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王貽芳是誰(shuí)？ 丁肇中得意門生、中國(guó)科學(xué)院院士、2016年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)得主、首位獲得“基礎(chǔ)物理突破獎(jiǎng)”的中國(guó)人…… 新華日?qǐng)?bào)記者曾于今年3月和5月兩次采訪王貽芳院士。這位探索“幽靈粒子”的人，生活中沉默少言，有時(shí)是“話題終結(jié)者”，但談到自己的工作，即使只言片語(yǔ)，也能流露出對(duì)科學(xué)的態(tài)度和熱愛。 王貽芳院士祖籍南通，江蘇南京人，是我國(guó)著名的物理學(xué)家，長(zhǎng)期從事高能物理實(shí)驗(yàn)研究。他率先提出了中微子研究項(xiàng)目，并帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后從大亞灣實(shí)驗(yàn)和江門中微子實(shí)驗(yàn)站的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行中微子物理性能的探測(cè)和研究并取得重要成果。 他的中微子震蕩實(shí)驗(yàn)被《科學(xué)》雜志評(píng)為世界年度十大科學(xué)突破，獲得2016年度國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，同年獲得了科學(xué)界第一巨獎(jiǎng)——“基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)”，獎(jiǎng)金300萬(wàn)美元。而他也是首位獲得“基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)”的中國(guó)科學(xué)家。 5月8日下午，《新華日?qǐng)?bào)·科技周刊》第二批科學(xué)顧問聘任啟動(dòng)，新華日?qǐng)?bào)科技周刊報(bào)道團(tuán)隊(duì)赴北京中國(guó)科學(xué)院高能物理所向中國(guó)科學(xué)院院士王貽芳頒發(fā)《新華日?qǐng)?bào)·科技周刊》科學(xué)顧問聘書。 王貽芳對(duì)擔(dān)任《新華日?qǐng)?bào)·科技周刊》科學(xué)顧問感到高興，希望科技周刊把科學(xué)家們的觀點(diǎn)通俗表達(dá)出來(lái)，讓更多百姓了解科學(xué)真諦，讓科學(xué)走進(jìn)千家萬(wàn)戶。他欣然為科技周刊題詞：“推進(jìn)科技創(chuàng)新，建設(shè)美麗江蘇”，并鄭重簽下自己的名字，贈(zèng)送給《新華日?qǐng)?bào)》留作紀(jì)念。 探索中微子的世界先鋒 作為“大亞灣國(guó)際合作實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目的首席科學(xué)家，王貽芳曾帶領(lǐng)科研工作者們歷時(shí)八年，首次發(fā)現(xiàn)中微子的第三種振蕩模式，并獲得了精確的測(cè)量數(shù)值，在這一多國(guó)參與的大科學(xué)“賽事”中讓中國(guó)率先沖線。震驚世界之余，也為當(dāng)時(shí)正處在“岔路口”的中微子研究找到了未來(lái)發(fā)展方向。 盡管每時(shí)每刻都有數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的中微子穿過(guò)我們的身體，但我們卻感覺不到它們的存在。作為構(gòu)成物質(zhì)世界最基本單元，中微子伴隨著宇宙從產(chǎn)生到演化的整個(gè)過(guò)程，其深層的規(guī)律是目前各國(guó)科學(xué)家矚目的最前沿領(lǐng)域。 榮譽(yù)已在身后，工作堆滿案頭?！氨炯s明天下午，但我后來(lái)一想就今天會(huì)后吧，整塊時(shí)間不能給你。”同科研“大?！苯涣鳎浾哂X得有一點(diǎn)壓力，但又覺得很放心，有話直說(shuō)，不遮不掩。作為地地道道的南京人，王貽芳頗有幾分“南京大蘿卜”的本色，把自己復(fù)雜的工作內(nèi)容概括得簡(jiǎn)單到極致——“我工作的很大一部分內(nèi)容是在開會(huì)，大大小小的會(huì)?！?王貽芳開會(huì)討論的，是他繼大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后主持的一項(xiàng)新的中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，建設(shè)在廣東江門山下729米深的地下試驗(yàn)大廳，“我們的實(shí)驗(yàn)是在一個(gè)直徑45米、高45米的地下水池中，放置一個(gè)直徑有12層樓高的有機(jī)玻璃球體，球體里放置2萬(wàn)噸可以捕捉到‘中微子’的液體閃爍液?！边@也是世界上最大的中微子探測(cè)器。 雖然工程技術(shù)的難度成十倍地增加，但經(jīng)過(guò)大亞灣錘煉的王貽芳已是“半個(gè)土木工程專家”，他隨口就能說(shuō)出江門中微子實(shí)驗(yàn)的很多技術(shù)問題，“比方說(shuō)我們遇到了大量地下水，對(duì)一般地下工程來(lái)說(shuō)，最簡(jiǎn)單的辦法就是通過(guò)隧道自然排水，但我們是大規(guī)模地往下深挖，沒地方排，必須把水全都抽出來(lái)。”不同于外界對(duì)科學(xué)家埋首實(shí)驗(yàn)室的刻板印象，他對(duì)工程技術(shù)問題的關(guān)鍵細(xì)節(jié)了然于胸。 實(shí)驗(yàn)物理，有望搭橋量子世界和相對(duì)論 對(duì)物理學(xué)的外行，王貽芳有個(gè)經(jīng)常要解釋的科普問題是“高能物理是研究什么的？” “高能物理就是研究物質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)，最小最小的結(jié)構(gòu)?！蓖踬O芳介紹，研究這個(gè)最小的結(jié)構(gòu)，能夠幫助我們了解宇宙的起源和豐富多彩的物質(zhì)世界。 “物質(zhì)的結(jié)構(gòu)越小，能量越高。能量越高，就越接近時(shí)間的零點(diǎn)，也就是更接近宇宙大爆炸的時(shí)刻。所以我們所關(guān)心的物理過(guò)程，跟在宇宙演化的初始時(shí)刻是一樣的。”王貽芳介紹，一個(gè)龐然大物和草芥微塵，兩者只有在宇宙大爆炸的時(shí)候才有聯(lián)系，因?yàn)槟芰慷歼_(dá)到最高，在這個(gè)最高能量點(diǎn)上，我們能夠?qū)⑽⒂^世界和宏觀世界聯(lián)系起來(lái)。 眾所周知，現(xiàn)代物理學(xué)有兩大基石，廣義相對(duì)論和量子力學(xué)。前者描述了暗物質(zhì)和黑洞等身處的宏觀世界，后者則對(duì)基本粒子的微觀世界作出精妙描述，推動(dòng)和造就了我們對(duì)現(xiàn)代世界的認(rèn)識(shí)。量子力學(xué)和廣義相對(duì)論在各自領(lǐng)域出色地描述著我們生活的世界，當(dāng)今物理學(xué)家的目標(biāo)之一就是將它們合并在一起，“打個(gè)比方，就像是牛頓第二定律F=ma，用同一個(gè)公式去描述蘋果從樹上掉下來(lái)，和天上的天體運(yùn)行這兩個(gè)現(xiàn)象?！蓖踬O芳說(shuō)，如果能有一套理論，能夠?qū)⑽⒂^世界和宏觀世界用同一個(gè)公式表示出來(lái)，不是更簡(jiǎn)單，更漂亮嗎？ 目前，已經(jīng)有不少物理學(xué)家，提出了不少理論來(lái)嘗試在數(shù)學(xué)上將兩者統(tǒng)一，比如《生活大爆炸》里謝耳朵癡迷的“弦理論”。那么這個(gè)理論是否完美？王貽芳解釋道，從科學(xué)上來(lái)說(shuō)，任何一個(gè)理論要成立，首先它要能夠描述所有過(guò)去的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，第二也是更重要的是，要能成功預(yù)測(cè)新的現(xiàn)象，弦理論到目前為止只滿足了第一個(gè)條件，它對(duì)未來(lái)的所有預(yù)言都還不可檢驗(yàn)。 “廣義相對(duì)論和量子力學(xué)到目前為止，經(jīng)受了大量的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)都沒有錯(cuò)誤，但這兩套理論是分別從宏觀、微觀兩頭方向去描述世界，我們的高能物理實(shí)驗(yàn)就是希望研究其背后更高層次、更深層次的新物理”，王貽芳說(shuō)。打開未來(lái)新物理發(fā)現(xiàn)的窗口 微觀世界的運(yùn)行規(guī)律是什么？這個(gè)問題繞不開一個(gè)聽起來(lái)平淡無(wú)奇的名字“標(biāo)準(zhǔn)模型”，但上個(gè)世紀(jì)的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)當(dāng)中，超過(guò)四分之一都和標(biāo)準(zhǔn)模型有關(guān)。 2012年，標(biāo)準(zhǔn)模型迎來(lái)了一次偉大的勝利，科學(xué)家苦苦追尋，霍金曾打賭預(yù)測(cè)不會(huì)找到希格斯粒子，竟然在粒子加速器中被找到了！隨著希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)，人類補(bǔ)上了標(biāo)準(zhǔn)模型的最后一塊拼圖——但接下來(lái)呢？ “標(biāo)準(zhǔn)模型中存在的問題，大部分與希格斯粒子相關(guān)?！蓖踬O芳說(shuō)，物理學(xué)的發(fā)展正處在一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，用標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)描述這個(gè)世界，已經(jīng)走到了盡頭。 在粒子動(dòng)物園里，有12種粒子?！爸形⒆?、電子、夸克都是構(gòu)成物質(zhì)世界的最小磚塊，而希格斯粒子跟他們都不一樣，它可以跟所有的粒子發(fā)生作用，這個(gè)作用給其它粒子‘披’了件衣服，給予他們一個(gè)后天賦予的質(zhì)量?！蓖踬O芳說(shuō)，我們所謂的標(biāo)準(zhǔn)模型面臨各種缺陷和不理想，其實(shí)都跟質(zhì)量問題有關(guān)，即跟“上帝粒子”有關(guān)系，“我們認(rèn)為，未來(lái)新物理的發(fā)現(xiàn)窗口很可能就在這里”。 要研究這個(gè)粒子，就需要建立超大對(duì)撞機(jī)，因?yàn)楝F(xiàn)有的對(duì)撞機(jī)都無(wú)法滿足能量或亮度要求。歐洲核子研究中心最近也公布了“未來(lái)環(huán)形對(duì)撞機(jī)”的概念設(shè)計(jì)報(bào)告，計(jì)劃斥巨資分兩步建設(shè)新一代超級(jí)對(duì)撞機(jī)，于本世紀(jì)50年代完成。 對(duì)此，王貽芳表示，歐洲的對(duì)撞機(jī)方案跟中國(guó)相比略晚一點(diǎn)。都是周長(zhǎng)100公里，技術(shù)路線都是先搞電子對(duì)撞而后升級(jí)到質(zhì)子加速。當(dāng)然，兩者的造價(jià)不一樣，中國(guó)的全部費(fèi)用約為歐核費(fèi)用的一半左右。時(shí)間上中國(guó)比歐核要早10年左右。正是在這個(gè)意義上，王貽芳等科學(xué)家認(rèn)為，對(duì)中國(guó)高能物理研究來(lái)說(shuō)，建設(shè)超大環(huán)形對(duì)撞機(jī)是一次重大機(jī)遇。“我們有10年的窗口期，有非常大的把握取得成功，可能改變世界高能物理研究的格局。如果錯(cuò)過(guò)這個(gè)機(jī)遇，我們就只能繼續(xù)做拾遺補(bǔ)缺的工作了?！?基礎(chǔ)科學(xué)研究本身是人類文明的一部分 盡管中國(guó)超級(jí)對(duì)撞機(jī)的建設(shè)已經(jīng)取得巨大進(jìn)展，獲得諾獎(jiǎng)得主謝爾頓·格拉肖、戴維·格羅斯的力挺。但自2016年以來(lái)，超級(jí)對(duì)撞機(jī)面臨了較大的爭(zhēng)議，諾獎(jiǎng)得主楊振寧的反對(duì)，引發(fā)了事關(guān)全球高能物理未來(lái)發(fā)展方向的一場(chǎng)大爭(zhēng)論，可以說(shuō)是載入科學(xué)發(fā)展史冊(cè)的大“對(duì)撞”。 面對(duì)爭(zhēng)議，王貽芳并非沒有壓力，但他從來(lái)沒有望而卻步。王貽芳坦承，任何一個(gè)國(guó)家在這樣的問題上，都需要做完整、全面、徹底的論證，從科學(xué)、技術(shù)、組織管理等各個(gè)方面去做論證，但論證前各方必須占有足夠的資料和相關(guān)的知識(shí)。建設(shè)超級(jí)對(duì)撞機(jī)，對(duì)中國(guó)、對(duì)世界甚至對(duì)科學(xué)本身都有著非凡的意義。 “談到性價(jià)比，這里面牽涉到相關(guān)技術(shù)的溢出效益。高能物理發(fā)展有比較強(qiáng)大的技術(shù)帶動(dòng)作用，一旦建成，能帶動(dòng)一批世界領(lǐng)先的企業(yè)和他們的技術(shù)。此外，中國(guó)想要成為世界所謂的科學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)者，應(yīng)當(dāng)有世界的科學(xué)中心，這對(duì)人才培養(yǎng)，科技體制改革，地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展等等都會(huì)有非常重要的一個(gè)推動(dòng)作用?！?如何看待基礎(chǔ)科學(xué)研究跟經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系？王貽芳認(rèn)為，首先要知道所謂“沒用”的基礎(chǔ)研究，在掌握了舉一反三的規(guī)律之后，最終會(huì)對(duì)“有用”的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大的效果。第二就是國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的投入要有一個(gè)合適的比例，既顧眼前也要顧長(zhǎng)遠(yuǎn)，既考慮到未來(lái)的十年，也要考慮到未來(lái)的五十年。 基礎(chǔ)科學(xué)研究本身是文明的一部分。在改變了世界文明面貌的偉大科學(xué)洞見上，“麥克斯韋統(tǒng)一了我們對(duì)電和磁的認(rèn)識(shí)，為今天的絕大多數(shù)技術(shù)提供了理論基石。愛因斯坦的質(zhì)能方程打開了核子時(shí)代的大門。而中國(guó)古代雖有四大發(fā)明，但我們只停在了‘發(fā)現(xiàn)’階段，并沒有進(jìn)一步發(fā)展出抽象的、純粹的科學(xué)，也不知其所以然。”有了推動(dòng)人類文明的基礎(chǔ)科研成果，中國(guó)才會(huì)有具有更大的軟實(shí)力和世界影響力。 交匯點(diǎn)記者 楊頻萍 |
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來(lái)自： 見青黃 > 《科學(xué)與生命科學(xué)》
剛剛，2019未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)咴诒本┙視浴Ｉ鄯鍢s獲“生命科學(xué)”獎(jiǎng)，王貽芳、陸錦標(biāo)獲“物質(zhì)科學(xué)”獎(jiǎng)， 王小云獲“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)”獎(jiǎng)。 其中，王貽芳是南京大學(xué)校友，《新華日?qǐng)?bào)·科技周刊》科學(xué)顧問。 未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)設(shè)立于2016年1月17日，是中國(guó)大陸第一個(gè)由科學(xué)家、企業(yè)家群體共同發(fā)起的民間科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)。設(shè)“生命科學(xué)獎(jiǎng)”“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”等三大獎(jiǎng)項(xiàng)，單項(xiàng)獎(jiǎng)金100萬(wàn)美元。未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)借鑒了諾貝爾獎(jiǎng)、圖靈獎(jiǎng)、菲爾茲獎(jiǎng)等國(guó)際知名科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也做了創(chuàng)新。比如，在捐贈(zèng)模式上，其他獎(jiǎng)項(xiàng)多由一個(gè)家族或個(gè)人捐贈(zèng)，未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)每項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)由4位捐贈(zèng)人共同捐贈(zèng)。 未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)關(guān)注原創(chuàng)性的基礎(chǔ)科學(xué)研究，獎(jiǎng)勵(lì)為大中華區(qū)科學(xué)發(fā)展做出杰出科技成果的科學(xué)家(不限國(guó)籍)。獎(jiǎng)項(xiàng)以定向邀約方式提名，并由優(yōu)秀科學(xué)家組成科學(xué)委員會(huì)專業(yè)評(píng)審，秉持公正、公平、公信的原則，保持評(píng)獎(jiǎng)的獨(dú)立性。 
