（要闻）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

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11月17日，王在2019年未来科学奖颁奖典礼上致辞。照片由未来论坛提供

捐赠50万美元帮助建设大型对撞机

王、、陆金标两位科学家获得2019年未来科学奖“材料科学奖”。他们通过实验发现了第三种中微子振荡模式，这使得解释宇宙中物质和反物质的不对称性成为可能。在颁奖仪式上，王宣布，他将捐赠50万美元，建立环正负电子对撞机推广基金。他还回应了备受争议的环型正负电子对撞机，称该对撞机的科学目标是研究希格斯粒子的性质，现在是推进对撞机建设的最佳时机。

11月17日，中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王在未来科学奖获得者的讲座和访谈会上介绍了江门中微子实验的最新进展。关于备受争议的环型正负电子对撞机(cepc)，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10年。

这项新发现有助于理解反物质消失的奥秘

王的名字第一次进入公众视野，源于“新中微子振荡模式”的发现。该成果被美国《科学》杂志评选为2012年世界十大科学突破之一，并获得2016年国家自然科学一等奖。

中微子是构成物质世界的12种基本粒子(电子中微子、μ中微子和τ中微子)中的第三种，是在核衰变和核反应中释放的相互作用极其微弱的基本粒子。在BIGBANG中，第一秒就产生了无数个中微子。但是中微子几乎不与任何物质发生相互作用，不容易被捕获。

一个中微子在飞行过程中变成另一个中微子，然后变回，这就是中微子振荡。捕捉中微子振荡模式可能有助于科学家理解宇宙的演化及其结构是如何形成的。

本世纪初，日本和加拿大科学家发现三个中微子之间存在两种相互转化现象(振荡)，表明中微子质量非零，存在超出当前粒子物理标准模型的相互作用，因此获得2015年诺贝尔物理学奖。

王和他的团队在大亚湾核电站建立了中微子探测实验室。大亚湾核电基地为实验提供了丰富的中微子源。靠近山脉，可以屏蔽地下实验室的宇宙射线。

但是地下实验室的挖掘并不容易，还有很多技术问题需要解决。例如，王说，在离核反应堆很近的地方进行爆破是实验中遇到的一大困难。“最后，我们克服了许多困难，在核反应堆附近安全地完成了大约3000次爆破作业，并建造了一个地下实验室。”

2012年3月，王、卢金标代表大亚湾国际合作组宣布首次探测到中微子第三振荡模式。第三次中微子振荡的建立，打开了理解反物质消失之谜的大门。

明年进行江门中微子实验并安装探测器

大亚湾实验完成后，王带领团队进入下一个中微子实验——江门中微子实验。2015年，江门实验开始建设。

“实验将检测中微子的质量序列，精确测量中微子混合参数，精度将提高一个数量级。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。”王介绍了这次实验的科学目标，说这些将对粒子物理、地球起源的研究、天体物理等具有重要意义。

他透露，江门中微子实验合作组的规模比大亚湾实验大三倍，土建工程即将完工。探测器将在2020年安装，计划在2030年升级。

"江门中微子实验将取得巨大成果."王非常看好中微子研究。“中国的技术能力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衰变等问题都可以解决。”

努力打造中国“希格斯粒子工厂”

近年来，王这个名字随着环型正负电子对撞机(cepc)的出现越来越多。

环形正负电子对撞机项目是中国高能物理学家在2012年提出的。旨在探索和理解高能物理领域尚未解决的关键科学问题，如希格斯粒子的性质、宇宙的早期演化、对暗物质的寻找，以及寻找新的物理规律。

对撞机是一种特殊的粒子加速器，它能在空之前将电子和质子加速到高能，使它们碰撞。分析撞击结果可以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27公里。我国即将规划建设的能量较高的环形正负电子对撞机，其周长设计为100公里，将产生大量的希格斯粒子，成为我国的“希格斯粒子工厂”。

王认为，建设环形正负电子对撞机将是中国在基础物理研究方面领先世界的最佳机遇。他说目前粒子物理研究最重要的两个热点，一个是中微子，一个是希格斯粒子。这两种粒子都有未解之谜，给科学家带来了相当大的困惑。目前有理论和实验证据表明，存在超越标准模型的新物理。下一步就是想办法找一个窗口解决困惑的新物理。“各国都在寻找各种方案，最后都要靠实验结果说话。向中微子和希格斯粒子两个方向施力才是我们应该做的。”

环形正负电子对撞机的科学目标是研究希格斯粒子的性质。王表示，在国际竞争方面，欧、美、日等国还有其他正在进行的项目，暂时无暇顾及“希格斯粒子工厂”，使中国有可能及时取胜。此外，中国在这方面的技术积累也是一大优势。“综合考虑，现在是我们推广cepc的最佳时机。这个时间窗不会超过10年，应该抓住。”

■回答问题

“环型正负电子对撞机不会挤压其他学科的经费”

环形正负电子对撞机的建造受到质疑。2016年，著名物理学家杨振宁公开反对在中国建造环形正负电子对撞机。其中一个原因是它需要很多钱，是个无底洞。有人担心对其投入过多会挤压其他学科的经费。

“对于环型正负电子对撞机，你可能还看不清楚需求，就像很难想象20年前我们为什么要做20亿江门中微子实验一样。10年前，怀柔50亿元的高能同步辐射源推广也很难。10到20年后，大家都会意识到，我们需要一个像环型正负电子对撞机这样具有重大科学意义、社会意义和技术发展意义的科学仪器。”

王表示，环正电子对撞机项目一期工程预算360亿元，是当前推进项目进入“十四五”计划的努力之一。

“建造环形正负电子对撞机需要10年时间。不会挤掉任何人的资金。即使是国家投资，也不会使不同学科的投资畸形化。反而会给不同学科带来基础科学的比重。到更正常的范围。”王解释说:“360亿听起来很多，但是对于中国所有的粒子物理学家来说，这是一个10年的基金。在资金总量上，我们没有改变不同领域、不同学科的比例。”

他认为，国家对科研的投入仍需加强。“一方面，基础科学的总投入太少，占研究和实验发展经费的10%-15%，国际上占15%，国内只占5%。短期内翻倍增长是合适的。在5%的基础科研中，目前中国对大科学的投入较少，尤其是基础物理和核物理。在国内大部分大学里，粒子物理、核物理、天体物理可以占到10%，国外研究型大学一般占到30%。”

■人物简介

王，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。长期从事高能物理实验研究，在北京正负电子对撞机上领导北京谱仪三(besiii)的设计、研制、运行和初步物理研究，达到国际先进技术水平，发现了一系列新粒子和新现象，引领了国际轻强子谱学和物理学研究。提出了大亚湾中微子实验方案，团队领导实验设计、开发、运行和物理研究，发现了新的中微子振荡模式。

[声音]

科研是受好奇心驱使的，不然遇到困难很容易走来走去。只有追求和热爱科学，我们才能面对和克服困难。

环型正负电子对撞机的建造需要电子、超导、磁体、芯片等二三十种技术。这些技术在过去的30年里积累了下来，但仍然需要努力。在这个过程中，要平衡风险和创新的关系。不可能有大的飞跃，相反创新不够大，浪费了钱。——王

新京报记者张璐