2021世界顶尖科学家论坛｜专访青年科学家阮曼奇：期待下一次“撞门”

图说：阮曼奇在工作中 采访对象供图（下同）

“科学研究其实可以看作三步：‘撞门’、‘抢’宝贝、写总结，然后期待下一次‘撞门’。在这三步中，“撞门”最关键、最困难，也最令人激动。”在第四届世界顶尖科学家论坛（WLF）召开间隙，中国科学院高能物理研究所研究员阮曼奇接受了新民晚报独家专访。

在近一个小时里，阮曼奇对大型环形对撞机建设、开放科学及基础研究、青年人才成长等话题侃侃而谈。采访结束，他急匆匆地赶去了世界顶尖科学家莫比乌斯论坛，“交流和讨论是科学研究的重要组成部分，我很享受。”

下一次“撞门”在何方

“大自然把给人类的‘礼物’藏在了宇宙的每一个角落，而科学家的使命，就是找出这些神秘‘宝藏’。”阮曼奇说。希格斯粒子或许是这句话最好的例证。作为物质的质量之源，由于难以寻觅又极为重要，它被称为“上帝粒子”。2012年，这种粒子在被预言半世纪后终得实验确认。

希格斯粒子的发现使得整个科学界为之激动。这一发现不仅证实了粒子物理标准模型预言的完整粒子谱，同时希格斯粒子也和包括物质和能量的起源、暗物质的本质、宇宙的稳定性等粒子物理前沿的大量未解之谜息息相关。“人类的科学认知是螺旋上升的。每一次‘撞门’后，就会又很多有意思的发现，通过总结就会形成模型，甚至标准模型。粒子物理如此，宇宙学如此，也许生物学领域在人类基因组计划带来的巨大推动下，也会很快迎来自己的标准模型。”阮曼奇告诉记者。

但现在，粒子物理已经走过了“撞门、抢宝贝、写总结”的“三步曲”，却怎么也撞不开下一扇神秘大门。“标准模型很难被突破，但被突破又是必然，因为我们发现中微子有质量，这超出了标准模型预言，是标准模型上一道明显的‘裂隙’。同时，我们在宇宙学前沿也观察到大量标准模型无法解释的现象，比如暗物质、暗能量……”阮曼奇解释。目前人类对粒子物理的标准模型仍是“知其然而不知其所以然”——标准模型有着简单优美的数学结构，但人类并不理解自然为何选择这样的数学结构；标准模型有大量的自由参数，其取值决定了宇宙的面貌，但人类也不理解自然界为何选取了这些参数……

“科学家提出了大量的新物理模型，急需关键的实验数据来验证。能精确测量希格斯粒子的对撞机将是探索标准模型背后物理规律的最佳手段。”阮曼奇表示。

图说：CEPC对撞机的核心部件低温模组样机建设完成，性能指标世界领先 采访对象供图

建“工厂”追前沿

希格斯玻色子的发现，也让世界最大实验室——欧洲核子研究中心更加广为人知。这里有方圆几十公里的园区，横跨法国和瑞士两国的地下隧道。事实上，就在“上帝粒子”被发现的同一年，中国高能物理学界也开始讨论环形正负电子对撞机（CEPC）的建设。

中国的正负电子对撞机有个很“科学”的别称：“希格斯粒子工厂”。阮曼奇掏出手机，用一张张图片向记者科普，“‘希格斯粒子工厂’由加速器和探测器两部分组成。加速器具有高真空、极低温的的极端环境，它能产生正负电子并加速，最终精确聚焦对撞。 探测器相当于具有可以高速、高精度拍照的立体显微镜，用来记录带电和不带电的各种微观粒子。”

阮曼奇说，对于对撞机而言，超导腔是重中之重。在前期有限的投入下，中国科学家已经将超导腔的两个关键指标——电场梯度和能量可保持的时间做到了国际领先水平。“我们还计划通过先进速调管，将产生微波的效率从世界目前的最好水平60%提高到了80%。可别小看这20%，能让废热减半，对于埋在地下的庞然大物而言，绝对是个好消息。”

和科学研究一样，大科学装置的建设也不会一帆风顺。对于“希格斯粒子工厂”来说，不同的声音一次次考验着项目的前行。有专家认为为通过宇宙射线就能有新发现，“宇宙射线在粒子物理发展的早期的确起到了重要作用，但它携带的信息毕竟相对有限。”阮曼奇并不认可，“当前，宇宙射线更多是作为研究极端天体行为的观测手段。半个世纪以来，粒子物理的绝大部分进展，无论是新粒子的发现还是标准模型的确立，都是通过加速器实验实现的。 ”

当然，更多的人不理解的是，花数百亿建造这样一个装置，究竟有什么用？“CEPC核心价值在与其巨大的科学意义，它有可能解决上面提到的种种重大问题。我们的极力推动，有好奇心，有对明天的明天的期待，也有信念。”阮曼奇回答，“当然，高精尖的对撞机会推动技术的进一步发展，直接改善我们的生活，比如医疗、电子学等。”

阮曼奇和他同事还想加快脚步，带来前所未有的新的观测、新的数据，让“希格斯粒子工厂”成为人类探索微观世界的真正前沿。

在WLF理解彼此建立信心

参加第四届世界顶尖科学家论坛，阮曼奇接触了很多顶尖科学家，也和“小科学家”们打了不少交道。“我可能比较乐观，我觉得现在的高中生比我们更强，而且一定会做得更好。他们已经表现出出色的批判性思维和逻辑判断。”他丝毫不吝赞美之词。

话锋一转，他表示对这些青少年也有些许心疼。他说，会期有不少中学生找他交流，他了解到他们中的大部分还是要参加高考，“过独木桥”。“我觉得强化线上线下校外培训机构规范管理很有必要。这能让孩子们从意义不大的‘内卷’中解放出来，释放真正的好奇心和创造力。”在阮曼奇看来，无论是鉴赏别人做出的成果，抑或是自己创造出新事物，可能都要比单纯地刷题更有效。”不过，他也幽默地补充，会不会背九九乘法表是两种不同的状态，基本的题目训练仍是有必要的。

而对于顶尖科学家们，阮曼奇最深的印象是：好奇心。他旁听了生命科学等不同领域的论坛，发现“最强大脑”们都展现出对于人类命运共同体的担忧、对于新技术的激情和对提出问题的尊重。“他们真的都还有颗童心，也把推动人类认知向前、生存空间扩大的重任寄希望于下一代。”

“光靠世界顶尖科学家论坛不能解决所有问题，但在这儿，我们能在不同主题的科学里深入下去，能有效地理解彼此，也对未来有了更好的信心。”阮曼奇表示。

新民晚报记者 郜阳