王貽芳 獲科學界“第一巨獎”

梁偉

北京時間11月9日，2016年“科學突破獎”頒獎儀式在美國加州圣何塞舉行。中國科學家王貽芳作為大亞灣中微子項目的首席科學家獲得“基礎物理學突破獎”，這是中國科學家首次獲得該獎項。該獎由俄羅斯富翁Yuri Milner領銜資助，單項獎金高達300萬美元，堪稱科學界“第一巨獎”。2013年，阿里巴巴集團創始人馬云夫婦作為捐助人正式加入該基金會。

“科學突破獎”旨在獎勵在生命科學領域取得重要成就的科學家，給他們提供更自由和更多的機會，幫助他們取得更大的成就。任何人都可以通過網上提名獲獎候選人。候選人沒有年齡限制，而且每個獎項的獲獎人數和個人獲獎次數也沒有限制。該獎今年把物理學獎項頒給了對發現中微子振蕩有貢獻的7個項目領導人和他們領導的5個研究團隊。其中，王貽芳和他所領導的中國大亞灣中微子實驗團隊在2012年3月率先發現中微子的第三種振蕩模式，并精確測量出其振蕩幾率。

神秘的中微子

說到中微子，就不得不提到今年的諾貝爾物理學獎獲得者日本科學家梶田隆章和加拿大科學家麥克唐納——他們發現中微子振蕩。中微子有三種：電子中微子、繆子中微子和陶子中微子。中微子如幽靈一般，又小又輕但量又超大——相當于宇宙中星星的總和。而且它們神秘孤僻，幾乎不與周圍的物質世界發生相互作用。

中微子是構成物質世界的12種基本粒子中人類了解最少的一個，也是破譯宇宙起源與演化密碼最重要的一把鑰匙。大亞灣中微子實驗首席科學家、中國科學院高能物理研究所所長王貽芳與它結緣了19年。

說起這次獲獎的大亞灣中微子實驗工程，大亞灣中微子實驗工程副經理、中科院高能物理研究所粒子天體物理中心副主任楊長根想說的很多。“項目從立項開始就遇到各種困難。中間曾多次停工，許多次我們都以為項目要黃了，成果可能被別人搶在前面，如果沒有王所在前面頂著，我們肯定堅持不到最后。”

早在2003年，王貽芳的團隊就提出設想，利用我國大亞灣核反應堆群產生的大量中微子，來尋找中微子的第三種振蕩，并提出了實驗和探測器設計的總體方案。他多方奔走，呼吁國內開展這一實驗研究。

大亞灣中微子實驗最初就被定位為一個國際合作項目。在當時進行立項申請時，“國際合作”這個名頭提供了巨大便利，但也付出了很大的代價。其中最困難的就是實驗主導權的問題，如果采用美國人的方案，國際合作是來了，可是中方的權利就會無形中被控制，倘若堅持我們自己的方案，外國人可能就“不玩”了，立項也會變得尤為艱難。

“他們的方案存在問題，我不能答應”。王貽芳說，“而且我堅信我們的方案最正確。國家花這么多錢，如果把方案讓給美國，讓他們得到成果，不可能！我不希望僅僅是為別人提供條件，我們要做一個自己的實驗。”

幸運的是，這場沒有硝煙的戰爭不是王貽芳一個人在戰斗，通過自己的影響力，他將一批一批國內和美國華裔科學家拉了進來，這其中就包括從美國歸來的項目副經理曹俊、項目電子學負責人李小男等眾多優秀科學家。

經過集體智慧的博弈，加上大家都明白這將是對高能物理學界具有里程碑意義的大型實驗，美國人自然也不愿意缺席，他們最終選擇了妥協。王貽芳說：“他們最終愿意參與進來，是因為我在科學上站得住腳。對方在科學上說不過我。”

2006年，大亞灣中微子實驗國際項目正式啟動，這是美國能源部在基礎研究領域對外投資第二大的國際合作。中國（包括香港和臺灣地區）、美國、俄羅斯、捷克等6個國家和地區的30多個研究單位的190多位研究人員組成的團隊順利誕生。這其中，以王貽芳為代表的中方緊緊把握了實驗的主導權。用了不到一年的時間，大亞灣核反應堆中微子實驗室建設啟動。

三年建設、一年安裝。又過了四年，2011年底，大亞灣的探測器準備就緒。但這并不意味著尋找中微子的賽跑中國已經走在了世界前列。早在半年之前，日本T2K中微子實驗就發表了θ13的測量結果，但置信度只有2.5個標準偏差，雖然還沒有達到5個標準差，但這一結果已經被《物理世界》列為當年十大物理突破，除此之外，美國、法國、韓國都跑在了我們的前面。

但是這樣的局面沒有持續太久，僅僅過了55天時間，王貽芳和他的團隊就測得新的中微子振蕩模式，定量來說，θ13不為零的置信度達到了5.2個標準偏差。大亞灣中微子實驗國際合作組成員、美國杰佛遜國家實驗室副主任羅伯特·麥克歐文說：“這是中國本土迄今為止最重要的物理學成果”。成果公布當天，美籍華裔物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者李政道博士發來親筆賀信稱：“這是粒子物理中極基本、極重要的參數！”

2012年年底，美國《科學》雜志評選的年度十大科學突破，大亞灣中微子實驗赫然其中。的確，這是一項重大科學成果，科學家們發現了這種新的中微子振蕩模式，首次精確測量到其振蕩幅度，從而開啟了未來中微子發展的大門。大亞灣中微子實驗這一重要發現，還將使科學家對物質世界的基本規律有新的認識，為未來進行下一代中微子實驗以探索研究宇宙中物質和反物質不對稱性即破解“反物質消失之謎”，開啟了道路和奠定了科學基礎。

如今，大亞灣中微子二期實驗項目的建設已經展開。選址在江門開平，目前進展順利。二期實驗項目的主要物理研究目標是利用反應堆中微子振蕩確定中微子質量順序，對于人類了解物質微觀的基本結構和宏觀宇宙的起源與演化具有重要意義。若獲重大突破，我國中微子研究將達到真正的國際領先。

“科研主要是解決問題”

2011年10月，中科院高能物理研究所完成所長換屆，王貽芳被任命為所長。

“我們所有31個專業，應該是科學院京區最大的研究所。他是一個組織能力很強的人，不管是專業上，還是管理上，他做得都很好。”中國科學院高能物理研究所黨委書記王煥玉說，“我是1992年在意大利認識他的，他不怎么開玩笑，做事果斷干練。當年將他引進到我們所的時候，我就知道這是一個不可多得的人才。在國外實驗室待了很多年，不少領域的事情他都涉及，他對實驗特別有興趣，就像現在一邊領導大型高能加速器的實驗，一邊還做著其它的實驗。”

因為對物理感興趣，高考時王貽芳報考了南京大學物理系原子核物理專業，別說那個年代，就是現在，這也不屬于熱門專業。畢業那一年，教育部選拔人才去諾貝爾獎獲得者、物理學家丁肇中領導的L3實驗深造，他幸運的通過了筆試。

面試時，王貽芳第一次見到丁肇中。當時，這位諾貝爾獎得主紅光滿面，說話中氣十足，看上去一點兒也不像快50歲的人。想起第一次和老師的見面，王貽芳還是有些激動。

“波在海水中傳播，是長波傳得遠，還是短波傳得遠？”丁肇中的問題不是什么特別難、特別怪的問題，都是大學物理知識就能解決的，其目的考察的是學生基礎是否扎實，能否把書本上的知識靈活運用到現實中去。“三四個問題后，丁老師就沒有再問了，其實當時我就感覺他對我比較滿意。”王貽芳說。

事實也正如王貽芳所料，在丁肇中的指導下度過了從研究生到博士后的11年。1985年，他走進了總部位于瑞士日內瓦的歐洲核子中心，這里擁有世界最大的粒子加速器，進行的L3實驗，擁有14個國家、30多所科研機構的400多名科學家。很多人都是知名科學家，而那時候王貽芳的生活頗為充實，一邊在意大利佛羅倫薩大學完成課堂學習，再去參與實驗。

憑著自身的努力，王貽芳在L3實驗組創造了多項紀錄：一年時間內發表了3篇論文；1990年出任“新粒子尋找組”組長，在所有L3實驗物理分析小組組長中，他是唯一的一名學生；1991年，在被L3實驗組內部認為是不可能的情況下，精確測量出了陶輕子的極化……

在這里待了11年，王貽芳感覺遇到了瓶頸，喜歡挑戰的他有些不安于現狀，“因為年輕人在一個大型項目里，起到的作用和影響都是有限的。而那個時候美國斯坦福大學有一個尚在設計階段、只有20人的小項目。對于當時的我來說，那是一個理想的平臺，可以參與更多，以彌補我在高能物理實驗中其它領域的欠缺。”

就這樣，王貽芳辭別丁肇中，來到斯坦福大學，并成為項目里的核心技術人員，工作做的有聲有色，家庭也很美滿，女兒與兒子相繼出生，他們還在硅谷買了一棟很大的房子，在外人看來，他過上了很幸福的生活，讓人意想不到的是，這樣安定的生活他就過了6年。

2000年，中科院高能所向王貽芳拋出了“橄欖枝”，邀請其回國發展。

“坦率地說，在美國，像我這樣的研究人員，多一個不多，少一個不少。要做我想做的實驗，那是沒有可能的。我還是想做一點事情，而國內有這個機會，所以就回來了。”沒有太多猶豫，他說服了妻子，賣了房子，攜家人回國了。

其實，當時很多朋友都勸他慎重考慮，甚至直言不諱地說“像你這樣不會搞關系的人，出國多年，在國內也沒有根基，回國是混不下去的”。

“王貽芳特別不容易，他有一顆愛國心，還有一顆實驗的心，美國的房子虧了很多，回國初期的日子過得也很艱難，孩子們上學的問題始終是他最煩心的事情，他甚至沒有和所里談過多的條件就來了，特別不容易。”說這段話的是實驗物理中心副主任沈肖雁，她也是王貽芳的大學同學。

回來之后，王貽芳一開始想做長基線中微子實驗，但發現完全行不通。于是，他放棄了這個計劃，全身心投入到北京正負電子對撞機的改造項目中去。

“很多剛回國的人都有一種沖動，要做一個全新的東西，實際上很多都是不切實際的。幸好，我及時調整了方向，有人問我回來之后沒有做成自己想做的事情，后不后悔，其實恰恰相反，我很慶幸當年沒有堅持，而是選擇了變通。”王貽芳說。

面對國內科研體制的局限性，王貽芳以身體力行的改革和建言來表達自己的意見。在他擔任所長的高能物理所，為了界定自己權力的邊界，將學術評審的決定權交給專門的學術委員會；為了推動大學院校參加高能物理實驗，他把一些自己所里完全可以做的項目撥了出去，讓大家都參與其中；為了公益，他帶著所里的研究人員在汶川地震后，一起資助少數民族中學的學生，甚至把他們接到北京和科學家面對面的交流……

這些年，王貽芳獲得的榮譽很多，除了成為中國科學家當中收獲“科學突破獎”的人，他還是第一位獲得美國物理學會潘諾夫斯基實驗粒子物理學獎的中國科學家。他是2013年國家高層次人才特殊支持計劃（萬人計劃）發布第一批入選名單中首批公布的6名杰出人才之一……

對于這些，王貽芳說：“對于科學家來說，科研主要是解決問題，我們在選題的時候也不會考慮是否能拿到獎項，科學家是不能這么急功近利的。每個科研者都有自己的科研項目，都希望在自己的科研道路上留下一個印記，至于這個印記有多大，無法預設，只要百分百的努力就可以了。”