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联合报
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世界最亮台湾光子源 是台湾之光吗？
3.完整新闻内文:
2015-05-22 06:10:33 联合报 记者陈皓嬿╱即时报导
想一下，近年会让你感到热血沸腾澎湃的台湾之光是谁？杨岱刚、卢彦勋、林育群、
左左右右？还是再早一点的王建民、陈树菊？或更早更早之前、现在被印在五百块钞票
上的红叶少棒队？
先别管棒球了，你听过“台湾光子源”（Taiwan Photon Source，TPS）吗？（安丽语）
“那什么？”你说。
噢，它是台湾最新建成、完全百分之百MIT的同步辐射加速器！也是今年国际上讨论很夯
的“新，台湾之光”。
啊哈！我看你在听到“同步辐射加速器”几个字时，深深皱眉露出困惑而且拒绝听下去的
表情。
好吧，我们换个方式说。
今年是联合国教科文组织订定的“国际光之年”
（http://pansci.tw/archives/74700），纪念人类一千年来看光、用光、研究光的历史。
1015年，阿拉伯学者伊本海瑟姆发表首篇光学研究文“光学之书”，距离今天，1000年。
1815年，法国物理学家菲涅耳提出光的波动性，距离今天，200年。1905年，爱因斯坦提
出光电效应理论，距离今天，100年。2015年，台湾光子源同步辐射加速器试车成功出光，
将成为世界上最亮的同步辐射光源。
就是今年。
这道正港的台湾之“光”显然有些闪，因为今年初，光子源出光后五天，国际顶尖期刊
“科学”（Science）就抢先报导台湾光子源；这个月，另一顶尖期刊“自然”（Nature）
旗下的“自然光子学”（Nature Photonics），也以专文介绍台湾光子源。
对学术研究有些认识的人大概知道，研究论文要能上Nature和Science有多困难，若被刊出
就该举国欢腾、买三车鞭炮回家放个三天三夜了，何况是两本期刊都上！（夸张）
还没完呢。
上个月，欧洲核子研究组织（CERN）四月号，竟用封面故事和专文介绍台湾光子源，标题
为“First Light of TPS”，上头一张大大的空拍照片，里面有一大一小的甜甜圈建筑，
灰色的大甜甜圈，就是台湾光子源。
虽然台湾不是联合国会员国，但却因为台湾光子源而备受国际瞩目，抢到了光之年的头
香。
等等…你是知道CERN的对吧？对，就是那个拥有地表最大、横跨瑞士与法国、能量最高
的粒子加速器“大强子对撞机”的那个CERN啊！
就是摇滚天团五月天，在诺亚方舟演唱会的电影里面，让阿信、怪兽、石头、玛莎、冠佑
进行时光旅行回到过去的那个大强子对撞机嘛…
对对对，看你恍然大悟的表情，我知道你想起来了，太好了。
“等等、等等…你说这个灰色甜甜圈，就是世界上最亮的光的所在地？”你狐疑地看着我
。
是的，台湾光子源就是和大强子对撞机很像的粒子加速器，只不过它加速的是“电子”，
让电子们在灰色甜甜圈里不断跑500公尺（精确来说一圈是518公尺），跑个10万圈，电子
们就会被加速到接近光速，这时根据爱因斯坦的光电效应，这群电子只要一转弯，就会放
出亮度极高又集中的光。
因此，它才叫做同步（电子们一起跑跑跑）辐射（放出光）加速器（加速电子），可发出
的光，包括红外线、可见光、紫外线、软X光、硬X光等不同波段的光。
但同步辐射加速器，听起来实在跟发出亮光没啥关系，还老被人误会是核反应器什么的，
所以科学家们喜欢戏称它为“科学神灯”。
因为光又强又集中，同步辐射加速器可以用来“看平常看不到、量平常量不到”的东西，
例如越做越小的芯片、细微的蛋白质结晶等，因此对半导体、生技制药和材料等研究，
都是相当重要的工具。
其也可用来研究远在天边的星星怎么形成，或是古老久远的恐龙蛋化石，里面胚胎到底
长啥样，甚至看穿达文西如何用四十层超薄油彩，打造蒙娜丽莎完美的朦胧微笑、看破
古埃及商人原来也黑心，在制造木乃伊时塞入杂草石头造假充数…
1993年的时候，我国已经有个“台湾光源”（TLS），周长120公尺、电子能量15亿电子伏
特，就是前面照片里的小甜甜圈，当时是委托国外帮我们盖的。
新的“台湾光子源”加速器，周长518公尺，如果拉直比101大楼还高出10公尺，电子能量
也增为TLS的两倍，为30亿电子伏特。
而且，这是台湾第一次自己盖的同步辐射加速器。
决定要挑战自建同步辐射加速器这个“不可能的任务”的，是光子源总计画主持人、中研
院院士陈建德。
2004年，旧的TLS在光强度上已经不敷科学家研究使用，纷纷提出要求建造更亮、光更集
中的硬X光光源。
陈建德则提出“那我们自己盖一个吧！”，因为他有个梦想：“我要这块土地上的科学家
，用这土地创造出来的设施，做出世人景仰、对人类有重大影响的科学发现！”
陈建德说，平均每三年，诺贝尔奖就会颁给用同步辐射做的相关研究，但要做顶尖研究，
“你如果去跟其他国家借加速器来用，人家只肯借你用一点，怎么做研究？如果我们要和
世界在平等的地位竞争，台湾怎能没有自己做的加速器？”
另一方面，陈建德也觉得台湾人闷太久了，自从少棒光辉后，台湾人有多久没有在国际上
让人感到骄傲的东西了？
“要填饱肚子，经济发展当然重要，但要让世界看见你，从来都是靠科学、教育和文化，
我希望，可以再一次把台湾推上国际舞台！”
于是2007年，政府通过70亿的台湾光子源建造预算，2010年，同步辐射中心动土施工。
不知是否与天方夜谭为巧合，科学神灯从开工到完工，正好花了1001个漫漫长夜。
由于没人盖过同步辐射加速器，所以一开始很多人都不看好陈建德的狂想，认为台湾绝
对做不到自建，且事实上，在一开工没多久，团队就碰上大麻烦，光子源预定地竟是软弱
地层。
土木工程负责人王昭平说，光子源的基地在小山坡上，以前是新兵训练中心，过去有条山
沟，后来被填入松软废土，变成软弱地层；团队一开始探勘地形时并无发现，直到一次台
风大雨，工程师才发现此问题，最后靠填入水泥解决。
处理完地质问题，工程师还要面临震动的挑战，王昭平表示，加速器很敏感、怕震动，但
光子源基地旁就是新竹科学园区，每天大量的车子来来去去，加上台湾又在地震带上，都
是威胁。
若要达到美国标准“震动是环境背景值的１／１０”，王昭平说，唯一的作法是挖一两百
公尺深的地底隧道，但每下挖一公尺，就要好几千万，实在没有那个预算执行，因此团队
考虑很久，决定稍微妥协，震动只要比背景值低就好。
另一个挑战是安装加速环。由于光子源基地狭小，基本上是挨著旧的台湾光源和本来就坐
落在上方的行政大楼所盖的，因此墙边几乎都是现有建物，无法透过侧边开大门，让大型
部件如几吨重的磁铁进入。
因此团队将光子源的屋顶作为可开式，再出动天车，将磁铁部件一个个从空中吊入加速环
，然而这些大设备的安装位置，仅容许几毫米误差，足见其困难。
而基地狭小也意味着，很多设备如磁铁（负责让光再更亮的关键角色）、精密仪器无法就
地建造，需要在其他地方做好后，再运回基地安装，但加速器工程负责人陈俊荣说，这些
娇贵的精密仪器哪堪货车运输震动，一路颠簸回去，只怕校调好的部分都歪了。
所以，团队只好避开交通尖峰时间，趁半夜无人慢慢搬，他们要求载运货车的时速必须低
于十公里，平常开十分钟的路，变成一个小时才走得完，且前方还要有前导车帮忙开路，
就这样一路“龟”著，来回上百趟，才把所有部件安全运抵基地。
讲到磁铁，就非要提一下台湾和美国的抢资源大战，陈俊荣说，当时除了我们，美国纽约
长岛也在盖类似的同步辐射加速器，双方力拼要成为世界最亮光源。
然而英雄所见略同，台、美皆找上新西兰一家磁铁厂商做磁铁。不幸地，美国抢到大部分
出货优先权，但我方不甘示弱，竟派驻两个工作人员，到远在新西兰的磁铁制造厂“盯梢
”整整两年，确定厂商有如期完成台湾的货，且做好一个磁铁，就现场测试确保品质没问
题，才送回台湾。
后来长岛的加速器虽仍比台湾早一年建好出光，但台湾设计、制造的磁铁性能更优，因此
仍将拔得世界最亮同步辐射加速器头筹，让长岛团队相当扼腕。
至于最惊险的危机，莫过于去年八月试车时，电子无法加速到目标能量的鬼打墙问题。
去年八月，光子源完工准备试车，看打出来的电子束是否能加足能量，在增能环中绕行10
万圈以达标放光，测试现场众人既兴奋又紧张地期待着，没想到电子束却只跑3万5千圈就
撞墙消散了，屡试不爽。
众人遍寻不著原因，国外专家来看也看不出来，试车陷入泥淖中，一晃就是两个多月。
那阵子团队气氛很差，因为13个子系统个个是嫌犯，大家彼此怀疑是谁出包，作为加速器
设计负责人，郭锦城博士更是挫折，他说系统部件安装都正确，但结果却完全不符当初理
论计算，很多人都质疑他。
距离科技部给的完工期限12月卅31日剩不到两个月，一晚计画总主持人陈建德和其他6个
子项负责人商讨，说“如果光子源真的失败，不该让努力十年的同仁们承担，就我们七人
负责吧！每人一条白绫，到新竹东门城上自我了断”，言下之意已没有退路，只能成功、
不准失败。
一天奇蹟发生了，郭锦城说，磁铁小组一位年轻人詹智全突发奇想，拿了颗钮釦大小的
超强磁铁，试着吸吸看真空腔，没想到由不锈钢打造、不该有磁力的真空腔，竟被吸住
了，这才找到卡关原因。
团队立刻将真空腔送去高温炉去磁性，之后再试车，电子顺利加速到标准，并成功赶在元
旦前夕出光，众人终可过好年，中心后来还颁给詹智全特别贡献奖，感谢他保住7条人命
和世界最亮神灯。
但团队大概没想到，真正的“大魔王”并不是在建造时出现，而是完工、成功出光后…
世界最亮神灯，前途因经费不足，而一片黯淡。
这座傲视国际的台湾光子源，因为政府财政困难，面临预算被删减、明年运转预算短缺一
亿多元，别说建置光束线实验站，也付不出后半年的运转电费。
光束线是负责将同步附设加速器产生的光，引导出来到实验站给科学家使用的设备，光
子源一共可以安装40条光束线，第一期新的7条光束线已经到位，第二期同步辐射中心希
望将TLS的18条旧光束线搬迁过来，但这得耗时七年、共28亿元的经费，其督导单位科技
部并无余裕支付。
但问题症结在于，加速器一旦运转，电费就是固定的支出，不会因为接出来的光束线多寡
而有不同，因此加装越多条光束线使用，电费越划算；就像冰箱，有没有冰东西都要耗电
，因此冰越多、越划算。
没有电费、没有光束线，光子源就像有航空母舰，却没有战斗机一样打不了仗，同步辐射
中心主任果尚志难过地说，同辐加速器是国力象征，欧美日等先进国家都竞逐打造，我国
若不把握五到十年的领先期，吸引各国顶尖科学家驻站研究，灯再神再亮，也是枉然。
“我们一辈子就等这个机会让台湾闪耀，你不自己点火，没人会替你发亮！”果尚志说。
陈建德则感叹，十年来，历经政党轮替、金融海啸和通膨难关，光子源都挺过而顺利完
工，现却因运转经费不够恐成“弃婴”，他不解地问，明年科技预算增长百分之三，为
何无法支持光子源，“我们养得起几十亿的花博、世大运，却养不起仅需两、三亿的光子
源吗？”
国科会前副主委牟中原、中研院院士王惠钧、物理学会理事长高甫仁等学者皆忧心，要求
政府须有长远眼光，别让台湾之光荒废。
科技部次长林一平说，已尽力奔走替光子源挪出一亿元预算，但各单位都缺钱，实在无法
再挪出一亿元，希望同步辐射中心共体时艰，从内部节省开销，或透过业界资助和国外单
位合作收费等方式，筹措财源。
果尚志说，他能理解科技部预算紧缩问题，他并非要科技部牺牲其他单位，以成就光子源
，但希望科技部能将此问题拉到行政院层级，请国家好好思考，是否要让这盏“台湾之光
”功败垂成？
那你呢？故事说至此，国际光之年，闷很久的你，是否希望点燃光子源，换一回久违的台
湾骄傲？
4.完整新闻连结 (或短网址):
http://udn.com/news/story/7314/918382
5.备注:
专家：长官!给我们经费做科学研究好嘛？
迷之音：不行～～～，经费要通通拿去放烟火～～～