为“岔路口”的中微子研究找到方向

　　前沿

　　科技人

　　十六年前，王贻芳离开位于瑞士日内瓦欧洲核子中心的世界顶级实验室，回到中国。在他看来，这既是理性，也是情怀的抉择。

　　2012年王贻芳带领的团队首次发现中微子的最后一种震荡模式，并精确测量了表征其震荡幅度的参数θ13。

　　这一发现震动了中国乃至世界科学界，被《科学》杂志评选为“2012年十大科学进展”，为当时正处于“岔路口”的中微子研究找到了未来发展方向。

　　从回国时的迷茫，到预见40年人生目标；从发现中微子的最后一种震荡模式，到逐步建成大型环形正负电子对撞机……王贻芳在时代大潮中一步步印证着自己的人生理想。

　　文、图/广州日报全媒体记者 杜安娜 

　　人物介绍

　　王贻芳：研究员，博士生导师。现任中国科学院高能物理研究所所长，北京正负电子对撞机国家实验室副主任，中国物理学会高能物理分会副理事长，中国核学会核电子学与核探测技术分会理事长，国际未来加速器委员会委员，全球华人物理学会理事。

　　中国科学院院士、俄罗斯科学院外籍院士、第三世界科学院院士。

　　11月的广东，依然暑气未尽。出现在记者眼前的王贻芳，似乎并没有世界顶尖粒子物理学家的光环和气焰，而是透着平实而淡然。

　　回国得到恩师丁肇中祝福

　　王贻芳无疑是科学界的“幸运儿”：1984年刚从南京大学核物理专业毕业就被诺贝尔奖得主丁肇中挑选进入世界顶级的L3实验组；在实验组，他一年内发表了3篇论文，且出任“新粒子寻找组”组长，在所有的L3实验物理分析小组组长中，唯有他是一名学生。

　　回国后，他从2006年开始带领大亚湾反应堆中微子实验，仅5年多时间，在2012年就发现了第三种中微子震荡模式，震动了世界科学界；2013年，投资20亿的江门中微子实验顺利立项，王贻芳得以继续深入对中微子的研究。

　　“现在最艰难的时刻都已经过去了”，王贻芳说，如果人生当中可能会有被“打败”的时候，那是在2001年回国之后的五年时间里，“只是没有太多人看到这段岁月，所以一切都显得一帆风顺”。 

　　2001年确实是个特别的年份。从2001年开始，世界物理学发展开始发生巨变。对王贻芳来说，则是走到了人生一个关键的十字路口，“当时，我手上的项目已经基本结束。美国整个科学的发展也开始走下坡路，没有经费，也没什么机会。同时，我对中国物理发展，包括队伍、技术、经济的能力也看不清”。

　　“能走到现在这一步，当时是做梦都没有想到的”。王贻芳感叹：“那时候，能看清楚未来十年就觉得可以了。”

　　实际上，在2001年前的一两年，王贻芳就已经开始认真思考回国这件事。“不过，这个问题从出国那一天就在纠葛。除了刚出国的那几年，还是先坚定地做好手上的事。”

　　王贻芳最后做出归国的决断时，一切都是那么顺其自然。他得到的是来自恩师丁肇中和实验室成员的祝福：“大家都理解，这是深思熟虑的决定。”

　　真正痛苦的日子没经费

　　2001年回到中国时，王贻芳决定继续做中微子实验。在2002年，国际上对中微子震荡这件事，已经是“板上钉钉”，专长在反应堆中微子的王贻芳，看到了其潜在的重大科学价值。

　　不过，很快他的满怀信心就被一些现实的困难给“浇灭”了，他的实验不得不终止，转而去做其他的研究。

　　“但我始终觉得这件事还是很有意思。”王贻芳“舍不得”放弃。于是，他又“跳进去”，开始做设计、方案。不过，没有真金白银的投入，成了临门一道最高的门槛。那个时候，他到处去寻找支持，说服大家来参与这件事。

　　“一听说要一亿元，很多人就迟疑没有下文了。”王贻芳说：“直到2006年深圳市政府的一笔支持，才拿到了一块‘敲门砖’，陆续凑到其他的经费。”

　　“真正痛苦的日子，恰好是外人没看到的这些年，”王贻芳感叹：“根本就不知道有没有经费，也不知道项目方案到底怎样？还因为我国之前从没做过液体闪烁体，也没做过中微子探测器，很多人表示怀疑。”

　　就在王贻芳艰难推进时，当时国际上已经有类似的八个实验室已经“起跑”。同时，这八个实验室也在互相寻求合作。王贻芳也去寻找过，“不过别人看了我的设计后，都说不行”。

　　如果问后来成功的为什么是他，王贻芳说：“最终，我们坚持了自己想要的。”

　　对话

　　成功需要整体素质 剩下的靠运气

　　关于回国：

　　看清楚未来不必从众

　　广州日报：你当时在国外实验室备受器重，却选择回国，当时国内亲友的看法怎样？

　　王贻芳：对未来的看法，很多人是有一致性的。不过也有很多人不会深究其中的道理，他们会问：人家都不回来，你怎么就回来了。这是一种从众心理，缺乏个人理性的逻辑推理和判断。

　　广州日报：当时你提出做对撞机时，有很多争议，你怎么看？

　　王贻芳：看清楚未来，需要一点前瞻性的眼光。

　　广州日报：有没有打退堂鼓的时候？

　　王贻芳：你说心里有没有闪一闪的念头，肯定是有的。但实际上，冷静、理智地坐下来分析一下，自己是对的。在还有可能、还能坚持、还能往前走的情况下，我会继续往前走。

　　广州日报：在很多人看来，你的研究在短暂的五年时间出成果，是很幸运的。

　　王贻芳：对，这有运气的成分。不过，现在回过头来，当时的设计还是“杀鸡用了牛刀”，我们把实验的灵敏度做得非常高。其实，如果从经济的角度来说，可以把实验做得更简单点。

　　关于成功：

　　我不追求结果

　　广州日报：听说你小时候并不是学霸类型，成绩也并不是班上最优异的那个，你觉得一个人成功的因素到底是什么？

　　王贻芳：不可能有一个放之四海而皆准的道理，有些就是偶然因素。但不管怎样，一个人有整体的素质是需要的。比如，做成一件事，需要学术能力、技术能力、领导能力、沟通能力，也需要一点商业能力，这样出现重大失误的可能性比较小。剩下的就是运气了。

　　当然，那些成绩好的人，可能是碰巧没站在一个合适的位置，没有跟到一位好的导师，没有走到一个能有重大发现的学术方向，这是很难讲的。

　　做自己喜欢的事，就不会在乎最终是否成功。比如是否能得到诺贝尔奖，如果天天纠结于这个，第一，自己会过得很痛苦，第二，也不会设计出一条路来让自己得到诺贝尔奖。最后都是运气，像中彩票一样。里面不可控的因素太多，任何人不能控制自己对未来的成功。

　　广州日报：你将来拿诺奖的可能性很大？

　　王贻芳：我不追求结果，不考虑这些。

　　广州日报：给现在年轻学者，以及对物理有极大爱好的年轻一代一些建议？

　　王贻芳：一个人年轻的时候，一定要找到自己感兴趣的事来做，而不是带着功利心来做。

　　关于实验：

　　液体闪烁体技术世界最好

　　广州日报：现在江门投入20亿元的中微子实验，研究到了哪个阶段？

　　王贻芳：目前需要对探测器的设计、建设、设备的研究。江门实验也是做液体闪烁体，它的规模从大亚湾实验的100吨跳到2万吨，这一步“跳”得相当大。目前国际上最大也就是1000吨，所以我们在液体闪烁体的技术方面，已经做到世界最好。这就必须在几个重大关键技术上寻求突破。

　　首先，研制全新的光电倍增管。光电倍增管的效率要比过去提高一倍左右。

　　第二，研制一个35.4米直径的有机玻璃球。这是世界最大、精度要求非常高的。

　　第三，要建设一个40米左右的钢结构，用于支撑这个玻璃球。

　　第四，有机玻璃球里面的液体闪烁体必须要足够透明。目前国际上做的透明度最高的液体闪烁体，是我们在大亚湾时做的，大概在12米左右。现在要提高一倍以上，至少要25米。

　　同时我们需要一个极其干净的、没有放射性的探测器。刚才说的所有的设备，都要做低本底的处理，并在非常洁净的环境下安装。

　　广州日报：整个江门实验室搭建完成大约要到什么时候？

　　王贻芳：2021年。

　　广州日报：现在江门中微子实验的国际竞争对手多吗？

　　王贻芳：我们江门实验的科学目标，别人用别的技术也可以做。比如说，美国有加速器，在南极的冰下也可以做这个实验，法国人用海底实验。那些是完全不同的方式，按我们这个方式做的，国际上还没有。当然，他们都有在我们前面做成功的机会。

　　广州日报：大型环形正负电子对撞机（CEPC）算不算是你的一个中期目标？

　　王贻芳：江门中微子实验室建成后，就开始对撞机的研究。现在对撞机的设计、研制正在开始。

　　广州日报：超级质子对撞机（SPPC）是一个更远期的目标？

　　王贻芳：对，会在2040年左右实现。