gè)巨型射電望遠(yuǎn)鏡陣列。2019年3月12日，中國(guó)作為七個(gè)創(chuàng)始成員國(guó)之一（其余六國(guó)為澳大利亞、意大利、荷蘭、葡萄牙、南非、英國(guó)），由科技部代表與其它六國(guó)的政府代表在意大利羅馬正式簽署了SKA天文臺(tái)公約，將負(fù)責(zé)這個(gè)超級(jí)望遠(yuǎn)鏡的部分天線以及區(qū)域數(shù)據(jù)中心的建設(shè)工作。這個(gè)公約的簽署，標(biāo)志著SKA向政府間國(guó)際組織（IGO）開始過渡。盡管轉(zhuǎn)變?yōu)镮GO后，SKA的一些運(yùn)作需要報(bào)請(qǐng)各國(guó)議會(huì)（或我國(guó)人大）批準(zhǔn)后才可以生效，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，IGO可以確保SKA不會(huì)受到政府更迭等因素的影響，并且將使SKA在國(guó)際合作時(shí)享受免稅等待遇。可以說，IGO將確保SKA未來五十年的安全穩(wěn)定運(yùn)行。值得一提的是，全國(guó)人大已于2021年正式批準(zhǔn)《成立平方公里陣列天文臺(tái)公約》。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，科學(xué)合作應(yīng)該建立起針對(duì)類似情況的應(yīng)對(duì)和保護(hù)措施（如向IGO轉(zhuǎn)變），戰(zhàn)爭(zhēng)和政治似乎不應(yīng)該是懸在科學(xué)合作上的達(dá)摩克利斯之劍?，F(xiàn)在看，這一理想的普遍實(shí)現(xiàn)還需相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。如今，在氣候變化、能源危機(jī)、傳染病防控、核危機(jī)等全球性重大議題上，要達(dá)成一致的行動(dòng)目標(biāo)相對(duì)更復(fù)雜和困難。大型國(guó)際科學(xué)合作的目的都是為了探索自然、宇宙的奧秘，本是人類命運(yùn)共同體的絕佳體現(xiàn)，其獲得的知識(shí)將無私地惠及全人類，不管你是在哪個(gè)國(guó)家，持何種立場(chǎng)。我們?nèi)祟悤?huì)不會(huì)如劉慈欣《三體II：黑暗森林》中所說，即使面對(duì)決定人類命運(yùn)的共同危機(jī)時(shí)（小說中是毀滅性的三體危機(jī)），“人類大同仍是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想” ？目前尚難以判斷。
參考文獻(xiàn)：1.https://home.cern/news/news/cern/cern-council-takes-further-measures-response-invasion-ukraine
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq1025
