西北有高樓 奮翅起高飛
——記蘭州大學物理科學與技術學院教授劉翔

本刊記者 范佳樂

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專家簡介：

劉翔，蘭州大學萃英特聘教授。2000—2006年就讀于南開大學理論物理專業，先后獲碩士學位和博士學位；2006—2008年，在北京大學物理學院理論物理研究所從事博士后研究。隨后獲葡萄牙科學技術基金會（FCT）資助，在葡萄牙科英布拉大學從事粒子物理研究。

主要從事高能物理唯象學研究，特別是量子色動力學與強子物理的研究工作。目前，已在Physical Review Letters、Physical Review D、Physics Letters B、The European Physical Journal C等國際著名物理學術刊物上以第一作者或通訊作者身份發表了170多篇研究論文。并分別為Physics Reports和Reports on Progress in Physics撰寫綜述文章各1篇。

江湖是什么？是刀劍，是武功，是俠客之間的巔峰對決、一任快意恩仇，武俠小說里的江湖大致如此。刀光劍影、生死對決的虛構世界似乎離我們很遠，但有人卻說這樣的世界離他很近。“與高手過招、不停地精進武藝，這樣的情節像極了我們在科研江湖中闖蕩的狀態。”在高能物理唯象學領域摸爬滾打十幾年的蘭州大學物理科學與技術學院教授劉翔，常常拿武俠精神與自己的科研狀態做比。像《射雕英雄傳》中的郭靖那樣，親臨山川湖海，遍識天下高人，拜“北丐”為師，與“老頑童”結義，聽“東邪”銷魂蝕骨的簫聲，見“南帝”救死扶傷的功力，與“西毒”拼死搏斗，登華山論劍，救襄陽國難，是劉翔少年時心之向往的俠義夢想，投身科研后，這些便化為他廣納知識、堅韌勤奮的精神動力。

沒有退路的選擇 責無旁貸的使命

“大漠孤煙直，長河落日圓”，茫茫戈壁灘有一種獨特的悲壯之美，在武俠小說中正是巔峰對決的絕佳境地。作為核物理國家布局的重要區域，現實中在如此壯美之地上演的科研對決，絕不比小說描繪得遜色。

2009年，受聘“蘭州大學萃英特聘教授”來到大西北任教的劉翔，之前對蘭州的唯一印象是去青海開會途中，火車在漆黑的夜晚經過時，從車窗閃過的一列列朦朦朧朧的高山。地處大西北的蘭州對于出生地在江西的劉翔來說，無疑是一個遙遠的存在。

“當年來蘭大，我覺得是一個很悲壯的選擇，這個選擇是沒有退路的，如果做不好的話，只能在此沉寂，就像戈壁灘上的一粒粒沙子一樣。”到西北任教，劉翔拿出的是壯士斷腕的勇氣。

從葡萄牙科英布拉大學結束博士后研究回國的劉翔，舍棄了條件優越的東部地區，毅然選擇了大西北。

剛與蘭州大學接觸伊始，時任物理科學與技術學院院長的薛德勝教授，就給劉翔留下了非常深刻的印象。薛院長的開誠布公讓劉翔深深感受到了他對人才的求賢若渴。也正是在他的帶領下，全院上下形成了濃厚的重視人才的氛圍。劉翔記得很清楚，在未做出最后的選擇前，他打算親自去蘭大看一看。剛下飛機，學院的楊毅書記（時任物理科學與技術學院黨委書記）已經在機場等候了很久，他要親自把劉翔接到學校。“機場到學校距離很遠，交通并不方便，學院能夠拿出誠意做這件事，是對人才的重視，體現的是一種胸懷。沖著這份誠意，我也應該來。”劉翔告訴記者。

2009年6月10日，劉翔攜妻子來到大西北，成為當時蘭州大學最年輕的三級教授和博士生導師，開始了他服務西部、奉獻蘭大的征程。

2007年左右，“孔雀東南飛”造成的大量人才流失和老先生們的陸續退休，使整個蘭州大學物理學院陷入了人才極度匱乏的窘境。曾經在核物理和粒子物理方向有很好傳統的學院就此沉寂，并陷入了發展的低谷。如何讓學院重現輝煌，成為劉翔這一批年輕人責無旁貸的使命。

從零開始，對于他們是挑戰，同時也是機遇。正是這個沒有束縛的環境，為他們創造了更多自由的空間，提供了更多大膽去闖的機會。

學院在粒子物理方向的人員基本已流失，工作無法開展。馬上招人，組建一支新團隊，并不現實。“隊伍的組建不能只局限于蘭大，工作單位雖在蘭大，但開展工作的背景卻是整個蘭州，甚至整個中國。”轉變思維方式，向現有資源要團隊，是劉翔組建團隊的新思路。

離蘭大不遠的中科院近代物理研究所成為劉翔首要考慮的合作對象。想法一出，劉翔鼓起勇氣找到了當時中科院近代物理研究所的徐瑚珊副所長，向他談了自己的想法。沒想到劉翔的大膽提議得到了回應，近代物理研究所愿意與蘭州大學合作，聯合共建“強子與CSR物理研究中心”。

籌建工作如火如荼地展開，作為發起人的劉翔全身心地投入其中，在這個過程中一支有特色的合作團隊也在慢慢形成。“大家都是年輕人，為了共同的目標陸續來到蘭州，很快從陌生變得相熟，因為有相似的研究背景，大家配合得很默契。現在回想起來，仍覺得那段時光很美好。”

從籌建到正式建成，“強子與CSR物理研究中心”的工作漸漸步入正軌，團隊也慢慢在壯大。作為中心的主任，劉翔迫不及待地謀劃著接下來將要開展的工作。基于此平臺，在他的積極推動下，蘭州大學邁出了物理研究與“國家大科學裝置”直接對接的步伐。繼成功與中科院近代物理研究所的重離子加速器冷卻儲存環（CSR）成功對接后，2009年11月，劉翔代表蘭州大學正式加入北京正負電子對撞機上的BESIII實驗國際合作組，這一合作使得蘭州大學成為了西北地區唯一一所加入BESIII國際合作組的高校。劉翔的謀劃和努力，直接帶動蘭州大學與其他科研院所在強子物理研究方面的科研力量整合邁上了新臺階，團隊建設——這個放在劉翔心頭的大問題也迎刃而解。

憶起初到蘭州的那段時光，劉翔并不愿意多談自己的付出與努力，相反他更多提及的是那些曾經幫助過他的人和事。

他記得，來蘭州之前，在一個會上他遇到了高能所的張宗燁院士，聽說他要來蘭大工作，老先生語重心長地對他說：“希望你在那邊能把一支隊伍帶起來。”這不只是張宗燁院士對他的期望，也是好多老前輩對他的期望。

簽字儀式

帶著這些老科學家們的囑托，劉翔來到蘭大，他發現自己并不是孤軍奮戰，來自各方的無私幫助帶給他無限的溫暖與感動。

為了讓劉翔順利開展工作，學校提前為他招好了學生，2009年剛入職，劉翔就有了自己的研究生。在學校寬松的科研環境下，有了學院對自己的支持，劉翔很快便靜下心來投入到了科研工作中。隨著研究的逐步開展，除合作團隊外，劉翔自己的團隊也在逐漸壯大。

來自外界的關懷并不止于此。作為見證人，劉翔更感受到了國家對理論物理的重視。2010年，國家自然科學基金委理論物理專款領導小組決定，在蘭大設立理論物理交流平臺項目，這為學院的發展帶來了勃勃生機。

“對于做理論物理的人來說，新思想對于我們很重要，沒有新思想，我們的科研生命就相當于結束了。所以我們希望有更多的交流與合作機會，期待在不同思想的碰撞中產生新的火花。”劉翔告訴記者。

截至2017年，蘭大已獲得該項目連續8年的支持，并且每年的經費都在持續穩定地增長。在項目的支持下，蘭大不僅壯大了自己的理論物理隊伍，還在運行項目的過程中形成了具有蘭大特色的新模式，在全國起到了標桿性的示范作用。

8年過去了，在各方的支持和幫助下，物理學院陸續引進的那批年輕人，已成長起來，變成了中堅力量，有的已走上學院的領導崗位。通過他們的努力，學院已從低谷中慢慢地走出來。

2014年答辯合影

孜孜不倦做科研 言傳身教育人才

背負著眾多人的殷切期望，8年來，劉翔對自己的工作絲毫不敢懈怠。他說：“每當遇到困難，我總會想到臨行前那些老先生對我的囑托，耳邊仿佛會出現這樣的聲音——那個年輕人到那里后，干得怎么樣？到底能不能闖出一片天地來？”眾人的期待，變成了劉翔前行的動力。

他熱愛理論物理并沉浸其中，奔波在科研、教學的第一線而不知疲憊。憑借強烈的責任感及追求卓越、勇攀高峰的精神，一路走來，劉翔的堅持已為他收獲了諸多榮譽。

2009年，他入選教育部“新世紀優秀人才支持計劃”；2012年，獲得首屆“國家優秀青年科學基金”；2013年，入選科技部“中青年科技創新領軍人才”；2015年，入選中組部萬人計劃“青年拔尖人才”；2016年，獲得蘭州大學國華杰出學者獎。

作為探索物質微觀結構的前沿學科, 粒子物理經不斷演進，已形成高精度和高能量兩大前沿。劉翔從事的強子物理研究正是高精度前沿的代表性方向，它涉及到的尺度是10-15m。在如此微小的尺度上，劉翔從事研究的核心目標之一就是發現以夸克為基本組成單元的“強子”物質。談起強子物質的構成，劉翔做出了形象的解釋，他告訴記者：“強子物質可以是由兩夸克構成的介子、三夸克構成的重子、也可以是四夸克物質和五夸克物質等等。對于多夸克物質的尋找就像人類對“元素周期表”中“元素”的尋找那樣，兩者對人類認識物質世界都具有極為重要的意義。”

從1964年夸克模型誕生伊始，眾多的介子和重子就在實驗室中被陸續發現，最具代表性的就是1976年由諾貝爾物理學獎獲得者丁肇中和里克特教授分別領導實驗組發現的粲偶素J/ψ。但遺憾的是，此后在長達50年的時間里，人類一直未捕獲到四夸克和五夸克物質存在的任何跡象，多夸克物質的尋找在那期間就如同在無際的荒漠中尋找出口一樣，一直未有任何結果。那么問題出在哪里呢？劉翔告訴記者，是傳統理論遇到的瓶頸，微擾方法的失效，導致了理論預言精度不夠造成了這樣的局面。

直到2003年，情況出現了轉機。伴隨世界范圍內高能物理實驗技術和裝置的巨大創新和長足發展，大量的新強子態和相關的新現象也隨之被陸續發現。正是在此背景下，劉翔投入到了關于多夸克強子結構的相關探索中，他愿意通過自己的努力，為這些問題尋找答案。

多年來，劉翔同他的合作者一道，深入探索，潛心鉆研，在如何提高理論預言精度上下足了工夫，在他們的不懈努力下，一系列新強子態的性質終于被確定下來，唯象理論也被進一步發展和構建，預言精度也最終取得了實質性的突破。

在與北大、蘭州近代物理研究所同行合作，分別于2011年及2012年預言了四夸克和五夸克物質的存在后，隨著實驗精度的逐步提高，2013年，BESIII實驗組和Belle實驗組分別發現了四夸克物質；2015年，LHCb實驗組發現了五夸克物質Pc(4380)和Pc(4450)，預言被陸續驗證。之后，憑借敏銳的物理直覺和豐富的理論儲備，在LHCb實驗組剛剛報道發現了Pc(4380)和Pc(4450)后，劉翔又與合作伙伴們率先發表了相關研究的理論文章，從而對支持LHCb中國組的實驗研究工作做出了巨大的貢獻。相關成果發表在物理學頂級雜志Physical Review Letters上后，引起了國內外同行的廣泛關注。

科研無止境，劉翔也并未停下繼續探索的步伐。2016年，劉翔又與合作者一起受邀為物理頂尖綜述期刊Physics Reports撰寫了關于隱粲四夸克態和五夸克態的長篇綜述，并獲得了強烈并積極的反響，近兩年的時間內，綜述已被引200多次，并入選了2016年中國百篇最具影響國際學術論文。

時間到了2017年，喜訊再次傳來。11月2日，由中國科學院科技戰略咨詢研究院、中國科學院文獻情報中心、科睿唯安聯合發布的《2017研究前沿》報告中，“四夸克態和五夸克態的實驗和理論研究”被列為物理學Top10的熱點前沿之一。然而，讓劉翔感到振奮的不止這一個消息，在“四夸克態和五夸克態的實驗和理論研究”研究前沿中31篇核心論文和施引論文的Top產出國家和機構的排名中，他所在的蘭州大學排名分列第6位和第8位，能取得這樣的成績與劉翔課題組的努力分不開。

劉翔是一個既勤奮又有悟性的研究者，每天必讀arXiv上最新的實驗和理論文獻，是他多年來的一個習慣。他要求自己，不僅要對新發現和一些奇特的觀測結果有所了解，更要深入思考，看基于已有的理論，自己是否能對這些新的實驗結果做出解釋。此外，在既有的研究方向上，努力拓展自己的視野，從而開拓出新的研究方向，也是他對自己的一個要求。在這樣的要求下，承載著劉翔新觀點、新視角的文章陸續被發表，因極具時效性和針對性的特點，文章受到了國內外學者的高度重視。回首進入該研究領域的15年，劉翔在國際重要物理期刊上發表的論文已達170余篇，被引次數達4500多次，影響力不可小覷。

除了在科研上的孜孜不倦，在教學上劉翔也絲毫不敢懈怠。他勇于承擔教學任務，長期工作在教學第一線，儒雅的風度，精湛的業務，為他贏得了來自學生的好評和尊重。在2017年蘭大的教師評選活動中，劉翔被評為“師德標兵”。

評選結束后，學校采訪了他的學生，他的學生孫志峰副教授這樣評價他：“劉翔教授將我領進了粒子物理的大門，是我學術上的領路人；他的勤奮、他的高效深深地影響著我們。在他的教導下，我們不斷成長，不斷進步。”他的研究生王波說：“劉老師時刻用自己的實際行動來感染學生。比如我們把寫好的文章初稿發給他之后，第二天起來總能收到劉老師半夜十一二點發來的修改意見。劉老師時刻提醒大家要勤奮，而他也用實際行動給大家做了表率。”

近5年來，劉翔研究組里的學生已先后有10人次獲得了研究生國家獎學金，多人已獲國內高校教職，在劉翔心中，學生能取得成績，能超越他，是他最欣慰的事。他說：“站在講臺上，看到下面那一雙雙渴望求知的眼睛，會想起自己的學生時代，誰都是這么走過來的。老師對學生更多的是一種感染，你給學生樹得標桿有多高，就決定了學生做得有多好。我是在前輩們的言傳身教下成長起來的，因為有他們的栽培，我才站在了今天的講臺上和研究的國際前沿，我也希望我的學生都能夠成長起來，超越我、優秀于我。”

感恩前輩提攜 前路漫漫任重道遠

劉翔喜歡用“江湖”一詞，來形容做科研的狀態。他說：“在科研江湖中，你會接觸不同的人，學到不同的東西，你的功力會逐漸增強，這是個不斷進階的過程。”

劉翔的進階，就得益于眾多前輩的相助。他的研究生導師南開大學的李學潛教授就是其中一位。隨著2003年高能物理實驗精度的提升，一批新奇現象開始在實驗中被發現，這為研究強相互作用的非微擾行為提供了極好的平臺。進入南開大學理論物理專業攻讀博士的劉翔，有幸趕上了這波浪潮，在李學潛教授為他營造的寬松氛圍中，他找到了自己的研究方向。

與外界保持廣泛的交流與合作是李學潛教授的風格。在他的鼓勵下，2003年開始，劉翔就參加了北京正負電子對撞機上的BESⅢ實驗發現的新強子態的一系列學術研討。由此劉翔接觸到了許多業內的老前輩，在他們的影響下，劉翔的視野逐漸被打開。

“中國科學院研究生院大學的丁亦兵教授，上海交通大學的何小剛教授，北京師范大學的郭新恒教授等，他們都是李學潛教授非常好的合作伙伴。在一起做研究的過程中，我從他們身上學到了很多。如何做科研，如何跟進一個實驗，在激烈的競爭下如何提出自己的想法，他們給了我很多啟示。”

劉翔很慶幸，似乎每個轉折點，都能遇到自己的引路人。2006年，進入北京大學物理學院理論物理研究所從事博士后研究的劉翔，遇到了他的另一位引路人朱世琳教授，也由此開啟了他們長達10多年積極而富有成效的合作之旅。在北大時，朱世琳教授同樣為劉翔提供了自由探索的空間，與李學潛教授的“廣博”不同，他更注重在一個問題上的深挖，而這正是科學研究不可或缺的精神之一。談起與朱世琳教授的交往，劉翔說：“比我長幾歲的朱世琳教授，給予我的是兄長般的支持和幫助。從他身上我看到了一個科研工作者應該有的堅持與執著，他對我的影響，讓我受益終身。”

與Eef van Beveren合影

北大博士后研究結束后，劉翔獲得了葡萄牙科學技術基金會的資助，遠赴葡萄牙科英布拉大學從事粒子物理研究工作。合作者 Eef van Beveren 教授豐富的實驗背景，對于偏重理論研究的劉翔來說，是再好不過的支持。和 Eef van Beveren 教授的交流接觸中，劉翔更深刻地理解了實驗與理論間的關系。

2008年，科英布拉大學一個平常的早晨，劉翔來到辦公室開始一天的工作，一個突如其來的消息打破了晨間的寧靜。一封發自北大朱世琳教授的郵件，讓劉翔第一時間獲悉了自己的博士畢業論文被評為全國百篇優秀博士論文的好消息。除了掩面而泣劉翔已無法用別的方法來表達自己當時的激動。他說：“那種激動別人可能無法理解。科研人員的成長需要付出巨大的努力，需要克服各種障礙，如果克服不了，他的科研生涯可能就終止了。獲評優博論文對我是一個非常大的肯定，給了我很大的自信，至少讓我覺得，在這個領域打拼，我是可以的。”

劉翔常說他的求學經歷比較復雜，因此成為了好多學校的校友。作為一個南開人，“允公允能，日新月異”的價值取向和精神品質時刻激勵著他不斷前行。作為一個北大人，“兼容并包、思想自由”是他一直追求的學術理想。而作為一個蘭大人，“自強不息、獨樹一幟”已成為他的堅持和目標。

他說：“蘭大的地理位置不是特別好，但我覺得從蘭大走出去的人，在業內口碑都很好。現在我是一個蘭大人了，蘭大人勤奮和踏實的品格，在我身上必須繼承下去。發揚胡楊林精神，踏踏實實地往前走，才能對得起自己當時的選擇。”

劉翔希望通過自己的努力，通過自己的成長，為年輕一代做一個示范，通過現身說法吸引更多人加入蘭大，用事實告訴他們，選擇蘭大，一生無悔。

隨著蘭大入選“雙一流”建設高校，物理科學與技術學院的兩個學科也被選為“雙一流”建設學科。“雙一流”的背景，無疑為蘭大未來的發展提供了更多的可能和契機。如何把握這種機遇也成為劉翔及眾多蘭大人在新背景下的新使命。

正如已傳唱了70多年的校歌中描繪的那樣：“西北的青年莫要再耽延，割斷我們長衫拋卻我們浪漫，大時代的使命奔臨在眼前……甘肅的青年莫要再遲延，搗碎我們花冠停止我們歌筵，大時代的擔子緊壓在兩肩。乘長風沖上青天，望一眼卷世的狂瀾。”

“自強不息、不畏艱難”，已成為蘭大人對未來向往與追求的共同語言。執著于對理論物理那份純粹的熱愛，面對未來，劉翔已做好了準備。