1984年5月，丁肇中先生來(lái)到了上海。丁先生當(dāng)時(shí)已經(jīng)憑借J粒子的發(fā)現(xiàn)獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他從1981年起在歐洲核子中心組織和領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)國(guó)際合作組——L3組，預(yù)計(jì)在1988年建成的高能正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)LEP上進(jìn)行高能物理實(shí)驗(yàn)。丁先生來(lái)上海的目的就是選拔中國(guó)學(xué)生去他所領(lǐng)導(dǎo)的小組進(jìn)行高能物理方面的工作。

我當(dāng)時(shí)還是個(gè)即將從物理系畢業(yè)的毛頭小子。之前我接到了面試的通知，說(shuō)可以報(bào)考丁先生的研究生。誰(shuí)都不知道要考什么，就沒(méi)有任何準(zhǔn)備地去參加了英文筆試。通過(guò)了以后是丁先生的面試。丁先生和其他一些教授坐在一起，看起來(lái)紅光滿面，說(shuō)起話來(lái)也中氣十足，一點(diǎn)不像快50歲的人。他問(wèn)我：“波在海水中傳播，是長(zhǎng)波傳得遠(yuǎn)，還是短波傳得遠(yuǎn)？”這個(gè)題目并不難，用大學(xué)物理的知識(shí)就能解決，主要考查一個(gè)人能否將書(shū)本中的知識(shí)應(yīng)用到生活中去。他還問(wèn)了一些量子力學(xué)和波粒二象性以及康普頓散射的問(wèn)題，我都一一作答了。回答了三四個(gè)問(wèn)題后，丁先生說(shuō)：“我沒(méi)有問(wèn)題可問(wèn)了。”我能感覺(jué)到他對(duì)我是滿意的。

2018年10月20日，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所在北京舉行北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)建成30周年研討會(huì)，中科院院士、中科院高能所所長(zhǎng)王貽芳在研討會(huì)上介紹高能所發(fā)展相關(guān)情況。 視覺(jué)中國(guó) 資料圖

去歐洲核子中心對(duì)我來(lái)說(shuō)，是人生的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。20世紀(jì)80年代，國(guó)內(nèi)的高能物理研究基礎(chǔ)非常差。我剛本科畢業(yè)，完全沒(méi)有科學(xué)研究的概念。歐洲核子中心是我科學(xué)研究工作的起點(diǎn)，那里有著世界上最好的加速器。我在那里學(xué)到很多做科學(xué)研究的基本方式方法和理念。比如說(shuō)，如何選擇課題，什么是值得做的課題，哪些是科學(xué)上最重要的問(wèn)題。

丁先生是個(gè)非常有鉆研精神的人，他會(huì)問(wèn)你很多的“為什么”，逼著你去想一些很深入的問(wèn)題，讓你養(yǎng)成了很好的科學(xué)研究的習(xí)慣。L3實(shí)驗(yàn)組，會(huì)聚了14國(guó)30多所科研機(jī)構(gòu)共400多名科學(xué)家，要做很多的溝通和協(xié)調(diào)工作。丁先生很善于做這些，他總是能在聽(tīng)取眾多分歧意見(jiàn)之后，找到一條大家都認(rèn)為是正確的道路。我從他這里學(xué)會(huì)了如何組織和協(xié)調(diào)大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)，這些讓我受益匪淺。

我在歐洲核子中心待了11年，主要參與正負(fù)電子對(duì)撞的研究，后期也參加了空間站實(shí)驗(yàn)AMS。有一天，我突然覺(jué)得做的事情有些按部就班，沒(méi)有太多的挑戰(zhàn)。我們身處這么大的一個(gè)實(shí)驗(yàn)組，每個(gè)人都被分配好了任務(wù)，就相當(dāng)于機(jī)器里的一個(gè)螺絲釘，位置明確而固定。對(duì)于年輕人來(lái)說(shuō)，起到的作用和影響更是有限的。那時(shí)，我甚至可以看到30年后的自己，依然守著這么一小塊事情，別的事情都與你無(wú)關(guān)。

當(dāng)時(shí)，中微子研究開(kāi)始有一些熱度。中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界的12種基本粒子之一。宇宙大爆炸時(shí)，在第一秒鐘內(nèi)就產(chǎn)生了無(wú)數(shù)的中微子，它們攜帶了比光更早期的宇宙信息。但中微子幾乎不跟任何物質(zhì)發(fā)生作用，不容易被捕捉到，因此也成為人類迄今為止了解最少的一類基本粒子。它還有一個(gè)別稱——“幽靈粒子”。一種中微子在飛行過(guò)程中變?yōu)榱硪环N中微子，然后再變回來(lái)，這叫作中微子振蕩，三種中微子之間可發(fā)生三種振蕩。捕捉中微子的振蕩模式，很有可能讓我們知道，宇宙是如何被創(chuàng)造出來(lái)的，其中的結(jié)構(gòu)是如何形成的，反物質(zhì)到哪里去了等。這有可能打開(kāi)新物理學(xué)的大門(mén)。

1996年，我加入斯坦福大學(xué)的中微子項(xiàng)目時(shí)，科學(xué)界對(duì)于中微子振蕩是否存在尚有爭(zhēng)議。當(dāng)時(shí)，國(guó)際上已經(jīng)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)組在尋找中微子振蕩，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果都不一致，說(shuō)法也不一。即使到1998年大氣中微子振蕩被發(fā)現(xiàn)，也有人認(rèn)為這是數(shù)據(jù)出了問(wèn)題，或者用另外的模型去解釋。我覺(jué)得這個(gè)領(lǐng)域很有意思，值得去看一看。我是在1996年向丁先生請(qǐng)辭的，我到了美國(guó)斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究中微子的項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目很小，只有20多人，但我是作為骨干人員參與的。在這里我什么都干，有時(shí)候甚至還要焊接電路板，充當(dāng)木工，不過(guò)正是這些讓我感受到了高能物理實(shí)驗(yàn)的各個(gè)方面。

我是2001年接到中國(guó)科學(xué)院高能所（以下簡(jiǎn)稱“中科院高能所”）的邀請(qǐng)回國(guó)的。這一年，我們?cè)谒固垢４髮W(xué)的中微子實(shí)驗(yàn)做完了，沒(méi)有看到中微子振蕩。我有些自己的想法。但坦率地說(shuō)，在美國(guó)，像我這樣的研究人員，多一個(gè)不多，少一個(gè)不少，按照我自己的思路做實(shí)驗(yàn)，更是沒(méi)有可能。但國(guó)內(nèi)已經(jīng)不是我出國(guó)前的模樣，對(duì)科技的投入增加了很多。在這之前一年，國(guó)家科教領(lǐng)導(dǎo)小組審議并原則通過(guò)了中國(guó)科學(xué)院提交的《我國(guó)高能物理和先進(jìn)加速器發(fā)展目標(biāo)》，確定了中國(guó)高能物理和先進(jìn)加速器的發(fā)展戰(zhàn)略。這意味著，中國(guó)的高能物理研究開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。

我覺(jué)得自己回國(guó)能做一些事情。但朋友和家人并不同意我的想法，他們說(shuō)：“像你這樣不會(huì)搞關(guān)系的人，出國(guó)多年，在國(guó)內(nèi)也沒(méi)有根基，回國(guó)是混不下去的。”我和太太僵持了一年，才獲得了回國(guó)許可?；貋?lái)后，我才發(fā)現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)推進(jìn)中微子研究并沒(méi)有想象中那么容易。起初，我們是想跟日本合作。他們的方案是建設(shè)一個(gè)新的加速器，將中微子打到中國(guó)來(lái)，中科院高能所再進(jìn)行探測(cè)。這需要千萬(wàn)甚至上億美元的投入，方案討論了很久，我們覺(jué)得不太可能就放棄了。我也就投入北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的重大改造項(xiàng)目（BEPCII/BESIII）中去了。這是中科院高能所當(dāng)時(shí)已經(jīng)得到批準(zhǔn)的一個(gè)項(xiàng)目。

2002年，來(lái)自加拿大和日本的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)采用了不同的探測(cè)方法，分別確認(rèn)了太陽(yáng)中微子振蕩的存在，這時(shí)業(yè)界對(duì)于中微子振蕩的認(rèn)識(shí)也達(dá)到了一致。中微子的研究自此進(jìn)入精細(xì)化階段——尋找第三種振蕩模式成為中微子研究的新熱點(diǎn)。2003年，國(guó)際上開(kāi)始熱烈討論利用反應(yīng)堆中微子來(lái)測(cè)量中微子第三種振蕩模式的混合角，而且國(guó)際上已經(jīng)有好幾個(gè)團(tuán)隊(duì)打算進(jìn)行同類實(shí)驗(yàn)。我當(dāng)時(shí)的第一反應(yīng)是中微子研究將是一場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的賽跑，最終看誰(shuí)跑得快，精度高。我琢磨出了一個(gè)提高精度的方案，拿給我在斯坦福大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室老板看，對(duì)方說(shuō)：“我要是你的話，現(xiàn)在就趕緊回家偷偷做！”我倒是也想，但錢(qián)從哪里來(lái)？當(dāng)時(shí)我估計(jì)至少需要1億元人民幣。

我的想法獲得了國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的支持，也逐漸獲得了相關(guān)部門(mén)的贊同。但在中國(guó)的科研體系里，這種1億左右的項(xiàng)目沒(méi)有支持渠道——科技部“國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃”（即973）項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的上限是4000萬(wàn)元，科學(xué)院能給4000萬(wàn)元，基金委最多有1000萬(wàn)元，三者加起來(lái)還不到一個(gè)億。我的朋友錢(qián)致榕教授（曾任香港科技大學(xué)創(chuàng)校副校長(zhǎng)）給我提了一個(gè)建議，“去富裕的中國(guó)南方找錢(qián)”。我們一起去了深圳，深圳市副市長(zhǎng)閆小培接待了我們，我們強(qiáng)調(diào)了探尋中微子的基礎(chǔ)研究意義，陳述了這個(gè)項(xiàng)目如何好，如何在國(guó)際上領(lǐng)先，她讓我們回去寫(xiě)個(gè)方案給她。

2005年，“十一五”規(guī)劃出臺(tái)，首次將研發(fā)經(jīng)費(fèi)占GDP的比例寫(xiě)進(jìn)文件。新政策的出臺(tái)，對(duì)我們的項(xiàng)目起到了推動(dòng)作用。在中科院的支持下，原基礎(chǔ)局局長(zhǎng)張杰陪我們又去了一趟南方。這一次，獲得了廣東省、深圳市以及中國(guó)廣東核電集團(tuán)的資金和行動(dòng)的支持。2006年我們就知道資金沒(méi)有問(wèn)題了。我們將探測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)在大亞灣核電站，這是一個(gè)非常理想的選擇。大亞灣核電基地有6臺(tái)百萬(wàn)千瓦的核電機(jī)組，是世界上最大的核反應(yīng)堆群之一，為實(shí)驗(yàn)提供了較為豐富的中微子源。此外，大亞灣核電基地緊鄰高山，可以屏蔽宇宙射線的干擾。

當(dāng)時(shí)，國(guó)際上一共有8個(gè)類似的項(xiàng)目在起步，但到了2011年真正準(zhǔn)備好投入探測(cè)的只有3個(gè)，中國(guó)、法國(guó)和韓國(guó)的項(xiàng)目。美國(guó)曾經(jīng)有過(guò)兩個(gè)方案，最終放棄的原因，一方面是錢(qián)有困難，另一方面是在核電站附近做這樣的探測(cè)實(shí)驗(yàn)，需要大量的審批手續(xù)，無(wú)法及時(shí)啟動(dòng)。一個(gè)大科學(xué)裝置的建設(shè)，耗費(fèi)是巨大的，從準(zhǔn)備到完成需要6到8年的時(shí)間，且需要各個(gè)層面的配合。它不同于其他的科學(xué)競(jìng)爭(zhēng)，可以憑想法后來(lái)居上。事實(shí)上，啟動(dòng)的時(shí)間是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。如果一個(gè)研究點(diǎn)，不能和國(guó)際上的相關(guān)研究同時(shí)啟動(dòng)，就意味著失敗的風(fēng)險(xiǎn)大大增加了。除非你相信你的設(shè)備做一年工作可以抵別人十年。

2012年3月，我們測(cè)得了中微子振蕩的第三種模式。一定程度上來(lái)說(shuō)，我們是幸運(yùn)的，因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)的值比較大，所以相對(duì)容易捕捉——在此之前，大家并不知道這個(gè)值可能是多少，甚至也許是0。這樣描述我們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程可能太輕松了。因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)確實(shí)是激烈的，我們的壓力一方面來(lái)自項(xiàng)目組內(nèi)部合作伙伴的競(jìng)爭(zhēng)，另一方面來(lái)自國(guó)際同行間的競(jìng)爭(zhēng)。大家的實(shí)驗(yàn)方向一樣，探測(cè)方式也一樣，那么要想贏得比賽，只能比認(rèn)真和細(xì)節(jié)。做實(shí)驗(yàn)是經(jīng)常會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤的。為了防止錯(cuò)誤，我們?cè)诟髯匀蝿?wù)分工的基礎(chǔ)上，每個(gè)人又負(fù)責(zé)檢查另外一個(gè)人的任務(wù)。只有做到最好，才能在國(guó)際合作中有更多的話語(yǔ)權(quán)。

有人會(huì)問(wèn)我，你們做這些研究有什么作用。我聽(tīng)多了也就不生氣了。我覺(jué)得大家在基礎(chǔ)研究上有過(guò)于功利的想法。包括物理學(xué)在內(nèi)的基礎(chǔ)研究是為了讓我們認(rèn)識(shí)自然界，如果我們不了解自然，就沒(méi)有辦法發(fā)展和利用它。換句話說(shuō)，基礎(chǔ)研究是社會(huì)發(fā)展的最根本動(dòng)力。當(dāng)然，這些是不能即刻帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的。它帶來(lái)的更多是短時(shí)間不能見(jiàn)效的東西，包括科研水平的提高，即創(chuàng)新能力的提高、人才的培養(yǎng)、對(duì)技術(shù)的推動(dòng)和發(fā)展等。

現(xiàn)在大家都在說(shuō)我們的“卡脖子”問(wèn)題，歸根結(jié)底還是人才水平問(wèn)題。這些都是需要基礎(chǔ)研究來(lái)培養(yǎng)的。這一塊是基礎(chǔ)，不是說(shuō)，你做個(gè)大攻關(guān)就能一下子解決問(wèn)題的。我們國(guó)家善于集中力量辦大事，所以我們能夠看到某個(gè)領(lǐng)域突然冒頭，但總體看來(lái)依舊是薄弱的。就像我所從事的高能物理領(lǐng)域，我們只是某個(gè)項(xiàng)目在國(guó)際上取得了領(lǐng)先的地位，但若要說(shuō)整個(gè)高能物理，從規(guī)模和人員上，我們跟國(guó)際上還有差距。

【采訪手記】

王貽芳是那種你能想象出來(lái)的典型的科學(xué)家模樣：嚴(yán)肅、謹(jǐn)慎、寡言。除了工作，他的話語(yǔ)中很少會(huì)涉及私人事務(wù)。有人曾打趣過(guò)他，讓他多說(shuō)點(diǎn)話，比獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還要難。同王貽芳交流會(huì)覺(jué)得有一點(diǎn)壓力，但又覺(jué)得很放心。因?yàn)樗麄兺辛硗庖粋€(gè)優(yōu)點(diǎn)：有話直說(shuō)，不會(huì)有遮掩。

見(jiàn)到王貽芳是在他位于中科院高能所的辦公室，他是個(gè)勤奮的人，早上8點(diǎn)上班，下午6點(diǎn)半下班，晚上回家再工作3個(gè)小時(shí)，每天的睡眠時(shí)間是6個(gè)小時(shí)。他在生活中也沒(méi)有什么愛(ài)好，認(rèn)識(shí)他十幾年的學(xué)生也是偶然在一次集體出游中，才知道他愛(ài)打乒乓球。

2012年在大亞灣探得中微子的第三種振蕩模式后，王貽芳又帶著科研人員開(kāi)始建設(shè)江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這是對(duì)中微子研究的繼續(xù)延伸和提前布局?？茖W(xué)家希望能夠通過(guò)江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目探究中微子的質(zhì)量順序，以更深層次地理解微觀的粒子物理規(guī)律，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)宇宙。

在做科研時(shí)，王貽芳一直強(qiáng)調(diào)前瞻性。他說(shuō)，一個(gè)國(guó)家的科研界，如果不出重大成果，不僅證明這一代人是失職和無(wú)能的，也證明上一代的規(guī)劃有問(wèn)題。但重大成果的產(chǎn)出都需要很長(zhǎng)時(shí)間，如果沒(méi)有前瞻性，現(xiàn)在不開(kāi)始策劃，將來(lái)就不會(huì)有重大成果。2016年，美國(guó)的引力波LIGO實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)引力波后，王貽芳專門(mén)寫(xiě)了一篇文章，他說(shuō)，引力波的發(fā)現(xiàn)是人類認(rèn)識(shí)自然的另一個(gè)里程碑。引力波的探測(cè)中，美國(guó)科學(xué)家做出了決定性貢獻(xiàn)，歐洲科學(xué)家成績(jī)斐然但運(yùn)氣不佳，日本和印度科學(xué)家都有一席之地，但中國(guó)的科學(xué)家參與度卻不高。這是為什么呢？從1964年開(kāi)始，國(guó)外科學(xué)家就相繼開(kāi)展引力波的探測(cè)實(shí)驗(yàn)，但國(guó)內(nèi)在支持宇宙學(xué)研究上一直相對(duì)保守，加上經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及科研投入不足的問(wèn)題，使得中國(guó)的引力波探測(cè)從開(kāi)始就掉了隊(duì)。

王貽芳覺(jué)得，要想解決這個(gè)問(wèn)題，必須推進(jìn)大的科研項(xiàng)目的實(shí)施。他說(shuō)，大項(xiàng)目不能保證百發(fā)百中，但風(fēng)險(xiǎn)不能成為不作為的理由。要想成為世界領(lǐng)先，要想獲得重大科學(xué)成果，必須有新思想、新技術(shù)或新方法并將其落實(shí)為大項(xiàng)目。這也是他一直以來(lái)堅(jiān)持要做大型對(duì)撞機(jī)的原因。2016年9月4日，著名物理學(xué)家楊振寧公開(kāi)發(fā)文稱“中國(guó)今天不宜建造超大對(duì)撞機(jī)”，楊振寧的理由是，大型對(duì)撞機(jī)造價(jià)大，可能是一個(gè)無(wú)底洞，中國(guó)目前仍然是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，還有亟待解決的民生問(wèn)題，超大對(duì)撞機(jī)不是燃眉之急，目前不宜考慮，而且建造超大對(duì)撞機(jī)必將大大擠壓其他基礎(chǔ)科學(xué)的經(jīng)費(fèi)等。

第二天，王貽芳就撰文以“中國(guó)今天應(yīng)該建造大型對(duì)撞機(jī)”為標(biāo)題對(duì)楊振寧進(jìn)行了回應(yīng)。他說(shuō)，在下一個(gè)五年計(jì)劃開(kāi)建大型對(duì)撞機(jī)，是中國(guó)在高能物理領(lǐng)域領(lǐng)先國(guó)際的一個(gè)難得的機(jī)遇，這個(gè)機(jī)遇期的時(shí)間窗口只有10年，失去這個(gè)機(jī)會(huì)，下一次就不知道是什么時(shí)候了。而且，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展期，也處于轉(zhuǎn)型期，有建設(shè)能力和科學(xué)需求。因此大型對(duì)撞機(jī)是一個(gè)各方面都合適的項(xiàng)目?！霸缧┠辏覀儗?shí)力弱，選擇跟在別人后面是對(duì)的選擇，因?yàn)橥ㄟ^(guò)參加別人的項(xiàng)目，你就會(huì)知道前沿在哪里，能夠掌握最先進(jìn)的技術(shù)、方法、理論和科學(xué)內(nèi)涵，但到了現(xiàn)在，只有做到領(lǐng)跑才是有意義的。”王貽芳說(shuō)。

（本文原題：王貽芳：國(guó)內(nèi)中微子研究從無(wú)到領(lǐng)跑，選自現(xiàn)代出版社2019年出版的《光榮與道路——中國(guó)大時(shí)代的精英記憶》一書(shū)，該書(shū)由《三聯(lián)生活周刊》編著，李鴻谷主編，澎湃新聞經(jīng)授權(quán)刊發(fā)。））