科學家王貽芳：我們這一代沒有諾貝爾獎，下一代一定會有

總有人問王貽芳，你們做中微子研究和粒子物理研究，有什麼用？有時，他會笑着回答，“沒什麼用。”

看似“無用”的基礎科學，需要花那麼多時間、精力和金錢，值得嗎？要向公衆解釋這些問題，對他來說，是從事科研之外必須去做的普及。

“只有基礎科學領先國際，纔有科學和技術的真正領先和國家的富強。”9月23日，在2021未來青年論壇上，王貽芳登上講臺，解釋基礎科學研究如何推動企業以及一個國家的技術發展。

他舉了一個例子，高能物理研究所在做江門中微子研究時，需要能滿足世界最高探測效率要求的20吋光電倍增管。雖然中國過去曾生產過小光電倍增管，但技術後來被日本濱鬆壟斷。在他們的推動下，與中國兵器北方夜視公司合作，經過六年研製，國產光電倍增管的技術終於達到要求並實現量產。這一類的高速光電器件在國防、工業、醫療、科研方面有廣泛的應用，通過這個過程，我國的光電器件技術一下子走到了國際的前列。

2012年，震動全球物理學界的消息——在大亞灣反應堆中微子實驗中，王貽芳領導的團隊發現了新的中微子振盪模式。

《科學》雜誌將這一發現列爲當年全球十大科學突破，並稱“中國粒子物理的時代業已到來”，王貽芳也一戰成名，成爲首位獲得“基礎物理學突破獎”的中國科學家。

但真正把王貽芳拉到公衆面前的，是2016年他與楊振寧教授之間關於“中國是否適宜建造超大對撞機”之爭。那之後，CEPC（環形正負電子對撞機）走進大衆視野，成爲公衆話題。

爭議和反對，從來都是科學家們要面對的現實。王貽芳的導師、諾貝爾物理學獎獲得者丁肇中曾說，他這一生遭遇過的反對太多，“但我從來沒有失去信心，仍然做自己該做的事，不能因爲考慮到有這個人反對、那個人反對，就顧慮重重，無所適從。”

王貽芳也沒有因爲質疑而彷徨。他沒有停留在辯論上，而是像競賽一般抓緊時間，一邊帶團隊做科學研究，一邊四處爲項目的推進而奔走。2019年，他獲得“未來科學大獎”物質科學獎，當即把50萬美元獎金全部捐出，建立“CEPC促進基金”。

“對我來說，最核心的問題就是，你是不是做了一件你認爲正確的事情，如果是，你就應該堅持下去。”王貽芳說，他看到的是在一個極其重要的科學領域，中國領先於世界的可能性。認清方向，極力推動，是他身爲科學家的責任。

科學狂人

在同事眼中，王貽芳是個極度追求完美的“科學狂人”。

1963年生於江蘇南京的王貽芳，生長在“文革”時期。在那個學工、學農的時代，他回憶起年少時跟同學一起去工廠實習、到農村住到農民家幹農活，“確實是增加了很多瞭解社會的體驗。”

學習對王貽芳來說，從來不是困難的事情。剛恢復高考，他就選了南京大學物理系，理由也很單純——數理化的學科中，他不喜歡背生物化學，數學又太抽象，“物理相對輕鬆一點，原理講清楚了，就可以推導，不用背。”

多年以後回想當時的選擇，他認爲自己並沒有太多前瞻性，“第一步沒有選錯，就沿着這條路走了下來。”大學期間，除了上課，他就泡在圖書館，大量閱讀歷史、藝術、小說和哲學、社會學書籍。

很多接觸王貽芳的人，都會對他知識面的廣博印象深刻。直到現在，他依然保持着廣而雜的閱讀習慣，“閱讀歷史和人文非常重要，你對很多事情的認識會更加理性。從歷史的眼光去看，能看到整個物理學的發展過程，很有意思。人文的積澱，對你理解和預估未來的變化，對你怎麼選擇項目、選擇合作者，或是跟合作者溝通，都很有幫助。”

他人生軌跡的改變，是從考上丁肇中先生的研究生開始的。

上世紀80年代，丁肇中向教育部建議，在中國選拔年輕人才加入他領導的位於瑞士日內瓦的L3實驗室。對王貽芳這一代中國學生來說，丁肇中是神一樣的人物，系裡推薦他去考試時，匆忙得連準備時間都沒有。他還記得，丁肇中的考題都是書上不會講的內容，需要靠物理原理去推導。當時並沒有覺得太難，最終能考上，成了意外之喜。

來到世界物理學家的“聖地”歐洲核子研究中心，王貽芳迅速顯示出天分。

合作組有400多名科研人員，大家搶題目，寫文章，第一年一共發表了21篇論文。而王貽芳一個人，就佔了3篇。善於培養中國年輕人的丁肇中迅速看上這個年輕人，提拔他爲唯一的學生組長。

去佛羅倫薩大學攻讀博士期間，他不懂意大利語，很難參與小組討論。兩三年後，他已經能用意大利語討論艱深的專業問題，並用意大利語完成博士論文。

“我大概比別人更努力一點”，說起國外的學習生活，王貽芳輕描淡寫。但事實上，天才背後是難以想象的努力。他每天要工作12個小時，甚至更長，偶爾到了週末能休息半天，就去逛逛博物館，瞭解這個國家的文化和歷史。

從1985年至1995年的十年間，他跟隨丁肇中從研究生讀到博士後。在實驗室後期，丁肇中最受爭議的AMS實驗中，他成爲了主要的設計人員。那些年，歐洲靜謐的田園風光，他無暇顧及，而是與來自世界各地的頂尖科研人員埋首在實驗室，進行人類與宇宙太空的對話。

決定離開丁肇中實驗室時，王貽芳是想尋找自己更多的可能性。1996年，他進入美國斯坦福大學物理系任助理研究員，2001年，他選擇歸國。在中國做中微子振盪實驗，成爲他當時最大的心願。

基礎科學，現代社會發展的動力

缺錢、壓力、風險、爭議，是王貽芳作爲項目領導者經常面臨的難題，但他總是堅持而不妥協地度過一個個難關。

大亞灣反應堆中微子實驗，就曾冒着做不成的風險。在這個中美合作的項目上，他拒絕採用美方提供的方案，因爲“靈敏度比中方方案差20%”。很多人當時勸他，就用美國人的吧。他反駁，如果採用美方方案，國家的投入得不到足夠回報，就算做不成，也不能妥協放棄。

扛着巨大壓力前行，他最終以實驗的成功證明，中國中微子研究是位於世界前列的。

王貽芳身上，綜合着堅毅果斷與嚴謹理性，“我們一直說，基礎科學研究一定要有一個高的目標，纔會有好的設計，纔有高的指標。”

很多時候，他無法向公衆說出某個方程式有什麼用，但會用一些例子普及基礎科學的現實意義——沒有熱力學、牛頓力學等科學作爲基礎，兩次工業革命無從談起；現代醫院臨牀上的核磁共振設備採用的超導磁鐵，就是因爲上一代美國最大的加速器Tevatron帶來的超導磁鐵技術突破與普及；萬維網也是在高能物理研究過程中產生的。

“如果對基礎科學不關心，不知其所以然，一定會落後。基礎科學研究纔是現代社會發展的動力。”他坦言，因爲基礎科學研究擁有“世界第一”的追求，相應也會提升中國工業界的創新研發能力，“科學家和工程師的合作，是提高我們創新能力的絕佳途徑。”

談到科學史時，王貽芳說，早在古希臘時期，西方就通過邏輯推理髮展出一整套科學體系。但中國哲學講究“天人合一”，使得中國人自古以來都更關注自身，而不是外部自然世界。

他認爲，從歷史來看，因爲不重視基礎科學，中國吃過太多虧，“從2000年前直到現在，中國的基礎科學從來沒有領先過。中國有四大發明，知道怎麼製作火藥，但根本不知道背後的化學規律，沒有發展出相應的科學體系。”

鴉片戰爭失敗後，中國開始向西方學習，但只是購買槍炮，沒有引進西方的科學體系，最終甲午戰爭失敗。而日本在明治維新時期引進了西方科學，比中國早幾十年建立起科學體系。

到今天，他依然需要不斷普及基礎科學的重要性，呼籲社會更多關注基礎科學建設。

“在過去的20年，我們國家對基礎科學研究經費的投入，始終沒有變化。”他拿出一個數據，中國的研發經費是GDP的2.4%，基本達到中等發達國家的水平，但基礎研究經費只佔研發經費的6%，跟發達國家15%-20%的數據相比，有很大差距，“我們的基礎研究經費總量只有美國的1/5。國家應該有一個計劃，把我們對基礎科學研究的投入提高到15%。”

“上海天文館的建設花費3億，但中國連一臺3米以上的天文望遠鏡都沒有。”他橫向對比各個國家的基礎研究經費發現，在發達國家，很多企業都在資助基礎研究。韓國企業在基礎研究的投入中處於主導地位，使得韓國很多產業領先於世界。在日本，企業對基礎科學的投入，也使日本擁有衆多世界頂尖技術，“日本從2000年起，基本每年一個諾貝爾獎，原因之一是離不開高端儀器的製造和使用。”

他呼籲中國企業支持基礎研究，彌補政府支持的不足，甚至可以像美國那樣，設立專注於基礎科學研究的私人基金會，“美國企業的超強競爭力，與他們一貫重視基礎研究，特別是領域內前沿性的基礎研究密不可分。”

2019年，王貽芳榮獲“未來科學大獎”物質科學獎時說，“我從事的中微子研究和粒子物理研究是‘無用’的科學，我們需要純粹的好奇心，在純粹的科學方面做出更大的貢獻，中微子研究、大型環形對撞機都是出於這種目的，我們需要有這種重大科學意義的大科學裝置。”

直到現在，他依然在這條他認爲確定無疑的路上前行。

【專訪王貽芳】我們這一代沒有拿諾貝爾獎，下一代一定會有

第一財經：你說過，你走上物理學研究的路，是一種慣性使然，也有偶然性和機會。在成長爲一名科學家的過程中，你怎麼確立目標的，有沒有過動搖？

王貽芳：一開始學物理我就是喜歡的，第一步就沒有選錯。如果我選一個自己不喜歡的專業，再想盡一切辦法去改，那就會很痛苦。

在我們上研究生的時候，也有人討論，要不要去學計算機，IT公司的工資會比我們高10倍，或者要不要去做金融，工資更高。各種誘惑也不是沒有聽過，但我沒有太大興趣，總體來說，是相對順利地沿着這條路走了下來。

第一財經：你跟隨丁肇中先生學習了十年，參與過他的AMS實驗，當時這個實驗遭到強烈反對，但丁先生認爲物理學的進步，就是推翻前人已知的東西而發展的。他曾說，做物理實驗，就不能考慮別人的看法，不能因爲絕大多數人反對就不做。他給了你怎樣的影響？

王貽芳：我想，無論是在研究題目的選擇上、項目的最終推動和落實，以及如何組織一個研究團隊等等，應該說各方面都受到他很大的影響。

他一直強調，要選擇好的、有意義的題目，能在歷史上留得下來。這對我們提高自己的站位，提高品位和眼光非常重要。

說得通俗一點，如果你選擇做一個艱難的、創新性比較大的項目，有可能得不到大家支持，沒有錢。那你是跟着錢走，去做一個相對平庸、不那麼重要的項目，還是讓錢跟着你走？我們一直說，要想盡一切辦法讓錢跟着你走。

第一財經：怎麼跟公衆解釋，你們目前正在做的研究？

王貽芳：第一，我們一直在做加速器和探測器，關鍵點在於我們到底要建什麼樣的一個機器，性能是什麼，如何優化它各方面的指標，需要落實到每一個具體設備的設計。這件事大概還需要三、四年，規模很大。

第二，我們已經開始了一些核心關鍵部件的技術預研。設計是落在紙面上的，並不知道能不能做出來，只有做了才知道困難在哪裡，指標的極限在哪裡，才能優化設計，調整指標，改進工藝和技術。這個工作也有七、八年的時間。

任何一個新的大型裝置，都需要有理論和技術的創新，要摸索到創新的邊界，這個過程很長。估計還需要5年以上，才能把所有技術做好。

在這個過程中，我們已經有很多非常重要的收穫，一些重要的技術研發成果可以直接用在國內一些大裝置上。

我們研發的技術是不會被浪費的，因爲我們瞄準的是世界最先進的技術，相關的設備指標都是世界上最先進的。所以我一直說，基礎科學研究一定要有一個高的目標，你的研究纔會領先。如果你的科學的目標低了，技術目標和創新自然就不會那麼高。如果科學不領先，技術永遠不會領先。

第一財經：去年，CERN通過歐洲粒子物理2020戰略，跟中國高能物理學界倡議的環形正負電子對撞機設想高度一致的。得知這個消息，你是否會欣慰，也會覺得緊迫？

王貽芳：我們非常欣慰。我們做了一個正確的選擇，而且幾乎是唯一的選擇，如果歐洲有別的辦法，一定不會跟着我們走。這個我們先提出的立足於未來的發展方向，被歐洲學界經過5年的討論認可了。

歐洲的計劃是2028年開工建設，對我們來說當然有壓力。如果我們不能趕在那之前，最後就只能去參加歐洲的項目了，世界上不可能做兩個同樣的對撞機。

我們現在的目標是自己做，還有8年時間。壓力更多是如何執行我們自己的計劃，如何在具體的工作、設計中解決關鍵的技術問題。這些問題一旦能解決，我們也沒有特別大的擔心，如果技術領先了，我們去參加歐洲的項目也有一定的位置。

第一財經：如果一個年輕人有志於成爲科學家，你認爲他需要有什麼特質？

王貽芳：一個年輕人能否做出巨大的貢獻，從具體的人你無法判斷，這裡面有機遇、環境和自身條件等很多因素。

能否成爲科學家，是需要一定的天分的。從早期來看，他應該有主動性，眼裡有活兒，知道該幹什麼，而不是導師要求他做什麼就做什麼。他有主動尋找問題、解決問題、克服困難的能力。他對自我的每個階段的能力和未來都要有判斷力，最核心的是，他必須熱愛科學，喜歡這件事。就算資質略微差一些，能夠不受外界誘惑，堅持下去，也會有很好的成就。

第一財經：你一直說，中國高能物理人才儲備還遠遠不夠，希望多培養些人才。你怎麼看下一代的機遇？是否他們要抵禦誘惑才能安心做科研？

王貽芳：人才就跟資金一樣，永遠不夠。就像航天事業一樣，我們也是先有了項目，才能吸引和培養人才。如果一個項目準備十年，一代人就可以培養起來了。

下面這一代人無論從資質、能力、學識基礎和未來的發展前途，肯定是遠超我們。

其實我們年輕時也有很多誘惑，那些誘惑可能還超過現在。我相信一代比一代強，我們這一代沒有人拿諾貝爾獎，下一代一定會有。現在這批年輕人的能力還沒有被看到，等他們到了我這個年紀，就會有成就，就一定會冒出來。