2017年1月9日，人民大會(huì)堂主席臺(tái)，聚光燈再次打到王貽芳身上，這位年輕的中科院高能物理研究所所長(zhǎng)代表團(tuán)隊(duì)又領(lǐng)到了一個(gè)大獎(jiǎng)——2016年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。去年，王貽芳獲得了2016年基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)。此刻，他表示：“物理學(xué)的基礎(chǔ)研究并沒(méi)有直接的應(yīng)用價(jià)值，卻引領(lǐng)我們進(jìn)一步理解世界、認(rèn)識(shí)宇宙。”

王貽芳及其團(tuán)隊(duì)因在大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中微子振蕩的新模式而獲得了2016年度的國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

時(shí)間回到2012年3月8日14時(shí)15分，一個(gè)讓中國(guó)物理學(xué)人激動(dòng)的時(shí)刻。大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)國(guó)際合作組發(fā)言人王貽芳宣布，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了新的中微子振蕩模式，且實(shí)驗(yàn)達(dá)到了前所未有的精度，測(cè)得第三種中微子振蕩模式的振蕩幅度為9.2%，誤差為1.7%，無(wú)振蕩的可能性只有千萬(wàn)分之一。

中微子是一類(lèi)神秘的基本粒子：它質(zhì)量極其微小，是最輕的粒子；它數(shù)量十分龐大，每秒鐘有上萬(wàn)億個(gè)中微子自由穿過(guò)人體；它幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生作用的特點(diǎn)讓它極難被捕捉；它會(huì)變身術(shù)，一種中微子在飛行過(guò)程中變?yōu)榱硪环N中微子，然后再變回來(lái)，這叫作中微子振蕩，三種中微子之間可發(fā)生三種振蕩。因它看不見(jiàn)，摸不著，卻又無(wú)處不在的特點(diǎn)，它有了一個(gè)別稱(chēng)——“幽靈粒子”。

科學(xué)家普遍認(rèn)為，中微子包含了宇宙中反物質(zhì)是如何消失的重大信息。80年來(lái)，中微子一直在挑戰(zhàn)人類(lèi)的認(rèn)識(shí)能力。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)三種振蕩模式各有其對(duì)應(yīng)混合角，其中前兩個(gè)混合角的測(cè)定者都獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，第三種振蕩混合角卻遲遲未能找到，以至于有人懷疑它根本不存在。

因此，中微子第三種振蕩的確認(rèn)，引起了物理學(xué)界的興奮。許多科學(xué)家認(rèn)為，這是半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)中國(guó)人最重要的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)成果。日本T2K大型粒子探測(cè)實(shí)驗(yàn)的發(fā)言人表示，中微子振蕩實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的光明前景令人激動(dòng)不已，“或許在我們有生之年就可以揭開(kāi)物質(zhì)層次和電荷宇稱(chēng)破壞相角的奧秘”。

大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)是一個(gè)多國(guó)合作的項(xiàng)目，共有來(lái)自世界各地38個(gè)科研單位的250多位科學(xué)家參與。但中國(guó)科學(xué)家毫無(wú)疑問(wèn)起到了主導(dǎo)作用：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)在中國(guó)，大部分的實(shí)驗(yàn)方案是中國(guó)人設(shè)計(jì)的，探測(cè)器的摻釓液閃等關(guān)鍵技術(shù)掌握在中國(guó)人手里，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的物理分析也是中國(guó)人最先算出。

而當(dāng)時(shí)選擇在大亞灣核電基地建實(shí)驗(yàn)室，是因?yàn)榇髞啚澈穗娬竟β矢�，是世界第二；同時(shí)大亞灣和嶺澳兩個(gè)機(jī)組附近均有山體，在山體下建實(shí)驗(yàn)室，可利用其巖石覆蓋有效屏蔽宇宙線本底對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。

“當(dāng)時(shí)我們的競(jìng)爭(zhēng)壓力主要來(lái)自兩個(gè)方面，一個(gè)是項(xiàng)目組內(nèi)部合作伙伴的競(jìng)爭(zhēng)，一個(gè)是國(guó)際同行間的競(jìng)爭(zhēng)。”回憶起當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，王貽芳仍感慨不已，“要真正做到以我為主，靠的是實(shí)力。你只有做到最好，才能在國(guó)際合作中有更多的話語(yǔ)權(quán)。”

王貽芳表示，大亞灣實(shí)驗(yàn)極大地提升了我國(guó)在探測(cè)器設(shè)計(jì)和建造方面的國(guó)際聲譽(yù)，將我國(guó)的中微子研究帶入國(guó)際前沿。他總結(jié)取勝的原因主要有三條：實(shí)驗(yàn)精度比別人高、方案設(shè)計(jì)比別人優(yōu)、過(guò)程沒(méi)有犯錯(cuò)。

“2012年到2016年的4年間，我們的實(shí)驗(yàn)精度在不斷提高，目前達(dá)到了4％，而2012年精度僅僅是20％，未來(lái)將會(huì)達(dá)到3％。”王貽芳透露道。

（本報(bào)記者 葉樂(lè)峰）