國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)得主：為中國粒子物理積累信譽(yù)

記者詢問獲得中國自然科學(xué)領(lǐng)域倍受關(guān)注獎(jiǎng)項(xiàng)的心得，王貽芳說：“獎(jiǎng)項(xiàng)是建立信譽(yù)的一部分”;有媒體剖析實(shí)驗(yàn)成功關(guān)鍵，他回答：“每個(gè)環(huán)節(jié)都必須成功”;還有記者重提諾貝爾獎(jiǎng)情結(jié)，王貽芳不假思索地說：“我們做研究的無法計(jì)算出與諾貝爾獎(jiǎng)的距離，不知道，不會(huì)算”。

“高冷”的科學(xué)家，也許與“高冷”的科學(xué)理論更合拍。

2012年3月8日，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組宣布取得重大成果：發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)于q13的中微子振蕩模式確實(shí)存在，并精確測(cè)得其振蕩幅度sin22q13約為0.09。

通俗來說，夸克和輕子是構(gòu)成世界的基本粒子。中微子屬于輕子，盡管其質(zhì)量十分微小，但對(duì)宇宙的形成與演化起到關(guān)鍵作用。中微子又分為三種類型，即電子中微子、μ中微子和τ中微子。

中微子振蕩是指一種中微子在飛行中自發(fā)變成另一種中微子，理論上三種類型兩兩組合，遂產(chǎn)生三種振蕩模式。科學(xué)家們?cè)?998年發(fā)現(xiàn)大氣中微子振蕩，對(duì)應(yīng)于q23;在2002年發(fā)現(xiàn)太陽中微子振蕩，對(duì)應(yīng)于q12。尋找第三種振蕩模式q13是中微子研究的必然，也是必爭。

大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)工程副經(jīng)理曹俊回憶，2003年時(shí)先后有7個(gè)國家提出8個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，中國的大亞灣、法國的Double Chooz和韓國的RENO進(jìn)入實(shí)施。大亞灣團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成多個(gè)中微子探測(cè)器模塊，探測(cè)精度和數(shù)據(jù)獲取效率位居國際同類裝置第一，最終率先公布發(fā)現(xiàn)新的中微子振蕩模式。僅25天后，RENO也發(fā)布相似結(jié)果。

“我們的實(shí)驗(yàn)精度比別人高，方案設(shè)計(jì)有優(yōu)勢(shì)，環(huán)境也有優(yōu)勢(shì)，再加上我們?cè)趫?zhí)行過程中沒有錯(cuò)誤，最后就能達(dá)到‘完美’。”王貽芳概括說。

“高冷”理論就像是一座高峰，第一個(gè)沖頂者將被載入史冊(cè)。《科學(xué)》期刊評(píng)價(jià)稱：“這一實(shí)驗(yàn)成果無疑讓中國的粒子物理研究在世界領(lǐng)域中占據(jù)了一席之地”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，項(xiàng)目組發(fā)表文章在科學(xué)引文索引(SCI)他引次數(shù)達(dá)869次，高能物理數(shù)據(jù)庫(INSPIRE)他引次數(shù)達(dá)1736次，反映了中國中微子物理的國際影響力。

科學(xué)家們并未止步。王貽芳告訴中新網(wǎng)記者，2012年至今大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組主要進(jìn)行三方面工作：首先是把測(cè)量精度由20%提高到4%;其次是對(duì)反應(yīng)堆中微子能譜進(jìn)行精確測(cè)量，發(fā)現(xiàn)能譜與理論預(yù)言的不一致;第三是尋找新的中微子類型，但“目前還沒有看到不活躍中微子的存在跡象”。

“大亞灣實(shí)驗(yàn)裝置將運(yùn)行到2020年，我們要為世界提供最精確的參數(shù)，把性能挖掘到極致。”他說。

在王貽芳看來，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)還有一個(gè)重要功能：積累信譽(yù)。

歸國15余年，他對(duì)科研經(jīng)費(fèi)感觸頗深：“當(dāng)初高能所每年人均經(jīng)費(fèi)僅是國際同行的二十分之一”。想要說服外界對(duì)中微子物理這樣新鮮而神秘的領(lǐng)域投入，需要信譽(yù)。得益于大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目打下基礎(chǔ)，正在建設(shè)的第二個(gè)大型中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“江門中微子實(shí)驗(yàn)站”更為順利。

中新網(wǎng)記者獲悉，江門中微子實(shí)驗(yàn)站將于2020年建成，運(yùn)行時(shí)間達(dá)30年。其間，項(xiàng)目組計(jì)劃在2026年左右完成中微子質(zhì)量順序測(cè)量，然后改造裝置，轉(zhuǎn)攻“中微子與反中微子是否是同一個(gè)粒子”命題。

南極冰下實(shí)驗(yàn)、地中海海底實(shí)驗(yàn)、美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室、日本超超級(jí)神岡探測(cè)器、印度中微子觀測(cè)站等在內(nèi)的諸多國際團(tuán)隊(duì)，均計(jì)劃向中微子質(zhì)量順序發(fā)起沖擊。中國中微子物理的下一次“沖頂”或許愈發(fā)艱難。“必須有自己的特殊之處，包括科學(xué)思想、核心技術(shù)、發(fā)展路線和一定的運(yùn)氣。”王貽芳說，還好，他們的運(yùn)氣一直不錯(cuò)。