“2019未来科学大奖“物质科学奖”获得者中科院院士王贻芳：捐50万美元奖金助

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11月17日，王贻芳在2019年未来科学大奖颁奖仪式上发言。 未来论坛提供图

捐赠50万美元奖金帮助建造大型对撞机

王贻芳、陆锦两位科学家获得2019未来科学大奖“物质科学奖”。 他们通过实验发现了第三种中微子振荡模式，为解释宇宙中物质和反物质的不对称性提供了可能性。 在颁奖仪式上，王贻芳宣布捐赠全部50万美元奖金，建立“环正负电子对撞机促进基金”。 他回应备受争议的环状正负电子对撞机，指出该对撞机的科学目标是研究希格斯玻色子的性质，而现在是推进对撞机建设的最佳时机。

11月17日，在未来科学大奖获得者报告会和采访环节上，中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳介绍了江门中微子实验的最新进展。 在谈到备受争议的环正负电子对撞机( cepc )时，他表示，现在是推进对撞机建设的最佳时机，这个时间窗不会超过十年。

新事物有助于理解反物质消失之谜

王贻芳的名字首次进入大众视野，是源于“新的中微子振荡模式”的发现。 这个成果在美国《科学》杂志那年世界十大科学突破，获得了年度国家自然科学一等奖。

构成物质世界的12种基本粒子中的3种(电子中微子、μ中微子、τ中微子)，是核衰变和核反应中释放出的具有极弱相互作用的基本粒子。 宇宙大爆炸的时候，最初的一秒钟里产生了无数的中微子。 但是，中微子几乎不与任何物质发生作用，不容易被捕获。

一个中微子在飞行中变成另一个中微子，然后再次返回是中微子振荡。 捕捉中微子的振动模式有可能使科学家了解宇宙的演化和其中的结构是如何形成等问题。

本世纪初，日本和加拿大的科学家已知3种中微子之间的2种相互转换现象(振动)，中微子具有非零的质量，也存在着超越现有粒子物理标准模型的相互作用，获得了年的诺贝尔物理学奖。

王芳和团队在大亚湾核电站安装了中微子探测实验室。 大亚湾核电站为实验提供了丰富的中微子源。 这里与高山相邻，为了地下实验室，可以屏蔽宇宙线干扰。

但是，挖掘地下实验室并不容易，需要应对许多技术难题。 王贻芳举例说，在核反应堆附近爆炸是实验中遇到的巨大困难。 “最终我们克服了很多困难，安全完成了附近核反应堆的约3000次爆破工作，建成了地下实验室。 ”。

年3月，王贻芳和陆锦标代表大亚湾国际合作集团宣布，首次检测到中微子的第三种振荡模式。 第三种中微子振荡的建立，打开了理解反物质消失之谜的大门。

开展江门中微子实验，明年安装探测器

大亚湾实验结束后，王贻芳带队上马投入下一个中微子实验——江门中微子实验。 年，江门实验开始建设。

“实验通过探测中微子的质量顺序，准确测量中微子的混合参数，将精度提高一个数量级。 实验还将研究太阳中微子、超新星中微子、地球中微子、质子衰变等。 ”王贻芳介绍了实验的科学目标，说这些在粒子物理、地球起源研究、天体物理研究等方面起到重要的作用。

他表示，江门中微子实验合作组的规模是大亚湾实验的3倍，目前土建已经完成，年开始安装探测器，计划2030年升级。

“江门中微子实验取得重大成果”。 对中微子研究，王贻芳非常乐观。 “中国的技术力量已经进入国际第一方阵，10年内中微子振荡、20年内中微子质量、30年内中微子双β衰变等问题都可以处理”。

力主建设中国的“希格斯玻色子工厂”

近年来，王贻芳的名字越来越与环正负电子对撞机( cepc )一起出现。

环正负电子对撞机计划是中国高能物理学家于年提出的，目的是让高能物理行业探索和了解希格斯玻色子的性质、宇宙早期演化、暗物质等未解决的重要科学问题，寻找新的物理规律。

对撞机是一种特殊的粒子加速器，可以将电子、质子等加速到空前的高能，碰撞后分解碰撞结果，从而研究物质的基本组成和结构。 目前，世界上能量最高的加速器是欧洲核中心的大型强子对撞机( lhc )，周长达到27公里。 中国计划建设的能量更高的环正负电子对撞机的周长设计为100公里，将产生大量的希格斯玻色子，成为中国的“希格斯玻色子工厂”。

王贻芳认为，建设环状正负电子对撞机是中国引领世界基础物理研究的最佳机会。 他介绍说，目前粒子物理研究有两个最重要的热点，一个是中微子，一个是希格斯玻色子。 两个粒子都有未解之谜，科学家相当困惑，但现在理论和实验都有证据，表明有新的物理超过标准模型，下一步必须努力用窗户处理困惑的新物理。 “各国正在寻找各种各样的方案，最后将通过实验成果进行说明。 中微子和希格斯玻色子两个方向发力，是我们应该做的。 ”

环状正负电子对撞机的科学目标是研究希格斯玻色子的性质。 王芳表示，在国际竞争方面，欧洲、美国、日本等地还有其他正在进行的项目，暂时无暇建立“希格斯玻色子工厂”，中国有可能在时间上胜出。 另外，中国有这方面的技术积累也是一大特点。 “综合各方面来看，这是我们推进cepc的最佳时机。 这个时间段不会超过十年，所以应该抓住。”

■应对疑问

"环正负电子对撞机不挤压其他学科的经费. "

环状正负电子对撞机的建设曾经受到质疑。 年，知名物理学家杨振宁公开反对中国建造环形正负电子对撞机。 其理由之一是需要大量消费，是无底洞。 投资过多也有可能压迫其他学科的经费。

“关于环状正负电子对撞机，诉求可能至今还不明确。 就像20年前一样，你不太想象为什么要做20亿的江门中微子实验吗？ 十年前推进50亿怀柔高能同步辐射光源也很困难。 10到20年后，我们将会认识到需要像环状正负电子对撞机这样具有重大科学意义、社会意义和技术迅速发展意义的大科学装置。 ”。

王芳表示，环正负电子对撞机项目第一阶段的预算为360亿元人民币，将项目纳入“十四五”计划是当前努力的方向之一。

“建造环正负电子对撞机需要十年的时间。 我不压缩任何人的经费。 即使国家投入，不同学科的投入也没有畸形的比例。 相反，它将基础科学对不同学科的投入比例带到更正常的范围。 ”王贻芳说:“360亿听起来很多，但那是全中国粒子物理学家10年的经费。 从经费上来说，我们没有改变不同行业和学科的比例。 ”。

他认为目前国家对科学研究的投入仍然需要加强。 “另一方面，基础科学的总投入太少了，研究和实验占快速发展经费的比例为10%-15%，国际上为15%，我国为5%，短期内增加两倍空之间比较合适。 5%的基础科学研究表明，目前我国对大科学的投入少，特别是对基础物理和核物理的投入少，比例低。 在我国大部分大学，粒子物理、核物理、天体物理占10%即可，但海外研究型大学通常占30%。 ”。

■人物简介

王李芳高能物理学家、中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长。 长时间从事高能物理实验研究，导师完成了北京正负电子对撞机上的北京光谱仪ⅲ( BE SIII )的设计、研制、运行和前期物理研究，在技术上达到国际先进水平，发现了一系列新粒子和新现象，在轻强子谱和粲物理研究方面处于国际领先地位。 提出大亚湾中微子实验方案，带队完成实验设计、研发、运行和物理研究，发现了新的中微子振荡模式。

【声音】

科学研究由好奇心驱动，否则在遇到困难时容易迂回。 只有真正对科学有追求和热爱，才能面对和克服困难。

建设环状正负电子对撞机需要电子、超导、磁铁、芯片等二三十种门类的技术，这些技术在过去30年有所积累，但仍然需要巨大的飞跃。 在这个过程中，必须平衡风险和创新的关系。 不能跨越很大，相反创新不大，钱也变成了白花。 ——王李芳

新京报记者张璐

来源：人民视窗网