科學到底有沒有用？這位當代中國最重要的高能物理學家這麼問

王貽芳，中國科學院院士、中科院高能物理所所長，獲得「基礎物理學突破獎」的首位中國科學家。2012年，他領導的大亞灣中微子項目發現新的中微子振蕩模式，被《科學》雜誌列為當年全球十大科學突破。王貽芳領導的環形正負電子對撞機項目如果建成，將是世界上最大的對撞機。

2018年度科技人物 王貽芳

做「沒什麼用」的科學

本刊記者/楊智傑

本文首發於總第882期《中國新聞周刊》

獲獎理由——

他是諾貝爾獎得主丁肇中的弟子，他測得的中微子振蕩模式被譽為中國本土最重要的物理學成果。他是第一個獲得基礎物理學突破獎的中國人，他是當代中國最重要的高能物理學家。2018年，他領導的大對撞機項目《概念設計報告》正式出爐，他將向粒子物理學終極問題發起挑戰。

沿著北京玉泉路走到中科院高能物理所東門，一路上幾乎看不到什麼商鋪，平日里，幽靜的大院里走動的人也不多。2018年11月14日下午，高能所主樓的階梯會議室里卻坐滿了來自世界各地的300多名高能物理學家和記者。座位不夠，不少人擠在後門口的走道上。

他們聚集在這裡，是為了見證一個歷史時刻——下午3點左右，身穿灰色西服的王貽芳在眾人注視下走上台，接受項目經理婁辛丑代表工作組交給他的兩大本環形正負電子對撞機（CEPC）《概念設計報告》，向全世界發布。

CEPC的周長是目前世界上正在運行的最大的對撞機LHC的4倍，有國際高能物理學家稱，CEPC可以大大地促進對物質最基本組成單元的進一步理解，解決我們對基本粒子標準模型的一系列困惑。

2012年，CEPC的概念剛被提出，就引發了全世界的關注和討論。今天，這個《概念設計報告》的公布則標誌著，整個項目的加速器、探測器和土建工程的基本設計已經完成——如同蓋房子，大家真正看到了實實在在的圖紙。

王貽芳是CEPC指導委員會主席，他還有其他頭銜：中科院高能物理所所長、中科院院士。2012年，他所主導的大亞灣實驗發現了新的中微子振蕩模式，入選當年美國《科學》雜誌評選的 「2012年十大科學進展」。一時間，國內外科學界的目光聚焦在他身上。2015年，王貽芳成為首次獲得基礎物理學突破獎的中國科學家。

6年後，CEPC項目再一次把他拉到公眾視野當中。

「高冷」

王貽芳的工作內容之一，是給專業以外的人解釋自己到底在研究什麼。

物理學有很多研究方向，不同於光學、固體物理等分支能給普通人想像的空間，王貽芳研究的是基本粒子，比分子、原子、原子核還小，不懂行的人站在門外，覺得這一切陌生又虛無。

2012年以來，王貽芳接受過大大小小的採訪，都要做一些科普。2016年，他參加中央電視台的《開講啦》。節目開場，他用最貼近生活的比喻來介紹自己研究多年的中微子——蓋房子需要磚，所有的基本粒子都像是磚塊，一起構成了宇宙。這些磚塊共有12種，其中3種就是中微子。通過研究中微子，能夠知道物質世界的構成、它們的相互作用，知道物質世界為什麼成為今天這樣的世界。

研究粒子物理需要大科學裝置，比如上世紀80年代建設的北京正負電子對撞機，再比如現在想要建造的環形正負電子對撞機（CEPC）。

建設這些工程要花納稅人的錢，從政府部門到公眾，自然希望了解的更多，王貽芳也承認，自己有義務去解釋自己的工作。但在現實中，解釋清楚往往並不容易。

對聽者而言，理解粒子物理是有門檻的，需要他們具備一定的物理學基礎知識。王貽芳只好自己替他們在這個門檻前鋪墊好台階，但代價是他要花費更多的時間和精力。往往等到他講完了基礎知識，做好了鋪墊，許多人又失去了興趣。「有時候，這個溝通非常困難，有很多時候也會產生誤解，你就要不斷地去努力填補、解釋、修正。」王貽芳說。

拿他近些年在推動的CEPC來說，王貽芳最常聽到的疑問是，「建造這個環形正負電子對撞機到底能幹什麼？」 王貽芳回答，「研究希格斯粒子。」

但是，2012年7月4日，歐洲核子中心已經宣布探測到希格斯粒子。人們追問，既然希格斯粒子已經被發現，為什麼還要研究它？是不是在拾人牙慧？

向普通大眾講解這件事情不太容易，王貽芳只好再打一個比方：中微子是在1956年被發現的，此後物理學家繼續研究其性質，相關成果又誕生了3個諾貝爾物理學獎。實際上，物理學家關心的根本問題並不是新粒子，而是各種現象（包括新粒子）背後的物理規律。只要與新的物理規律有關，就很重要；如果僅僅和已知的物理規律有關，無論是不是發現新粒子，都不重要。

希格斯粒子是一種極為奇特的基本粒子，人類對它的了解還遠遠不夠，它是發現新的物理規律的最好窗口，也是粒子物理髮展過程中不可跨越的一步。

對於專業問題，王貽芳會耐心地講解，但對於個人生活，他只用簡短的話作答，並不在意是否冷場，有意將自己的生活和外界保持距離。他曾面對十多家媒體的追問，只用5分鐘講述個人經歷，大部分的發言時間介紹團隊的實驗。他的同事評價他，「想從他嘴裡挖出點有關他個人的故事或細節來，簡直比做出中微子的實驗數據還難！」

在做電視節目時，王貽芳過於簡潔的回答時而導致冷場，有嘉賓說他是話題終結者，王貽芳對此說，「這是我的缺點吧，但沒辦法改的。」

高能物理所研究員沈肖雁是王貽芳在南京大學讀本科的同學，她讚賞王貽芳這種直率的性格，表達觀點簡潔明了，這是在國外待久了的人所擁有的特質。

對於媒體塑造的「高冷」形象，王貽芳看得很清楚，「媒體有時候需要給人貼一個標籤，事實上，每一個人都是很複雜的，沒那麼簡單，得看具體的事情。節目反映的是我的一個方面，但不是全部。」

「觸類旁通」

王貽芳的辦公室里掛著4幅他參與的對撞機和中微子項目的照片，還有兩幅是有鬼才之稱的著名畫家黃永玉送給他的字畫。

物理學家和藝術家是一個奇特的組合，他們的交情始於1980年代。

1984年，王貽芳從南京大學物理系畢業。當時，諾貝爾物理學獎得主丁肇中向教育部建議，在中國選拔優秀的人才加入他領導的位於瑞士日內瓦的L3實驗。直到現在王貽芳仍然覺得，當年收到通知參加並通過丁肇中的選拔考試，於他而言是一種運氣，「很難說這是個必然的結果，有很多偶然因素在裡面。」

因為這個好運，王貽芳加入L3實驗，前後在義大利待了將近10年。這期間，他結識了黃永玉。

王貽芳打開話匣子，毫不吝嗇地表達對這位前輩的尊崇：極為睿智，對很多事情有自己獨到的想法，不隨波逐流；在政治漩渦中保持了自己，既不失節，也不翻船；樂觀對待所有的事情，從不怨天尤人；一生勤奮，想盡辦法避免外界的干擾，集中全部精力在自己的興趣和工作上。

「不要刻意追求名譽、地位或者各種利益，這些是跟你本職工作無關的事情。本職工作，對黃永玉來說就是藝術；對我來說，就是科學。」從王貽芳對黃永玉的談論中，能夠清晰地感受到這位跨界的忘年交對他的影響。

三十多年來，兩人一直有來往，王貽芳學習到了很多東西。有一次，黃永玉問他，「我們畫畫需要有創新，你們科學是不是也這樣？」王貽芳回答，「當然是這樣。我們科學靠的就是要有新想法。無論是科學研究本身，還是為了實現科學目標所需要的技術手段，都要有創新。」聽罷，黃永玉認為很有道理，當場為王貽芳寫下「觸類旁通」四個字。這幅字現在就掛在王貽芳的寫字檯後面。

2006年，高能物理最高級別的會議國際高能物理大會在莫斯科舉行。當時還在美國得州大學（達拉斯）任教的婁辛丑在會上第一次見到王貽芳，兩人互不認識。他坐在台下，聽王貽芳作介紹中微子實驗的大會邀請報告。台下都是高能物理學的專家，有位元老級別的專家質疑王貽芳的大亞灣實驗設想太簡單，太理想化。王貽芳很鎮定，一字一句地解釋自己的想法和演算法。婁辛丑當時就覺得，這個人不一般。

2012年，婁辛丑從美國回到中科院高能所任職，並擔任CEPC的項目經理。回來後他發現，王貽芳從來不會為了做成項目拉關係、請人吃飯或者送人東西套近乎，他只講科學、技術、國家的需求和項目意義。

作為高能所所長與幾個重大項目的負責人，王貽芳壓力很大。婁辛丑擔心長時間高負荷工作下，王貽芳的身體受不了，就帶他去健身房。結果剛領進門，王貽芳背著手扭頭就出去了。

王貽芳不愛運動，他的解壓方式是跟朋友吃吃飯、聊聊天，或者睡一覺。沈肖雁和婁辛丑都發現，王貽芳在飯桌上是最放鬆的狀態，他知識面廣，話也變得多了起來。

以吃飯解壓，是王貽芳在瑞士和義大利時養成的習慣。他在L3實驗室工作時，同組的人一周至少有兩三次出去聚餐。王貽芳解釋說，如果推辭不去，時間長了會和大家生分，沒有好的關係，對工作也有影響。此外，他喜歡這個方式，工作結束後享受生活，吃飯放鬆後繼續工作。

當時，一起工作的都是外國人。在聚餐過程中，王貽芳學會了如何鑒賞各國的食物，學會品紅酒，了解各國不同的文化。如今，同事都知道，王貽芳很會點菜，跟著他可以享受一頓美餐。王貽芳也會提醒自己的學生，在國外要「學會吃飯」。

「也不能說吃飯很重要，但你最終要成長，會成為領導，要跟人打交道，所以，跟人吃飯，你得有個樣子。不能說，作報告挺好，研究科學挺好，吃飯時啥都不懂，不像樣子。」王貽芳對《中國新聞周刊》說，「只有各個方面都能夠做得好，才能讓人發自內心地尊重你，願意跟你合作。」

「科學到底有沒有用」

2016年，央視《開講啦》節目邀請王貽芳參加，給大家做有關中微子的演講。王貽芳一開始拒絕了，他覺得公眾對中微子實驗肯定沒有太大興趣，自己講太多不過是吹噓一番。後來節目組再次邀請，王貽芳想了想，主動提出另一個題目，「科學到底有沒有用」，這是他一直想講的話題，這次演講正好是一次機會。

「你做的是什麼，你這個有什麼用？」王貽芳經常被問到這樣的問題，而他通常的回答是「沒什麼用」，話題就聊不下去了。但是他強調，對當下沒有直接、立刻的用處，不代表這件事情就沒有意義，這種事情也是中國特別缺乏的東西。

「事實上，我們現在已經看到了惡果。多年來，我們對基礎研究的經費投入占研發投入的5％左右，遠低於國際上15％的比例。這個惡果體現在，創新人才不足，教育水平落後。我們的創新效果不理想，基礎科學不一定是唯一的原因，但絕對是拖後腿的。」王貽芳說。他曾在《人民日報》等媒體上發表文章，希望增加對基礎研究的投入。他認為這是觀念問題，需要努力推動其改變。

為了推進CEPC項目，他也會去找專家和政府部門談，跟他們講CEPC對未來工業發展的重要性，但是很多時候，這不是唯一他想講的話，很多話沒辦法說。

那些沒有說出口的話，是他想讓對方改變對科學的看法，認識到基礎科學對國家未來的發展到底能起到什麼重要作用。

高能物理不同於人們平常所理解的，只是在一間實驗室里做實驗，它往往是一項大工程。比如大亞灣中微子實驗，王貽芳團隊就在深圳郊區的高山裡挖掘了一個山洞，在釋放出大量中微子的核反應堆附近，安裝了巨大的檢測裝置。CEPC是更大型的科學裝置，擬採用100千米周長的對撞機環形隧道，至少會有兩台探測器同時進行科學實驗。

王貽芳曾告訴沈肖雁，他讀研究生期間，每周工作70個小時以上，「靠這樣的努力，積累了很多方面的知識。」高能物理實驗往往都是幾百人的大實驗，對於領導者而言，在學術水平過硬之外，還需要有其他方面的能力，比如調配物理、軟體、探測器硬體、電子學等不同專業的人員，甚至還需要過問項目施工中遇到的各種問題。如果沒有很好的協調能力與對大局的掌控力，就沒有辦法讓來自世界各地的幾百名科研工作者們信服。在沈肖雁看來，王貽芳正是有這樣的能力，才會被推到領導人的位置。

2012年大亞灣中微子實驗之後，王貽芳團隊開始進行江門中微子實驗。相較於前一個項目，江門的規模提高了200倍，使用的設備和相關的技術需求都有很大的提升。這個項目已於2013年得到批准，2015年開工，預計2021年左右可以建成。

眼下，王貽芳的精力還有一大部分都投入在CEPC的籌建上。如果立項，這將是中國基礎研究領域投資最大的項目。2016年9月4日，楊振寧公開發布《中國今天不宜建造超大對撞機》的文章，將物理學界的爭論引入公眾視野。當天早上王貽芳就看到了這篇文章，隨即寫下《中國建造大型對撞機，今天正是時機》，次日早上就公開發表。

兩年後的今天，提到這件事王貽芳仍然有些激動。他承認楊振寧的科學成就很高，但每個人研究的領域不同，在高能物理實驗領域，他認為自己更加熟悉、更加專業。

王貽芳沒有停留在單純的辯論上，他和團隊提出路線圖，提出建造CEPC的一系列問題和困難、什麼時候可以克服、需要付出什麼代價、最終能做到哪一步、最後做到什麼程度、這個程度有什麼科學意義等。

楊振寧的言論對王貽芳團隊推動CEPC確實產生了負面影響，「本來很多人無所謂，或者說中性的，一聽到他反對，就覺得可能有道理，也就跟著反對。或者有些人在某些位子上，本來是可以支持的，一看他反對，就不支持了，或者覺得這個項目有風險。」

這樣一個大型項目要得到國家批准，需要證明它的科學意義和現實可行性。王貽芳說，目前，科學意義已經研究清楚；在可行性上，團隊已經識別了所有的問題和困難。在接下來5年左右的時間，他們的任務是開展研究，克服關鍵技術困難，做出更精確的價格估算。

他坦言，目前項目還沒有立項，誰也不能說CEPC一定能做成，做不成也不一定是楊振寧反對造成的。「但這個加速器一定有人做，只要有人做，這個事情的爭論就有了結論。歷史一定會給出這個結論。」

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