王貽芳
????中微子,這一神秘而微小的粒子,吸引著全球科學(xué)家的目光。從大亞灣到江門,中國(guó)科學(xué)院院士、江門中微子實(shí)驗(yàn)首席科學(xué)家王貽芳帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在中微子研究的征程上不斷探索前行。
????江門中微子實(shí)驗(yàn)昨日(8月26日)正式運(yùn)行取數(shù),它承載著怎樣的科學(xué)使命?實(shí)驗(yàn)建造過(guò)程中攻克了哪些核心難題?國(guó)際科學(xué)家們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)高效協(xié)作?面對(duì)諸多挑戰(zhàn)與質(zhì)疑,這位著名高能物理學(xué)家有著怎樣的思考與展望?近日,記者與王貽芳院士展開(kāi)深度對(duì)話,揭開(kāi)江門中微子實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)與人才密碼,探尋中國(guó)高能物理邁向國(guó)際領(lǐng)先之路的無(wú)限可能。
????大科學(xué)裝置是很好的人才培養(yǎng)基地
????記者:江門中微子實(shí)驗(yàn)和大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)分別承載著怎樣的使命?
????王貽芳:大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)為江門中微子實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ),江門中微子實(shí)驗(yàn)在規(guī)模和探測(cè)器技術(shù)上相比大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)有很大提升。大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)主要測(cè)量中微子的第三種振蕩模式,取得了重要成果,讓我們對(duì)中微子有了新認(rèn)識(shí)。而江門中微子實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是測(cè)量中微子質(zhì)量順序,這是中微子研究的關(guān)鍵問(wèn)題,對(duì)理解宇宙物質(zhì)起源等有重要意義。
????記者:很多科學(xué)家在大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)結(jié)束后選擇加入江門中微子實(shí)驗(yàn)。您認(rèn)為大科學(xué)裝置對(duì)人才培養(yǎng)有何意義?
????王貽芳:大科學(xué)裝置是很好的人才培養(yǎng)基地。它涉及科學(xué)目標(biāo)設(shè)定、技術(shù)設(shè)計(jì)、研制生產(chǎn)和獲取數(shù)據(jù)做物理分析等,年輕人在這個(gè)過(guò)程中能得到完整的訓(xùn)練。過(guò)去20年,就有很多科技工作者通過(guò)參與大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)和江門中微子實(shí)驗(yàn),從學(xué)生成長(zhǎng)為國(guó)際知名專家。
????“江門中微子實(shí)驗(yàn)是我做過(guò)最困難的實(shí)驗(yàn)”
????記者:您曾說(shuō)江門中微子實(shí)驗(yàn)要測(cè)量中微子質(zhì)量順序,解決這一問(wèn)題后才能讓我國(guó)高能物理的技術(shù)、設(shè)備、人才走到世界前列。江門中微子實(shí)驗(yàn)建造過(guò)程中攻克了不少核心設(shè)備難題,您能具體介紹一下嗎?
????王貽芳:高能物理發(fā)展取決于課題和項(xiàng)目選擇。江門中微子實(shí)驗(yàn)以測(cè)量中微子質(zhì)量順序?yàn)榭茖W(xué)目標(biāo),在此引領(lǐng)下,在探測(cè)器、光電探測(cè)元器件、基建、光學(xué)、化學(xué)等方面都有新發(fā)展和突破。我們首次在國(guó)內(nèi)完成新型20英寸光電倍增管研制,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)光電技術(shù)突破,相關(guān)企業(yè)在光電探測(cè)領(lǐng)域取得顯著效益。在鋼結(jié)構(gòu)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定,有機(jī)玻璃制造工藝和技術(shù),化學(xué)品提純、生產(chǎn)和后處理等方面也有突破,液體閃爍體指標(biāo)達(dá)到世界最好,電子學(xué)等方面也有進(jìn)展。江門中微子實(shí)驗(yàn)是一個(gè)邊建邊產(chǎn)出的過(guò)程,我們與企業(yè)合作實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案,在讓參與企業(yè)和人員得到鍛煉和提高的同時(shí),還形成了數(shù)十件發(fā)明專利。
????記者:江門中微子實(shí)驗(yàn)是國(guó)際合作項(xiàng)目,例如意大利科學(xué)家負(fù)責(zé)蒸汽剝離系統(tǒng),測(cè)試系統(tǒng)由德國(guó)科學(xué)家制作。建設(shè)過(guò)程中各國(guó)科學(xué)家有哪些分工,如何實(shí)現(xiàn)高效協(xié)作?
????王貽芳:我們的管理體系呈金字塔結(jié)構(gòu),最終要有人來(lái)作出決定??茖W(xué)家之間的合作則有一整套民主程序,大家都可以發(fā)表意見(jiàn)。在民主和集中上做到統(tǒng)一,就是要保證學(xué)術(shù)自由和發(fā)揮大家的想象力,在意見(jiàn)不一致時(shí)也能有決策者來(lái)拍板。
????記者:江門中微子實(shí)驗(yàn)土建工程進(jìn)行了7年,其間出現(xiàn)過(guò)地下水開(kāi)挖進(jìn)程緩慢、淹井、有機(jī)玻璃球裂縫需要反復(fù)修補(bǔ)等情況。請(qǐng)問(wèn)這是您參與的遇見(jiàn)困難最多的實(shí)驗(yàn)嗎?
????王貽芳:江門中微子實(shí)驗(yàn)是我做過(guò)最困難的,也是在一定程度上感覺(jué)最無(wú)力的實(shí)驗(yàn),涉及很多我們不擅長(zhǎng)應(yīng)對(duì)的非科學(xué)問(wèn)題。中國(guó)大科學(xué)裝置管理體系是項(xiàng)目經(jīng)理責(zé)任制,從經(jīng)費(fèi)、人員到科學(xué)目標(biāo)設(shè)定、技術(shù)研發(fā)、進(jìn)度管理等都集中在一個(gè)人身上。其實(shí)國(guó)內(nèi)外管理方式各有優(yōu)缺點(diǎn),與具體項(xiàng)目、人物、經(jīng)驗(yàn)和團(tuán)隊(duì)有關(guān),很難說(shuō)哪個(gè)才是最佳方案。
????記者:有人說(shuō)決策者最孤獨(dú),也承擔(dān)著最大的壓力,作為決策者的您認(rèn)可這種說(shuō)法嗎?
????王貽芳:孤獨(dú)談不上,最終的決定往往是經(jīng)過(guò)集思廣益后才得出的。當(dāng)然,決策者不但要從各種意見(jiàn)中找出最佳選項(xiàng),還要承擔(dān)起作出最終判斷的壓力,因?yàn)橛袝r(shí)候經(jīng)過(guò)討論得出的一致意見(jiàn)也并非一定正確。
????讓中國(guó)高能物理成為國(guó)際領(lǐng)導(dǎo)者
????記者:美國(guó)、日本在進(jìn)行中微子實(shí)驗(yàn)建設(shè),歐洲則在籌建環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī),有人疑惑我們是否有必要重復(fù)建造這些設(shè)備。您對(duì)此怎么看?
????王貽芳:大科學(xué)裝置需要共享各種資源,包括技術(shù)、經(jīng)費(fèi)和人力等。三個(gè)國(guó)家的中微子實(shí)驗(yàn)其實(shí)都在開(kāi)展國(guó)際化合作,有著各國(guó)人員參與。這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備不一,也有著各自的特點(diǎn)、長(zhǎng)處以及需要補(bǔ)充的地方。中國(guó)作為大國(guó),一方面要跟別人合作參加他們的實(shí)驗(yàn),另一方面要建立自己的實(shí)驗(yàn)讓別人參加,這樣才能成為和諧的共同體。過(guò)程中雖有競(jìng)爭(zhēng),但這種合作性競(jìng)爭(zhēng)對(duì)大家都有促進(jìn)作用。
????記者:是什么吸引著您在高能物理領(lǐng)域鉆研40多年?江門中微子實(shí)驗(yàn)現(xiàn)已開(kāi)始取數(shù),對(duì)于您而言下一個(gè)挑戰(zhàn)是什么?
????王貽芳:下一個(gè)大挑戰(zhàn)是讓中國(guó)高能物理真正成為國(guó)際領(lǐng)導(dǎo)者。目前我們雖有一些有影響力的實(shí)驗(yàn),但從整體規(guī)模和水平看,還未做到真正的國(guó)際領(lǐng)先。要在高能物理國(guó)際戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先或成為主角,我們需要一個(gè)未來(lái)在國(guó)際范圍內(nèi)真正領(lǐng)先的加速器,而環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是目前全球高能物理學(xué)家公認(rèn)的未來(lái)發(fā)展的最高優(yōu)先級(jí)、最佳方案。中國(guó)若能建造這樣一個(gè)裝置,有望在這方面取得獨(dú)特地位。目前我們處于關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)研、實(shí)驗(yàn)方案的確定和科學(xué)目標(biāo)的研究階段,要做好各種準(zhǔn)備,爭(zhēng)取國(guó)家支持建設(shè)。
????希望產(chǎn)出成果能成為年輕人的教材
????記者:當(dāng)您第一次看到江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器亮起時(shí),最想說(shuō)什么?
????王貽芳:經(jīng)過(guò)合作組六七百人以及工業(yè)界數(shù)千人的努力,我們用10年時(shí)間完成了裝置建設(shè)。我們對(duì)它的科學(xué)產(chǎn)出抱有極大期待,相信能完成全部建設(shè)任務(wù),達(dá)到所有設(shè)計(jì)指標(biāo),在短期一兩年、長(zhǎng)期差不多30年的時(shí)間里取得重大科學(xué)進(jìn)展。
????記者:有人說(shuō)江門中微子實(shí)驗(yàn)可能是下一個(gè)產(chǎn)生諾貝爾獎(jiǎng)的項(xiàng)目,您怎么看?
????王貽芳:我們做科學(xué)研究不針對(duì)獎(jiǎng)項(xiàng),只關(guān)心科學(xué)產(chǎn)出,希望未來(lái)的產(chǎn)出成果能成為年輕人的教材。成果將會(huì)包含幾個(gè)方面:一是針對(duì)中微子,希望把中微子振蕩參數(shù)精度提高近10倍;二是尋找新物理,如質(zhì)子衰變、不活躍的中微子等;三是通過(guò)研究太陽(yáng)中微子,更好地理解太陽(yáng)內(nèi)部物理過(guò)程;四是尋找目前宇宙中應(yīng)存在但還未被發(fā)現(xiàn)的超新星中微子,希望在未來(lái)30年能等到超新星爆發(fā),有機(jī)會(huì)理解其過(guò)程;五是對(duì)探測(cè)器進(jìn)行升級(jí)改造,開(kāi)展不同中微子產(chǎn)生的無(wú)中微子雙貝塔衰變實(shí)驗(yàn),理解中微子是否為自身的反粒子,這對(duì)認(rèn)識(shí)中微子性質(zhì)非常重要,也有可能測(cè)出中微子絕對(duì)質(zhì)量。
????策劃:谷江民 謝敏 統(tǒng)籌:王平強(qiáng) 王鼎強(qiáng) 撰文:張浩洋 陳敏銳 供圖:李萬(wàn)兵
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