楊智杰
他是諾貝爾獎(jiǎng)得主丁肇中的弟子,他測(cè)得的中微子振蕩模式被譽(yù)為中國(guó)本土最重要的物理學(xué)成果。他是第一個(gè)獲得基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)的中國(guó)人,也是當(dāng)代中國(guó)最重要的高能物理學(xué)家。2018年,他領(lǐng)導(dǎo)的大對(duì)撞機(jī)項(xiàng)目《概念設(shè)計(jì)報(bào)告》正式出爐,向粒子物理學(xué)終極問(wèn)題發(fā)起挑戰(zhàn)。
王貽芳
沿著北京玉泉路走到中科院高能物理所東門(mén),一路上幾乎看不到什么商鋪,平日里,幽靜的大院里走動(dòng)的人也不多。2018年11月14日下午,高能所主樓的階梯會(huì)議室里卻坐滿了來(lái)自世界各地的300多名高能物理學(xué)家和記者。座位不夠,不少人擠在后門(mén)口的走道上。
他們聚集在這里,是為了見(jiàn)證一個(gè)歷史時(shí)刻——下午3點(diǎn)左右,身穿灰色西服的王貽芳在眾人注視下走上臺(tái),接受項(xiàng)目經(jīng)理婁辛丑代表工作組交給他的兩大本環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(CEPC)《概念設(shè)計(jì)報(bào)告》,向全世界發(fā)布。
CEPC的周長(zhǎng)是目前世界上正在運(yùn)行的最大的對(duì)撞機(jī)LHC的4倍,有國(guó)際高能物理學(xué)家稱,CEPC可以大大地促進(jìn)對(duì)物質(zhì)最基本組成單元的進(jìn)一步理解,解決我們對(duì)基本粒子標(biāo)準(zhǔn)模型的一系列困惑。
2012年,CEPC的概念剛被提出,就引發(fā)了全世界的關(guān)注和討論。今天,這個(gè)《概念設(shè)計(jì)報(bào)告》的公布則標(biāo)志著,整個(gè)項(xiàng)目的加速器、探測(cè)器和土建工程的基本設(shè)計(jì)已經(jīng)完成——如同蓋房子,大家真正看到了實(shí)實(shí)在在的圖紙。
王貽芳是CEPC指導(dǎo)委員會(huì)主席,他還有其他頭銜:中科院高能物理所所長(zhǎng)、中科院院士。2012年,他所主導(dǎo)的大亞灣實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了新的中微子振蕩模式,入選當(dāng)年美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)選的“2012年十大科學(xué)進(jìn)展”。一時(shí)間,國(guó)內(nèi)外科學(xué)界的目光聚焦在他身上。2015年,王貽芳成為首次獲得基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)的中國(guó)科學(xué)家。
6年后,CEPC項(xiàng)目再一次把他拉到公眾視野當(dāng)中。
王貽芳的工作內(nèi)容之一,是給專(zhuān)業(yè)以外的人解釋自己到底在研究什么。
物理學(xué)有很多研究方向,不同于光學(xué)、固體物理等分支能給普通人想象的空間,王貽芳研究的是基本粒子,比分子、原子、原子核還小,不懂行的人站在門(mén)外,覺(jué)得這一切陌生又虛無(wú)。
2012年以來(lái),王貽芳接受過(guò)大大小小的采訪,都要做一些科普。2016年,他參加中央電視臺(tái)的《開(kāi)講啦》。節(jié)目開(kāi)場(chǎng),他用最貼近生活的比喻來(lái)介紹自己研究多年的中微子——蓋房子需要磚,所有的基本粒子都像是磚塊,一起構(gòu)成了宇宙。這些磚塊共有12種,其中3種就是中微子。通過(guò)研究中微子,能夠知道物質(zhì)世界的構(gòu)成、它們的相互作用,知道物質(zhì)世界為什么成為今天這樣的世界。
研究粒子物理需要大科學(xué)裝置,比如上世紀(jì)80年代建設(shè)的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī),再比如現(xiàn)在想要建造的環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(CEPC)。
建設(shè)這些工程要花納稅人的錢(qián),從政府部門(mén)到公眾,自然希望了解的更多,王貽芳也承認(rèn),自己有義務(wù)去解釋自己的工作。但在現(xiàn)實(shí)中,解釋清楚往往并不容易。
對(duì)聽(tīng)者而言,理解粒子物理是有門(mén)檻的,需要他們具備一定的物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。王貽芳只好自己替他們?cè)谶@個(gè)門(mén)檻前鋪墊好臺(tái)階,但代價(jià)是他要花費(fèi)更多的時(shí)間和精力。往往等到他講完了基礎(chǔ)知識(shí),做好了鋪墊,許多人又失去了興趣?!坝袝r(shí)候,這個(gè)溝通非常困難,有很多時(shí)候也會(huì)產(chǎn)生誤解,你就要不斷地去努力填補(bǔ)、解釋、修正?!蓖踬O芳說(shuō)。
拿他近些年在推動(dòng)的CEPC來(lái)說(shuō),王貽芳最常聽(tīng)到的疑問(wèn)是,“建造這個(gè)環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)到底能干什么?”王貽芳回答,“研究希格斯粒子?!?/p>
但是,2012年7月4日,歐洲核子中心已經(jīng)宣布探測(cè)到希格斯粒子。人們追問(wèn),既然希格斯粒子已經(jīng)被發(fā)現(xiàn),為什么還要研究它?是不是在拾人牙慧?
向普通大眾講解這件事情不太容易,王貽芳只好再打一個(gè)比方:中微子是在1956年被發(fā)現(xiàn)的,此后物理學(xué)家繼續(xù)研究其性質(zhì),相關(guān)成果又誕生了3個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。實(shí)際上,物理學(xué)家關(guān)心的根本問(wèn)題并不是新粒子,而是各種現(xiàn)象(包括新粒子)背后的物理規(guī)律。只要與新的物理規(guī)律有關(guān),就很重要;如果僅僅和已知的物理規(guī)律有關(guān),無(wú)論是不是發(fā)現(xiàn)新粒子,都不重要。
希格斯粒子是一種極為奇特的基本粒子,人類(lèi)對(duì)它的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,它是發(fā)現(xiàn)新的物理規(guī)律的最好窗口,也是粒子物理發(fā)展過(guò)程中不可跨越的一步。
對(duì)于專(zhuān)業(yè)問(wèn)題,王貽芳會(huì)耐心地講解,但對(duì)于個(gè)人生活,他只用簡(jiǎn)短的話作答,并不在意是否冷場(chǎng),有意將自己的生活和外界保持距離。他曾面對(duì)十多家媒體的追問(wèn),只用5分鐘講述個(gè)人經(jīng)歷,大部分的發(fā)言時(shí)間介紹團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)。他的同事評(píng)價(jià)他,“想從他嘴里挖出點(diǎn)有關(guān)他個(gè)人的故事或細(xì)節(jié)來(lái),簡(jiǎn)直比做出中微子的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還難!”
在做電視節(jié)目時(shí),王貽芳過(guò)于簡(jiǎn)潔的回答時(shí)而導(dǎo)致冷場(chǎng),有嘉賓說(shuō)他是話題終結(jié)者,王貽芳對(duì)此說(shuō),“這是我的缺點(diǎn)吧,但沒(méi)辦法改的。”
高能物理所研究員沈肖雁是王貽芳在南京大學(xué)讀本科的同學(xué),她贊賞王貽芳這種直率的性格,表達(dá)觀點(diǎn)簡(jiǎn)潔明了,這是在國(guó)外待久了的人所擁有的特質(zhì)。
對(duì)于媒體塑造的“高冷”形象,王貽芳看得很清楚,“媒體有時(shí)候需要給人貼一個(gè)標(biāo)簽,事實(shí)上,每一個(gè)人都是很復(fù)雜的,沒(méi)那么簡(jiǎn)單,得看具體的事情。節(jié)目反映的是我的一個(gè)方面,但不是全部?!?h3>“觸類(lèi)旁通”
王貽芳的辦公室里掛著4幅他參與的對(duì)撞機(jī)和中微子項(xiàng)目的照片,還有兩幅是有鬼才之稱的著名畫(huà)家黃永玉送給他的字畫(huà)。
物理學(xué)家和藝術(shù)家是一個(gè)奇特的組合,他們的交情始于1980年代。
CEPC 計(jì)劃
1984年,王貽芳從南京大學(xué)物理系畢業(yè)。當(dāng)時(shí),諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主丁肇中向教育部建議,在中國(guó)選拔優(yōu)秀的人才加入他領(lǐng)導(dǎo)的位于瑞士日內(nèi)瓦的L3實(shí)驗(yàn)。直到現(xiàn)在王貽芳仍然覺(jué)得,當(dāng)年收到通知參加并通過(guò)丁肇中的選拔考試,于他而言是一種運(yùn)氣,“很難說(shuō)這是個(gè)必然的結(jié)果,有很多偶然因素在里面?!?/p>
因?yàn)檫@個(gè)好運(yùn),王貽芳加入L3實(shí)驗(yàn),前后在意大利待了將近10年。這期間,他結(jié)識(shí)了黃永玉。
王貽芳打開(kāi)話匣子,毫不吝嗇地表達(dá)對(duì)這位前輩的尊崇:極為睿智,對(duì)很多事情有自己獨(dú)到的想法,不隨波逐流;在政治旋渦中保持了自己,既不失節(jié),也不翻船;樂(lè)觀對(duì)待所有的事情,從不怨天尤人;一生勤奮,想盡辦法避免外界的干擾,集中全部精力在自己的興趣和工作上。
“不要刻意追求名譽(yù)、地位或者各種利益,這些是跟你本職工作無(wú)關(guān)的事情。本職工作,對(duì)黃永玉來(lái)說(shuō)就是藝術(shù);對(duì)我來(lái)說(shuō),就是科學(xué)?!睆耐踬O芳對(duì)黃永玉的談?wù)撝校軌蚯逦馗惺艿竭@位跨界的忘年交對(duì)他的影響。
三十多年來(lái),兩人一直有來(lái)往,王貽芳學(xué)習(xí)到了很多東西。有一次,黃永玉問(wèn)他,“我們畫(huà)畫(huà)需要有創(chuàng)新,你們科學(xué)是不是也這樣?”王貽芳回答,“當(dāng)然是這樣。我們科學(xué)靠的就是要有新想法。無(wú)論是科學(xué)研究本身,還是為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)目標(biāo)所需要的技術(shù)手段,都要有創(chuàng)新。”聽(tīng)罷,黃永玉認(rèn)為很有道理,當(dāng)場(chǎng)為王貽芳寫(xiě)下“觸類(lèi)旁通”四個(gè)字。這幅字現(xiàn)在就掛在王貽芳的寫(xiě)字臺(tái)后面。
2006年,高能物理最高級(jí)別的會(huì)議國(guó)際高能物理大會(huì)在莫斯科舉行。當(dāng)時(shí)還在美國(guó)得州大學(xué)(達(dá)拉斯)任教的婁辛丑在會(huì)上第一次見(jiàn)到王貽芳,兩人互不認(rèn)識(shí)。他坐在臺(tái)下,聽(tīng)王貽芳作介紹中微子實(shí)驗(yàn)的大會(huì)邀請(qǐng)報(bào)告。臺(tái)下都是高能物理學(xué)的專(zhuān)家,有位元老級(jí)別的專(zhuān)家質(zhì)疑王貽芳的大亞灣實(shí)驗(yàn)設(shè)想太簡(jiǎn)單,太理想化。王貽芳很鎮(zhèn)定,一字一句地解釋自己的想法和算法。婁辛丑當(dāng)時(shí)就覺(jué)得,這個(gè)人不一般。
2012年,婁辛丑從美國(guó)回到中科院高能所任職,并擔(dān)任CEPC的項(xiàng)目經(jīng)理?;貋?lái)后他發(fā)現(xiàn),王貽芳從來(lái)不會(huì)為了做成項(xiàng)目拉關(guān)系、請(qǐng)人吃飯或者送人東西套近乎,他只講科學(xué)、技術(shù)、國(guó)家的需求和項(xiàng)目意義。
作為高能所所長(zhǎng)與幾個(gè)重大項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人,王貽芳?jí)毫艽蟆湫脸髶?dān)心長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷工作下,王貽芳的身體受不了,就帶他去健身房。結(jié)果剛領(lǐng)進(jìn)門(mén),王貽芳背著手扭頭就出去了。
王貽芳不愛(ài)運(yùn)動(dòng),他的解壓方式是跟朋友吃吃飯、聊聊天,或者睡一覺(jué)。沈肖雁和婁辛丑都發(fā)現(xiàn),王貽芳在飯桌上是最放松的狀態(tài),他知識(shí)面廣,話也變得多了起來(lái)。
以吃飯解壓,是王貽芳在瑞士和意大利時(shí)養(yǎng)成的習(xí)慣。他在L3實(shí)驗(yàn)室工作時(shí),同組的人一周至少有兩三次出去聚餐。王貽芳解釋說(shuō),如果推辭不去,時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)和大家生分,沒(méi)有好的關(guān)系,對(duì)工作也有影響。此外,他喜歡這個(gè)方式,工作結(jié)束后享受生活,吃飯放松后繼續(xù)工作。
當(dāng)時(shí),一起工作的都是外國(guó)人。在聚餐過(guò)程中,王貽芳學(xué)會(huì)了如何鑒賞各國(guó)的食物,學(xué)會(huì)品紅酒,了解各國(guó)不同的文化。如今,同事都知道,王貽芳很會(huì)點(diǎn)菜,跟著他可以享受一頓美餐。王貽芳也會(huì)提醒自己的學(xué)生,在國(guó)外要“學(xué)會(huì)吃飯”。
“也不能說(shuō)吃飯很重要,但你最終要成長(zhǎng),會(huì)成為領(lǐng)導(dǎo),要跟人打交道,所以,跟人吃飯,你得有個(gè)樣子。不能說(shuō),作報(bào)告挺好,研究科學(xué)挺好,吃飯時(shí)啥都不懂,不像樣子。”王貽芳說(shuō),“只有各個(gè)方面都能夠做得好,才能讓人發(fā)自內(nèi)心地尊重你,愿意跟你合作?!?p>
2016 年,王貽芳參加央視《開(kāi)講啦》節(jié)目。
2016年,央視《開(kāi)講啦》節(jié)目邀請(qǐng)王貽芳參加,給大家做有關(guān)中微子的演講。王貽芳一開(kāi)始拒絕了,他覺(jué)得公眾對(duì)中微子實(shí)驗(yàn)肯定沒(méi)有太大興趣,自己講太多不過(guò)是吹噓一番。后來(lái)節(jié)目組再次邀請(qǐng),王貽芳想了想,主動(dòng)提出另一個(gè)題目,“科學(xué)到底有沒(méi)有用”,這是他一直想講的話題,這次演講正好是一次機(jī)會(huì)。
“你做的是什么,你這個(gè)有什么用?”王貽芳經(jīng)常被問(wèn)到這樣的問(wèn)題,而他通常的回答是“沒(méi)什么用”,話題就聊不下去了。但是他強(qiáng)調(diào),對(duì)當(dāng)下沒(méi)有直接、立刻的用處,不代表這件事情就沒(méi)有意義,這種事情也是中國(guó)特別缺乏的東西。
“事實(shí)上,我們現(xiàn)在已經(jīng)看到了惡果。多年來(lái),我們對(duì)基礎(chǔ)研究的經(jīng)費(fèi)投入占研發(fā)投入的5%左右,遠(yuǎn)低于國(guó)際上15%的比例。這個(gè)惡果體現(xiàn)在,創(chuàng)新人才不足,教育水平落后。我們的創(chuàng)新效果不理想,基礎(chǔ)科學(xué)不一定是唯一的原因,但絕對(duì)是拖后腿的?!蓖踬O芳說(shuō)。他曾在《人民日?qǐng)?bào)》等媒體上發(fā)表文章,希望增加對(duì)基礎(chǔ)研究的投入。他認(rèn)為這是觀念問(wèn)題,需要努力推動(dòng)其改變。
為了推進(jìn)CEPC項(xiàng)目,他也會(huì)去找專(zhuān)家和政府部門(mén)談,跟他們講CEPC對(duì)未來(lái)工業(yè)發(fā)展的重要性,但是很多時(shí)候,這不是他唯一想講的話,很多話沒(méi)辦法說(shuō)。
那些沒(méi)有說(shuō)出口的話,是他想讓對(duì)方改變對(duì)科學(xué)的看法,認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)科學(xué)對(duì)國(guó)家未來(lái)的發(fā)展到底能起到什么重要作用。
高能物理不同于人們平常所理解的,只是在一間實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn),它往往是一項(xiàng)大工程。比如大亞灣中微子實(shí)驗(yàn),王貽芳團(tuán)隊(duì)就在深圳郊區(qū)的高山里挖掘了一個(gè)山洞,在釋放出大量中微子的核反應(yīng)堆附近,安裝了巨大的檢測(cè)裝置。CEPC是更大型的科學(xué)裝置,擬采用100千米周長(zhǎng)的對(duì)撞機(jī)環(huán)形隧道,至少會(huì)有兩臺(tái)探測(cè)器同時(shí)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
王貽芳曾告訴沈肖雁,他讀研究生期間,每周工作70個(gè)小時(shí)以上,“靠這樣的努力,積累了很多方面的知識(shí)?!备吣芪锢韺?shí)驗(yàn)往往都是幾百人的大實(shí)驗(yàn),對(duì)于領(lǐng)導(dǎo)者而言,在學(xué)術(shù)水平過(guò)硬之外,還需要有其他方面的能力,比如調(diào)配物理、軟件、探測(cè)器硬件、電子學(xué)等不同專(zhuān)業(yè)的人員,甚至還需要過(guò)問(wèn)項(xiàng)目施工中遇到的各種問(wèn)題。如果沒(méi)有很好的協(xié)調(diào)能力與對(duì)大局的掌控力,就沒(méi)有辦法讓來(lái)自世界各地的幾百名科研工作者們信服。在沈肖雁看來(lái),王貽芳正是有這樣的能力,才會(huì)被推到領(lǐng)導(dǎo)人的位置。
2012年大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)之后,王貽芳團(tuán)隊(duì)開(kāi)始進(jìn)行江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)。相較于前一個(gè)項(xiàng)目,江門(mén)的規(guī)模提高了200倍,使用的設(shè)備和相關(guān)的技術(shù)需求都有很大的提升。這個(gè)項(xiàng)目已于2013年得到批準(zhǔn),2015年開(kāi)工,預(yù)計(jì)2021年左右可以建成。
眼下,王貽芳的精力還有一大部分都投入在CEPC的籌建上。如果立項(xiàng),這將是中國(guó)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域投資最大的項(xiàng)目。2016年9月4日,楊振寧公開(kāi)發(fā)布《中國(guó)今天不宜建造超大對(duì)撞機(jī)》的文章,將物理學(xué)界的爭(zhēng)論引入公眾視野。當(dāng)天早上王貽芳就看到了這篇文章,隨即寫(xiě)下《中國(guó)建造大型對(duì)撞機(jī),今天正是時(shí)機(jī)》,次日早上就公開(kāi)發(fā)表。
兩年后的今天,提到這件事王貽芳仍然有些激動(dòng)。他承認(rèn)楊振寧的科學(xué)成就很高,但每個(gè)人研究的領(lǐng)域不同,在高能物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域,他認(rèn)為自己更加熟悉、更加專(zhuān)業(yè)。
王貽芳沒(méi)有停留在單純的辯論上,他和團(tuán)隊(duì)提出路線圖,提出建造CEPC的一系列問(wèn)題和困難、什么時(shí)候可以克服、需要付出什么代價(jià)、最終能做到哪一步、最后做到什么程度、這個(gè)程度有什么科學(xué)意義等。
楊振寧的言論對(duì)王貽芳團(tuán)隊(duì)推動(dòng)CEPC確實(shí)產(chǎn)生了負(fù)面影響,“本來(lái)很多人無(wú)所謂,或者說(shuō)中性的,一聽(tīng)到他反對(duì),就覺(jué)得可能有道理,也就跟著反對(duì)?;蛘哂行┤嗽谀承┪蛔由?,本來(lái)是可以支持的,一看他反對(duì),就不支持了,或者覺(jué)得這個(gè)項(xiàng)目有風(fēng)險(xiǎn)?!?/p>
這樣一個(gè)大型項(xiàng)目要得到國(guó)家批準(zhǔn),需要證明它的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)可行性。王貽芳說(shuō),目前,科學(xué)意義已經(jīng)研究清楚;在可行性上,團(tuán)隊(duì)已經(jīng)識(shí)別了所有的問(wèn)題和困難。在接下來(lái)5年左右的時(shí)間,他們的任務(wù)是開(kāi)展研究,克服關(guān)鍵技術(shù)困難,做出更精確的價(jià)格估算。
他坦言,目前項(xiàng)目還沒(méi)有立項(xiàng),誰(shuí)也不能說(shuō)CEPC一定能做成,做不成也不一定是楊振寧反對(duì)造成的?!暗@個(gè)加速器一定有人做,只要有人做,這個(gè)事情的爭(zhēng)論就有了結(jié)論。歷史一定會(huì)給出這個(gè)結(jié)論?!?p>
王貽芳
(梁靜薦自《中國(guó)新聞周刊》)