科技日?qǐng)?bào)記者 管晶晶 陳可軒
“發(fā)揮大科學(xué)研究范式的優(yōu)勢(shì),聚焦根本性科學(xué)問(wèn)題,這就是李政道研究所建立的初衷?!?上海交通大學(xué)原校長(zhǎng)、李政道研究所所長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士張杰說(shuō)。
5月27日,科技日?qǐng)?bào)記者跟隨“高質(zhì)量發(fā)展調(diào)研行”主題采訪活動(dòng)來(lái)到了位于上海張江的李政道研究所(以下簡(jiǎn)稱李所)。
張杰認(rèn)為,人類社會(huì)的進(jìn)步不能只關(guān)注做應(yīng)用,還是要在根本的科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)上作出更大的貢獻(xiàn),如今的新質(zhì)生產(chǎn)力培育發(fā)展其實(shí)也都和基礎(chǔ)研究息息相關(guān)。
李所因何而來(lái)?
“李政道先生多次稱贊丹麥的玻爾研究所。丹麥那么小的國(guó)家,在100年前就建立了聚焦基礎(chǔ)研究的玻爾研究所,有二三十位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者都與玻爾研究所有關(guān),成為了科學(xué)史上的一個(gè)傳奇。他一直希望在中國(guó)建立類似玻爾研究所的基礎(chǔ)研究機(jī)構(gòu)。”張杰對(duì)記者說(shuō)。
2014年,著名華人物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者李政道先生在向國(guó)家提出的建言中高度稱贊了玻爾研究所的成就,并建議在中國(guó)建立一個(gè)類似的國(guó)際化研究所。研究所從事物理和天文方面最前沿的科學(xué)研究,打造第一流的國(guó)際學(xué)術(shù)和生活環(huán)境,吸引世界上最優(yōu)秀的科學(xué)家,期望經(jīng)過(guò)一段時(shí)間歷練出更多的中國(guó)自己的頂尖學(xué)者。
在國(guó)家部委和上海市政府聯(lián)合支持下,2016年李政道研究所在上海交通大學(xué)成立。上海市將李政道研究所作為“建設(shè)具有全球影響力的科創(chuàng)中心”的重點(diǎn)任務(wù)和上海“張江綜合性國(guó)家科學(xué)中心”的重要組成部分。
李所在做什么?
據(jù)張杰院士介紹,李政道研究所在第一個(gè)五年建設(shè)期,形成了天文與天體物理、粒子與核物理、凝聚態(tài)物理三大研究方向,組建了各研究方向的科研隊(duì)伍。該所已完成《李政道研究所2035發(fā)展規(guī)劃》,希望用三個(gè)5年的時(shí)間,形成基礎(chǔ)研究的“上海學(xué)派”,到2035年建成有重要學(xué)術(shù)影響力的世界一流基礎(chǔ)科學(xué)研究所。
目前李所正“全所圍繞‘極端宇宙條件下物質(zhì)的起源與演化’進(jìn)行全方位深入探索,以期實(shí)現(xiàn)重大突破”。
進(jìn)入大科學(xué)時(shí)代,科學(xué)的發(fā)現(xiàn)更離不開(kāi)科學(xué)裝置。針對(duì)探索根本性科學(xué)問(wèn)題的需要,李所在上海張江大本營(yíng)建設(shè)了實(shí)驗(yàn)室天體物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、拓?fù)洳牧涎芯繉?shí)驗(yàn)平臺(tái)、大規(guī)??茖W(xué)計(jì)算平臺(tái)三個(gè)研究平臺(tái),并在全國(guó)范圍內(nèi)同時(shí)啟動(dòng)三個(gè)前進(jìn)觀測(cè)基地的布局,包括位于四川錦屏2400米深地的PandaX暗物質(zhì)和中微子探測(cè)裝置二期建設(shè)、青海冷湖4200米海拔的JUST光譜望遠(yuǎn)鏡一期建設(shè)、海南南海3500米深海的TRIDENT中微子望遠(yuǎn)鏡(“海鈴計(jì)劃”)一期建設(shè),開(kāi)展有組織科學(xué)研究。
李所有多牛?
本次調(diào)研采訪恰逢李政道研究所舉辦第七屆稀有氣體氙在科技中的應(yīng)用國(guó)際研討會(huì)(XeSAT2024)。本次會(huì)議共有來(lái)自6個(gè)國(guó)家和地區(qū)的近60名學(xué)者參與,主要討論液氙探測(cè)器在物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程等各領(lǐng)域中的應(yīng)用以及最新的工程技術(shù)進(jìn)展。
會(huì)上,上海交通大學(xué)李政道研究所牽頭的PandaX實(shí)驗(yàn)組和國(guó)際同行交流了近期利用自然氙開(kāi)展暗物質(zhì)和中微子探測(cè)的最新成果:發(fā)布了PandaX-4T實(shí)驗(yàn)當(dāng)前全部數(shù)據(jù)探測(cè)暗物質(zhì)的結(jié)果,在大質(zhì)量暗物質(zhì)區(qū)域再度刷新探測(cè)靈敏度;利用自然液氙探測(cè)器對(duì)氙-134雙中微子和無(wú)中微子雙貝塔衰變進(jìn)行了國(guó)際最靈敏的搜尋。
PandaX實(shí)驗(yàn)組計(jì)劃開(kāi)展的20噸級(jí)液氙探測(cè)器升級(jí),將成為國(guó)際上體量最大、靈敏度最高的液氙實(shí)驗(yàn)。PandaX合作組發(fā)言人、李所副所長(zhǎng)劉江來(lái)教授表示:“中國(guó)主導(dǎo)的PandaX液氙暗物質(zhì)和中微子探測(cè)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展,在國(guó)際上從‘跟跑’發(fā)展到了‘并跑’階段,并希望快速推動(dòng)新一代探測(cè)實(shí)驗(yàn)的建設(shè),對(duì)暗物質(zhì)和馬約拉納中微子給出關(guān)鍵性檢驗(yàn),并積極吸引國(guó)際同行的參與,促成國(guó)際大科學(xué)合作?!?/span>
南海中微子望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃(即“海鈴計(jì)劃”),是由李政道研究所牽頭開(kāi)展的前沿研究。“海鈴計(jì)劃”旨在探索建設(shè)中國(guó)首個(gè)三千米以下深海海域的高能中微子望遠(yuǎn)鏡,通過(guò)捕捉天體及地球大氣中核反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的高能(>100 GeV)中微子,開(kāi)展探索極端宇宙,揭秘宇宙射線起源,尋找新物理規(guī)律及多科學(xué)交叉的前沿研究。
作為前期預(yù)研項(xiàng)目,30余位科學(xué)與技術(shù)人員共同組成的“海鈴探路者”海試團(tuán)隊(duì)于2021年9月赴南??瓶迹晒Φ卦陬A(yù)定海域布放數(shù)套自研的實(shí)驗(yàn)儀器,在3500米海深處原位采集到超過(guò)1TB的數(shù)據(jù),并針對(duì)全水深海水相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行掃描、檢測(cè)。經(jīng)深入分析,驗(yàn)證了預(yù)選海域是良好的臺(tái)址。目前,海鈴探測(cè)器的原型樣機(jī)正在研發(fā)中。
(科技日?qǐng)?bào)記者 陳可軒 攝)