科学家王贻芳：我们这一代没有诺贝尔奖 下一代一定会有

科学家王贻芳：我们这一代没有诺贝尔奖 下一代一定会有

2021年10月12日 07:54        来源：第一财经日报        字号:大中小

　　

　　王贻芳在江门中微子实验建设现场

　　[“只有基础科学领先国际，才有科学和技术的真正领先和国家的富强。”在近日举办的2021未来青年论坛上，王贻芳登上讲台，解释基础科学研究如何推动企业以及一个国家的技术发展。]

　　总有人问王贻芳，你们做中微子研究和粒子物理研究，有什么用？有时，他会笑着回答，“没什么用。”

　　看似“无用”的基础科学，需要花那么多时间、精力和金钱，值得吗？要向公众解释这些问题，对他来说，是从事科研之外必须去做的普及。

　　“只有基础科学领先国际，才有科学和技术的真正领先和国家的富强。”9月23日，在2021未来青年论坛上，王贻芳登上讲台，解释基础科学研究如何推动企业以及一个国家的技术发展。

　　他举了一个例子，高能物理研究所在做江门中微子研究时，需要能满足世界最高探测效率要求的20英寸光电倍增管。虽然中国过去曾生产过小光电倍增管，但技术后来被日本滨松垄断。在他们的推动下，与中国兵器北方夜视公司合作，经过六年研制，国产光电倍增管的技术终于达到要求并实现量产。这一类的高速光电器件在国防、工业、医疗、科研方面有广泛的应用，通过这个过程，我国的光电器件技术一下子走到了国际的前列。

　　2012年，震动全球物理学界的消息——在大亚湾反应堆中微子实验中，王贻芳领导的团队发现了新的中微子振荡模式。

　　《科学》杂志将这一发现列为当年全球十大科学突破，并称“中国粒子物理的时代业已到来”，王贻芳也一战成名，成为首位获得“基础物理学突破奖”的中国科学家。

　　但真正把王贻芳拉到公众面前的，是2016年他与杨振宁教授之间关于“中国是否适宜建造超大对撞机”之争。那之后，CEPC（环形正负电子对撞机）走进大众视野，成为公众话题。

　　争议和反对，从来都是科学家们要面对的现实。王贻芳的导师、诺贝尔物理学奖获得者丁肇中曾说，他这一生遭遇过的反对太多，“但我从来没有失去信心，仍然做自己该做的事，不能因为考虑到有这个人反对、那个人反对，就顾虑重重，无所适从。”

　　王贻芳也没有因为质疑而彷徨。他没有停留在辩论上，而是竞赛一般抓紧时间，一边带团队做科学研究，一边四处为项目的推进而奔走。2019年，他获得“未来科学大奖”物质科学奖，当即把50万美元奖金全部捐出，建立“CEPC促进基金”。

　　“对我来说，最核心的问题就是，你是不是做了一件你认为正确的事情，如果是，你就应该坚持下去。”王贻芳说，他看到的是在一个极其重要的科学领域，中国领先于世界的可能性。认清方向，极力推动，是他身为科学家的责任。

　　科学狂人

　　在同事眼中，王贻芳是个极度追求完美的“科学狂人”。

　　1963年生于江苏南京的王贻芳，成长在“文革”时期。在那个学工、学农的时代，他回忆起年少时跟同学一起去工厂实习、到农村住到农民家干农活，“确实是增加了很多了解社会的体验。”

　　学习对王贻芳来说，从来不是困难的事情。刚恢复高考，他就选了南京大学物理系，理由也很单纯——数理化的学科中，他不喜欢背生物化学，数学又太抽象，“物理相对轻松一点，原理讲清楚了，就可以推导，不用背。”

　　多年以后回想当时的选择，他认为自己并没有太多前瞻性，“第一步没有选错，就沿着这条路走了下来。”大学期间，除了上课，他就泡在图书馆，大量阅读历史、艺术、小说和哲学、社会学书籍。

　　很多接触王贻芳的人，都会对他知识面的广博印象深刻。直到现在，他依然保持着广而杂的阅读习惯，“阅读历史和人文非常重要，你对很多事情的认识会更加理性。从历史的眼光去看，能看到整个物理学的发展过程，很有意思。人文的积淀，对你理解和预估未来的变化，对你怎么选择项目、选择合作者，或是跟合作者沟通，都很有帮助。”

　　他人生轨迹的改变，是从考上丁肇中先生的研究生开始的。

　　上世纪80年代，丁肇中向教育部建议，在中国选拔年轻人才加入他领导的位于瑞士日内瓦的L3实验室。对王贻芳这一代中国学生来说，丁肇中是神一样的人物，系里推荐他去考试时，匆忙得连准备时间都没有。他还记得，丁肇中的考题都是书上不会讲的内容，需要靠物理原理去推导。当时并没有觉得太难，最终能考上，成了意外之喜。

　　来到世界物理学家的“圣地”欧洲核子研究中心（CERN），王贻芳迅速显示出天分。

　　合作组有400多名科研人员，大家抢题目，写文章，第一年一共发表了21篇论文。而王贻芳一个人，就占了3篇。善于培养中国年轻人的丁肇中迅速看上这个年轻人，提拔他为唯一的学生组长。

　　去佛罗伦萨大学攻读博士期间，他不懂意大利语，很难参与小组讨论。两三年后，他已经能用意大利语讨论艰深的专业问题，并用意大利语完成博士论文。

　　“我大概比别人更努力一点”，说起国外的学习生活，王贻芳轻描淡写。但事实上，天才背后是难以想象的努力。他每天要工作12个小时，甚至更长，偶尔到了周末能休息半天，就去逛逛博物馆，了解这个国家的文化和历史。

　　从1985年至1995年的十年间，他跟随丁肇中从研究生读到博士后。在实验室后期，丁肇中最受争议的AMS实验中，他成为了主要的设计人员。那些年，欧洲静谧的田园风光，他无暇顾及，而是与来自世界各地的顶尖科研人员埋首在实验室，进行人类与宇宙太空的对话。

　　决定离开丁肇中实验室时，王贻芳是想寻找自己更多的可能性。1996年，他进入美国斯坦福大学物理系任助理研究员，2001年，他选择归国。在中国做中微子振荡实验，成为他当时最大的心愿。

　　基础科学，现代社会发展的动力

　　缺钱、压力、风险、争议，是王贻芳作为项目领导者经常面临的难题，但他总是坚持而不妥协地渡过一个个难关。

　　大亚湾反应堆中微子实验，就曾冒着做不成的风险。在这个中美合作的项目上，他拒绝采用美方提供的方案，因为“灵敏度比中方方案差20%”。很多人当时劝他，就用美国人的吧。他反驳，如果采用美方方案，国家的投入得不到足够回报，就算做不成，也不能妥协放弃。

　　扛着巨大压力前行，他最终以实验的成功证明，中国中微子研究是位于世界前列的。

　　王贻芳身上，综合着坚毅果断与严谨理性，“我们一直说，基础科学研究一定要有一个高的目标，才会有好的设计，才有高的指标。”

　　很多时候，他无法向公众说出某个方程式有什么用，但会用一些例子普及基础科学的现实意义——没有热力学、牛顿力学等科学作为基础，两次工业革命无从谈起；现代医院临床上的核磁共振设备采用的超导磁铁，就是因为上一代美国最大的加速器Tevatron带来的超导磁铁技术突破与普及；万维网也是在高能物理研究过程中产生的。

　　“如果对基础科学不关心，不知其所以然，一定会落后。基础科学研究才是现代社会发展的动力。”他坦言，因为基础科学研究拥有“世界第一”的追求，相应也会提升中国工业界的创新研发能力，“科学家和工程师的合作，是提高我们创新能力的绝佳途径。”

　　谈到科学史时，王贻芳说，早在古希腊时期，西方就通过逻辑推理发展出一整套科学体系。但中国哲学讲究“天人合一”，使得中国人自古以来都更关注自身，而不是外部自然世界。

　　他认为，从历史来看，因为不重视基础科学，中国吃过太多亏，“从2000年前直到现在，中国的基础科学从来没有领先过。中国有四大发明，知道怎么制作火药，但根本不知道背后的化学规律，没有发展出相应的科学体系。”

　　鸦片战争失败后，中国开始向西方学习，但只是购买枪炮，没有引进西方的科学体系，最终甲午战争失败。而日本在明治维新时期引进了西方科学，比中国早几十年建立起科学体系。

　　到今天，他依然需要不断普及基础科学的重要性，呼吁社会更多关注基础科学建设。

　　“在过去的20年，我们国家对基础科学研究经费的投入，始终没有变化。”他拿出一个数据，中国的研发经费是GDP的2.4%，基本达到中等发达国家的水平，但基础研究经费只占研发经费的6%，跟发达国家15%~20%的数据相比，有很大差距，“我们的基础研究经费总量只有美国的1/5。国家应该有一个计划，把我们对基础科学研究的投入提高到15%。”

　　“上海天文馆的建设花费3亿元，但中国连一台直径3米以上的光学天文望远镜都没有。”他横向对比各个国家的基础研究经费发现，在发达国家，很多企业都在资助基础研究。韩国企业在基础研究的投入中处于主导地位，使得韩国很多产业领先于世界。在日本，企业对基础科学的投入，也使日本拥有众多世界顶尖技术，“日本从2000年起，基本每年一个诺贝尔奖，原因之一是离不开高端仪器的制造和使用。”

　　他呼吁中国企业支持基础研究，弥补政府支持的不足，甚至可以像美国那样，设立专注于基础科学研究的私人基金会，“美国企业的超强竞争力，与他们一贯重视基础研究，特别是领域内前沿性的基础研究密不可分。”

　　2019年，王贻芳荣获“未来科学大奖”物质科学奖时说，“我从事的中微子研究和粒子物理研究是‘无用’的科学，我们需要纯粹的好奇心，在纯粹的科学方面做出更大的贡献，中微子研究、大型环形对撞机都是出于这种目的，我们需要有这种重大科学意义的大科学装置。”

　　直到现在，他依然在这条他认为确定无疑的路上前行。