原标题:中国科学家王贻芳首揽“豪版诺奖” 下一步冲击诺奖
中微子实验领军人王贻芳 中科院高能物理研究所供图
王贻芳是整个中微子实验项目的领军人;在团队成员的口中,他没有办不成的事情;下一步冲击诺奖,业内呼声很高
文/羊城晚报记者 李妹妍
11月9日,在2016年“科学突破奖”颁奖仪式上,大亚湾中微子实验再次获得举世瞩目:中国科学家王贻芳领军的大亚湾反应堆中微子实验小组获得“基础物理学突破奖”,这是中国科学家首次获得该奖项。
“科学突破奖”因其奖金丰厚被很多人戏称为科学界“豪华版诺贝尔奖”。2016年“基础物理学突破奖”由包括大亚湾反应堆中微子实验小组、日本KamLAND合作组、加拿大萨德伯里中微子观测台等在内的5个研究团队共享,并均分300万美元的奖金。
“我们还没有考虑如何使用这笔奖金。”中科院高能物理所研究员曹俊是大亚湾国际合作组中方发言人,全面负责该实验。据他介绍,大亚湾中微子项目启动以来,前前后后参与这项研究的有几百人,60万美元将分配给文章的所有作者,“我们关于中微子震荡第三种模式的论文一共有270个作者”。
在这庞大的科研实验背后,中国科学家们与世界同行争分夺秒同台竞争的同时,广东也为大亚湾实验站、江门中微子实验站的建设以及国内中微子的研究提供了最坚实的科研基础。
政府支持
“我们最早考察了大亚湾核电站和秦山核电站,大亚湾是中微子实验最理想的场所。” 中科院高能物理所研究员曹俊在接受羊城晚报记者专访时表示,在发现“大气中微子振荡”和“太阳中微子振荡”之后,国际上已经有共识,通过反应堆中微子实验去寻找第三种中微子振荡。
基于此,中微子实验的选址必须满足两个要求:一是反应堆的功率越大越好,二是要符合建地下实验室的标准。“大亚湾有6个反应堆,本身可以产生大量的中微子,不需要另外建造中微子发射源;而且大亚湾旁边就有山,地形非常适合屏蔽宇宙射线的干扰,可以修建很好的实验站点。”
“广东省政府、深圳市政府和中广核集团的支持,对我们在国际上取得竞争优势非常重要。”曹俊称,这一领域的科研竞争非常激烈,当时有7个国家提出了8个方案,“像法国的近点探测反应堆比我们先行施工,但直到去年底才修好,所以他们一直没有出成果。”
据介绍,大亚湾的建设工程需要经过很多的审批手续,“当时深圳市政府是一路绿灯,把所有审批的局叫到一起,不用我们一个一个地方地跑。”让曹俊印象深刻的还有消防的审批,因为属于大型的科学实验,消防工程查不到相关的依据,也不知道归谁批,“它在核电站里面,核电是归核安全局管,但这个部门又只管核安全,最后是广东省组织消防评审。”
在大亚湾项目取得成果之后,江门核电站附近也启动建设标准更高的中微子研究基地。由此,国内两个重要的中微子研究基地,都落户广东。
中山大学教授王为是最早参与大亚湾项目的科研人员之一。他向羊城晚报记者表示,江门中微子研究基地设计的能量分辨率为3%,这意味着江门基地将是世界上最先进的研究基地之一。“江门中微子实验瞄准的是中微子排序,它的立项也是中国中微子研究的又一个里程碑。”
争分夺秒
大亚湾项目于2006年底启动,2007年,王为作为美方(威斯康星大学)科研人员加入项目组。
回忆起项目过程,王为称困难重重——
建造中微子地下实验室需要开山,但爆破引起的震动一旦超过标准,所有反应堆都会自动停机,对整个电网的冲击很大。为了达到安全规定标准,项目组在反应堆附近和反应堆上设置了许多探头,严格监控震动情况。整个隧道施工共3公里,如果按正常的施工掘进速度,每天可以挖5米,但在实际开掘隧道洞口阶段,每天只能挖进一二十厘米,用曹俊的话来说,“相当于用指甲抠,抠了几个月才把洞口打开”。
“韩国团队紧随我们之后也发表了相关的研究成果。”曹俊回忆说,要是此前哪个部门在哪个环节稍微卡一下,中国的实验团队就拿不到世界第一。
据介绍,韩国在2011年8月已经建成实验站,但是中方直到12月底才结束工程建设。“我们比韩国方面晚了4个月,当时他们说,任何时间都有可能出结果。”曹俊笑着向记者表示,那段时间,所有科研人员心上的弦一直是紧绷的。
大亚湾核电站为抢在竞争对手之前获得物理结果,中国科研人员将实验分为两个阶段。第一阶段的数据自2011年12月24日起至2012年2月17日结束。经过夜以继日的努力,科研人员使用了6个中微子探测器,完成了实验数据的获取、质量检查、刻度、修正和数据分析,并于2012年3月7日率先在美国杂志上发表了相关论文。
2012年3月8日,大亚湾中微子实验中方首席科学家、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳宣布:大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。
中山大学的李志兵和王为回忆起那段日子,感慨为“紧锣密鼓”,“很多人都是连轴转了很久,不管是老一代还是年轻一代,都在中科院高能所,没日没夜地连着做。”
领军人物
“王贻芳是最主要的领军人,整个项目没有他可能就做不起来。”中山大学教授李志兵是最早参与大亚湾项目的科研人员之一,和王贻芳共事多年。
在李志兵印象中,这个项目中间遇到很多波折,包括资金、工程方面的压力,“他基本上不休息,全部精力都在工作上,而且意志力非常强,最后项目能够成功真是多亏了他。”
在记者采访中,“工作狂”是王贻芳给同行们留下的最深刻印象。
“一般人不容易想象,只要有事都可以找他,我就经常三更半夜给他打电话。”作为中科院高能物理研究所的同事,曹俊向记者“抱怨”说,没有人愿意和王贻芳一起出差。“王贻芳出差通常选在下午四点多出发,这样他能够在晚上12点多抵达深圳,赶第二天早上6点多钟的核电班车去核电站。他说这样最省时间,晚上的时间他都在路上,第二天又可以工作一整天。”
早前有媒体披露,大亚湾中微子这项大科学工程估算下来,需要至少1.5亿元。王贻芳拿出自己的“百人计划”人才基金,加上高能所特批的几十万元也只有百万元,相比亿元只是杯水车薪。于是他一个一个“找支持”,最终拿到了包括科技部在内的6家单位共同出资1.57亿元。
曹俊说,让他最敬佩的是,在王贻芳的心中,没有办不成的事。土建拖期了,他就去找老总推动工期,“他后来也变成我们当中土建最懂行的人,技术问题、管理问题他都知道。”
领导高能物理实验需要全面的素质,除了站在世界前沿的物理思想,还要有高超的组织能力,能够从科学目标出发设计实验,组织队伍,甚至管理经费等,对于这一点,王为对王贻芳打心底里佩服。
“我们管他叫super王。”王为2002年与王贻芳相识,在他印象中,大科学领域当中涉及到管理、公众交流、行政事务、人员管理等方方面面,王贻芳各方面“绝对都是世界一流的”。他认为,中国高能物理这两年风生水起,大亚湾成功只是一个契机,王贻芳这些年的推动、公关,加上必不可少的科研工作,绝对起到至关重要的作用。
冲击诺奖
王贻芳领军的团队发现的是在中微子研究中被视为“最后的未知数”的物理现象。
作为基本粒子,中微子是构成物质的最小单位之一。在物理学和天文学领域,这是全世界研究人员都在竞相获取成果的最尖端研究主题。在日本,东京大学特别荣誉教授小柴昌俊以此荣获诺贝尔奖;2015年诺贝尔物理学奖就分授日本科学家梶田隆章和加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳,以表彰他们在中微子振荡方面作出的贡献。
业界对王贻芳斩获“诺贝尔奖”的呼声也很高。项目成果发布后,各种荣誉也纷至沓来:2012年,王贻芳被评为该年度“十佳全国科技工作者”,并荣获第六届周光召基金基础科学奖,2013年,他又获得何梁何利基金科技进步奖和2014年潘诺夫斯基实验粒子物理学奖。
更有业内人士认为,“科学突破奖”较“诺贝尔奖”关注领域和前瞻性更为前卫,本次“科学突破奖”可谓领先一步。
“大亚湾的发现绝对是突破性的,但也应该说,它不太符合诺贝尔颁奖的特征。”在王为看来,大亚湾实验测量的是一个知道存在但不知道具体数值的物理量,这个物理量非常重要、意义深远,不过中国科学家因此斩获“诺贝尔奖”的可能性比较小,“不是不符合诺贝尔奖的条件,只是说,它不是那种意想不到的东西,而从诺贝尔奖颁奖特征来看,会更青睐那些此前意想不到的发现。”
南京大学物理学院教授祁鸣同样参与了大亚湾项目和江门项目,他称,目前科学家只知道中微子有质量,但质量究竟是多少还不知道。“如果我们能突破,知道质量是多少,那可能未来就有希望拿诺贝尔奖。” 编辑:邬嘉宏
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