國家自然科學獎一等獎得主：為中國粒子物理積累信譽

記者詢問獲得中國自然科學領域倍受關注獎項的心得，王貽芳說：“獎項是建立信譽的一部分”;有媒體剖析實驗成功關鍵，他回答：“每個環(huán)節(jié)都必須成功”;還有記者重提諾貝爾獎情結，王貽芳不假思索地說：“我們做研究的無法計算出與諾貝爾獎的距離，不知道，不會算”。

“高冷”的科學家，也許與“高冷”的科學理論更合拍。

2012年3月8日，大亞灣中微子實驗項目組宣布取得重大成果：發(fā)現(xiàn)對應于q13的中微子振蕩模式確實存在，并精確測得其振蕩幅度sin22q13約為0.09。

通俗來說，夸克和輕子是構成世界的基本粒子。中微子屬于輕子，盡管其質(zhì)量十分微小，但對宇宙的形成與演化起到關鍵作用。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。科學家們在1998年發(fā)現(xiàn)大氣中微子振蕩，對應于q23;在2002年發(fā)現(xiàn)太陽中微子振蕩，對應于q12。尋找第三種振蕩模式q13是中微子研究的必然，也是必爭。

大亞灣中微子實驗工程副經(jīng)理曹俊回憶，2003年時先后有7個國家提出8個實驗方案，中國的大亞灣、法國的Double Chooz和韓國的RENO進入實施。大亞灣團隊開創(chuàng)性地把實驗設計成多個中微子探測器模塊，探測精度和數(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)布相似結果。

“我們的實驗精度比別人高，方案設計有優(yōu)勢，環(huán)境也有優(yōu)勢，再加上我們在執(zhí)行過程中沒有錯誤，最后就能達到‘完美’。”王貽芳概括說。

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

科學家們并未止步。王貽芳告訴中新網(wǎng)記者，2012年至今大亞灣中微子實驗項目組主要進行三方面工作：首先是把測量精度由20%提高到4%;其次是對反應堆中微子能譜進行精確測量，發(fā)現(xiàn)能譜與理論預言的不一致;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”。

“大亞灣實驗裝置將運行到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，大亞灣中微子實驗還有一個重要功能：積累信譽。

歸國15余年，他對科研經(jīng)費感觸頗深：“當初高能所每年人均經(jīng)費僅是國際同行的二十分之一”。想要說服外界對中微子物理這樣新鮮而神秘的領域投入，需要信譽。得益于大亞灣中微子實驗項目打下基礎，正在建設的第二個大型中微子實驗項目“江門中微子實驗站”更為順利。

中新網(wǎng)記者獲悉，江門中微子實驗站將于2020年建成，運行時間達30年。其間，項目組計劃在2026年左右完成中微子質(zhì)量順序測量，然后改造裝置，轉攻“中微子與反中微子是否是同一個粒子”命題。

南極冰下實驗、地中海海底實驗、美國費米實驗室、日本超超級神岡探測器、印度中微子觀測站等在內(nèi)的諸多國際團隊，均計劃向中微子質(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，包括科學思想、核心技術、發(fā)展路線和一定的運氣。”王貽芳說，還好，他們的運氣一直不錯。