□ 鄭莉穎

獲獎人王貽芳、陸錦標(biāo)與頒獎嘉賓合影

11月17日，2019年未來科學(xué)大獎頒獎典禮在中國大飯店舉行。中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院高能物理研究所所長王貽芳與美國加州大學(xué)伯克利分校教授陸錦標(biāo)，因在大亞灣實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)第三種中微子振蕩模式，共享“物質(zhì)科學(xué)獎”榮譽(yù)。

頒獎環(huán)節(jié)，一貫“嚴(yán)肅臉”的王貽芳接過獎杯時，難得地笑了幾次。雖然轉(zhuǎn)瞬即逝，但恰好被鏡頭捕捉到。后來的發(fā)言，他按要求準(zhǔn)備了致辭稿，和不茍言笑的性格一樣，講話規(guī)規(guī)矩矩，洋洋灑灑的感謝占了大半篇幅。不想最后順便捐了獎金，幽默地拉起贊助?！拔液图胰藳Q定，捐出此次未來科學(xué)大獎的全部獎金，建立‘環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)（CEPC）促進(jìn)基金’。這個基金將由‘中國科學(xué)院大學(xué)教育基金會’管理。歡迎支持CEPC的各位踴躍捐款，特別歡迎大獎的捐贈人能‘好事做到底’，為CEPC添磚加瓦。”現(xiàn)場嚴(yán)肅的氣氛瞬間被掌聲和會意的笑聲代替。

為表示尊重，陸錦標(biāo)的獲獎感言選擇了不太熟練的中文。濃重的粵式普通話，多多少少帶些喜感。左右踱步的小動作，也顯露了他的緊張。他回憶說，獎項(xiàng)公布的時候，正好是自己最忙的一天，凌晨1點(diǎn)才得知有緊急留言。“王貽芳院士讓我收到后即刻回電話，我還在想發(fā)生了什么事情。就在這種擔(dān)心的情況下，知道了組委會在找我，所以這個獎?wù)娴膸Ыo我很大的驚喜!”

“羞澀”的粒子

隨著獎項(xiàng)的頒布、獲獎人走到臺前，中微子，這個戴著神秘面紗的微小粒子，也再一次走進(jìn)大眾視線，成為被解讀的對象。

中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界的最基本單元之一，主要來自太陽、地球表面的大氣層或核反應(yīng)堆。它個頭小，不帶電，且?guī)缀醪慌c任何物質(zhì)發(fā)生“交流”，但卻無處不在。據(jù)科學(xué)家估算，每一秒鐘都有成千上萬億個中微子穿越我們的身體。其一旦消失，太陽將停止散發(fā)光和熱。

當(dāng)前，中微子雖然被證明對宇宙起源及其演化有著重要作用，但因?yàn)樘厥獾奈锢硇再|(zhì)，捕捉起來十分不易。這也導(dǎo)致在梳理其研究歷史后，很容易關(guān)注到中微子的新發(fā)現(xiàn)大多伴隨著科學(xué)界的狂歡，尤其是與多屆諾貝爾物理學(xué)獎得主有不解之緣。

細(xì)細(xì)品讀中微子的研究，60多年的實(shí)驗(yàn)歷史，讓它有了逐漸完整的輪廓。宇宙中一共有3類中微子，分別是電子中微子、μ（繆）中微子、τ（陶）中微子。一直以來，因?yàn)榭茖W(xué)家們用粒子物理理論體系——“標(biāo)準(zhǔn)模型”，一次次成功預(yù)測并驗(yàn)證了粒子物理學(xué)現(xiàn)象，所以，中微子因在模型中的特殊表現(xiàn)，被打上了“沒有質(zhì)量”的標(biāo)簽。

但是，總有少數(shù)人會挑戰(zhàn)經(jīng)典。早在中微子被探測到的第二年即1957年，龐蒂科夫就提出，假如中微子有微小的質(zhì)量，且存在不同種類，便可能會出現(xiàn)中微子振蕩現(xiàn)象，即一種中微子在飛行中變成另外一種中微子。之后，這個概念不斷革新、完善，在前赴后繼的實(shí)驗(yàn)中發(fā)展至今。從1968年到2006年，日本、美國、加拿大陸續(xù)有研究實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象：太陽中微子和大氣中微子皆存在“自發(fā)消失”情況。“它們?yōu)槭裁磿灰?？極有可能是中微子振蕩?！?/p>

1998年，日本超級神岡實(shí)驗(yàn)以確鑿的證據(jù)發(fā)現(xiàn)大氣中微子存在振蕩現(xiàn)象；2001年，加拿大SNO實(shí)驗(yàn)同時探測太陽中微子在探測器內(nèi)發(fā)生的3種過程，發(fā)現(xiàn)電子中微子丟失，但中微子總數(shù)不變；2002年，日本KamLAND實(shí)驗(yàn)證實(shí)太陽中微子振蕩模式……中微子振蕩模式被越來越多的實(shí)驗(yàn)所證明，也間接說明了其存在質(zhì)量的事實(shí)。

這，成為目前唯一超出粒子物理“標(biāo)準(zhǔn)模型”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。至此，中微子振蕩模式的研究大門也被全面拉開。

大亞灣的逐光時刻

世界各國的科研者為中微子之謎前赴后繼，我國乘著經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、科學(xué)的春天的快班車，迎頭直追。在這場追逐戰(zhàn)中，王貽芳的名字不能被抹滅。

1963年出生的他，趕上了中國核物理研究的高光時刻。他順理成章地考取了南京大學(xué)物理系原子核物理專業(yè)，后又得丁肇中先生青睞，赴歐洲核子中心的L3實(shí)驗(yàn)深造，結(jié)緣高能粒子。

20世紀(jì)90年代，當(dāng)王貽芳正輾轉(zhuǎn)意大利國家核物理研究所、美國麻省理工學(xué)院核物理實(shí)驗(yàn)室等地汲取知識的時候，在中國深圳，一座大型商用核電站——大亞灣核電站崛地而起。王貽芳當(dāng)時不會想到，在那里，他將領(lǐng)導(dǎo)并見證粒子物理科學(xué)界的又一場狂歡。

2003年，王貽芳已回國任職，并且干了一件轟轟烈烈的大事。那時候，大氣中微子振蕩值θ23、太陽中微子振蕩值θ12都已被測出來，人們自然將目光轉(zhuǎn)向第三種中微子振蕩θ13。它是否存在？數(shù)值是多少？“這個參數(shù)可以檢驗(yàn)粒子物理學(xué)的模型和各種各樣超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新理論。換句話說，知道θ13后，我們就知道下一步該如何走。”王貽芳說。

7個國家參與、8項(xiàng)可能的實(shí)驗(yàn)方案被提出，θ13的求索一開場就進(jìn)入白熱化。而且，從熟練程度來講，王貽芳等提出的大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)并不占優(yōu)勢，相對于日本以及歐美的一些國家，中國甚至還沒有建設(shè)中微子探測器的經(jīng)驗(yàn)?！耙环矫?，我們盡量爭取人才到我國來，另一方面我們的方案一直沒有停止往前走。到了2006年，我們的經(jīng)費(fèi)剛好有了著落，科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院、廣東省、深圳市以及中國廣核集團(tuán)共同出資，保證了項(xiàng)目的及時立項(xiàng)。同時，我們與國際方面的合作也有了眉目。”

2006年是極為關(guān)鍵的一年。8個方案擇其三，大亞灣實(shí)驗(yàn)成為粒子物理世界的一個新成員。高興的同時，攜手而來的還有緊迫感。方案落地的那一刻，大亞灣的中微子實(shí)驗(yàn)，其實(shí)相比于韓國的RENO和法國的Double Chooz實(shí)驗(yàn)，是起步最晚的。但在這場關(guān)于求索θ13的角逐中，無所謂先來后到，速度和成功是外界評判它們的唯二標(biāo)準(zhǔn)。

集眾智的大科學(xué)

2007年10月，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)破土動工；2011年11月，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)正式取數(shù)；2012年，第三種中微子振蕩模式在大亞灣被發(fā)現(xiàn)，這一成果入選美國《科學(xué)》雜志當(dāng)年的全球十大科學(xué)突破，并在之后榮獲2016年度國家自然科學(xué)獎一等獎。

成果載譽(yù)而來，做出成果的人也不例外。2015年11月9日，2016年科學(xué)突破獎揭曉，王貽芳、陸錦標(biāo)及大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)實(shí)至名歸。這也是中國科學(xué)家和以中國科學(xué)家為主的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)首次獲得該獎項(xiàng)。

回顧大亞灣蛻變的點(diǎn)滴，“搶”是一個居功至偉的詞匯。

搶時間，王貽芳說，從探測器取數(shù)到發(fā)表文章，他們團(tuán)隊(duì)只用了不到3個月。搶人才，陸錦標(biāo)和王貽芳向歐美發(fā)去了一封又一封邀請函，“他們中有些已經(jīng)決定加入法國的Double Chooz實(shí)驗(yàn)。好消息是，我說服了美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的副主任，最大的驚喜來自美國能源部高能物理辦公室副主任羅賓·斯塔文。我當(dāng)時不確定他會不會同意，結(jié)果他非常支持，轉(zhuǎn)過身來說‘嗨！錦標(biāo)，你能在會議結(jié)束后陪我去一趟那個核電站嗎？’”回憶起來，陸錦標(biāo)的笑聲中還留著當(dāng)年的欣喜。

陸錦標(biāo)很愛笑。在頒獎現(xiàn)場，他努力地組織中文，笑著回答青少年的提問，自嘲普通話的不標(biāo)準(zhǔn)。笑容是禮貌，也是這位66歲的粒子物理學(xué)家對生活的態(tài)度。

陸錦標(biāo)生在香港，依靠助學(xué)金、學(xué)貸和兼職讀完本科后，又靠著資助赴美深造。他自2000年前后醞釀高能物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，得知深圳大亞灣有座核電站，大費(fèi)周章地搭上線，并促使大中華地區(qū)和美國的華人科學(xué)家達(dá)成合作意向。

他成為中國大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)美方發(fā)言人，說服同事們加入大亞灣實(shí)驗(yàn)?！爱?dāng)時圈內(nèi)都持懷疑態(tài)度，沒人看好大亞灣能贏。而且中美兩邊的做法，總歸有些不太一樣，一開始我們不可避免地吵了很多架。不過結(jié)果，合作進(jìn)行得很順利，我們后來者居上?！钡谌N中微子振蕩模式的發(fā)現(xiàn)，為超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理研究，特別是解釋宇宙中物質(zhì)與反物質(zhì)不對稱性提供了可能。

在獲獎人致辭環(huán)節(jié)，王貽芳和陸錦標(biāo)都不約而同地提到“感謝團(tuán)隊(duì)”。王貽芳說：“要感謝我的同事們，沒有他們的奉獻(xiàn)和專業(yè)水平的工作，大亞灣實(shí)驗(yàn)是不可能成功的?！标戝\標(biāo)也表示：“大亞灣實(shí)驗(yàn)的成功不是一兩個人可以做出來的，它是一隊(duì)很能干的國際科技人員的努力，這個獎應(yīng)該屬于他們?！?/p>

在科學(xué)這片疆域中，獨(dú)木難成林。尤其在基礎(chǔ)科學(xué)這條很難被大眾了解、認(rèn)可的道路上，多的是默默耕耘的人，與中微子一樣，他們也是宇宙中偉大的渺小。