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科研不打烊:粒子物理学者这样过年!

 作者:廖洋,刘飞扬 来源:中国科学报 发布时间:2025/2/9 10:59:37 字体大小:

腊月二十三,这是北方的小年,连续多天阴冷的青岛,迎来了温暖和煦的阳光。

新春将近,在外学子纷纷踏上归家的旅途,坐落在鳌山湾畔的山东大学青岛校区略显空旷。步入学校正门,红顶白墙的青岛校区图书馆映入眼帘,这是亚洲单体面积最大的学校图书馆,为超13000名在校生提供学习场所,向南行走两公里,转入敦品大道,就到了第周苑E座——山东大学粒子物理与粒子辐照教育部重点实验室所在地。

与楼外节日将至的空旷氛围不同,这里的每一间实验室都在井然有序地运转着。当《中国科学报》到达山东大学讲席教授、教育部重点实验室主任梁作堂的办公室时,他正聚精会神地浏览着arXiv网站上的最新论文。

寒假已至 “谋划”开始

“早上是我处理邮件和看论文的时间,对于我们搞基础研究的,这是团队都在坚持的习惯,以保证我们的研究走在最前沿的方向上。”梁作堂向《中国科学报》介绍。

9点27分,“咚咚”的敲门声响起。

“梁老师,今天来客人啦!”前沿交叉科学青岛研究院院长黄性涛一边走进,一边爽朗地笑着,对记者打招呼,前后脚进来的还有副院长杨驰和院长助理张宏等人。

今天是春节前最后一次粒子物理学科领导小组碰头会。

黄性涛告诉记者,前沿交叉科学青岛研究院于2017年11月成立,第一个研究中心-粒子科学与技术研究中心于2018年5月从济南中心校区搬迁到如今的青岛校区,梁作堂担任首任院长,也是他最早倡议要两周召开一次学科领导小组碰头会,以便随时为学科发展“掌舵”,一直延续至今。正值寒假开始,今天会议的核心议题是2024年工作总结以及2025年重点工作谋划。

“过去7年,我们从海外引进了一批优秀的青年学者,还通过实验室建设、团队建设等培育了多位国家级人才,使得中心从最初的24位老师,发展到现在的53位老师,其中国家级人才占比接近一半,这是我们很自豪的一点。”黄性涛谈到。

青年人才引进颇多,其中一个共性难题就是教学经验少。为此,梁作堂又提议召开两周一次全体教师参加的教学例会,老带新,交流经验,就教学中遇到的具体问题具体讨论。

2023年10月的一次教学例会上,有老师指出,学生普遍注重完成实验操作,却对如何处理实验数据重视程度不够。经过充分探讨,梁作堂等决定由几位教师发挥其粒子物理数据分析优势,编写一套实验数据分析教程,并安排专项指导课。这一方案解决了年轻教师面临的实际问题,也使学生分析能力显著提升。

在梁作堂看来:“人才是学科发展的基石,年轻教师是研究院的未来。我们不仅要吸引他们,更要为他们提供持续成长的平台。”

谈到科研,黄性涛总结道:“2024年,我们的高能自旋物理特色更加凸显,取得多项代表性成果。我们成功承办了第14届全国粒子物理bet36体育在线,获得了国内同行的广泛好评。2025年,希望在国家重大科学工程中做出重要贡献,做好第26届国际自旋物理bet36体育在线以及第16届中法粒子物理联合实验室学术研讨会等多个国际bet36体育在线的组织工作。”

实验不歇 好消息不断

10点40分,领导小组会议结束,梁作堂来到一楼,走进硅像素探测器实验室。此时,实验师王安庆正在指导研究生进行硅像素芯片的功能性测试。王安庆拿着芯片兴奋的分享:“我们团队主导研发的CMOS像素芯片最近刚刚测试通过,这些技术将为未来国内外大科学装置的建设发挥非常重要的作用。”

当来到径迹探测器实验室,高能核物理团队负责人徐庆华正与青年教师张金龙讨论超子自旋关联测量进展,他告诉《中国科学报》:“这是首次在该实验中开展自旋关联测量,初步结果令人鼓舞,我们正在抓紧时间反复验证。”

走出实验室,记者注意到宣传栏上挂满了琳琅满目的学术海报。“粒子物理非常重视学术交流。这不仅是科学研究的需求,也是人才培养的关键。”梁作堂强调,“大学里人才不是课堂上教出来的,而是在学术大师营造的学术氛围中熏陶出来的。”

他介绍,山东大学前沿院利用青岛的地理优势,致力于打造高水平学术交流的基地,不仅设立了“大家讲坛”、“高端论坛”、“青年论坛”等不同层次的系列学术讲坛,而且利用暑假、周末等时间,组织各种规模的国内外高层bet36体育在线与暑期学校等。

粒子物理学是基础学科,通常同行们又称之为“国际化的大科学”,主要是因为粒子物理实验研究往往需要依托大型科学装置,通过国际合作的形式来完成。在通常研究工作中,理论与实验以及不同方向的研究人员往往各负其责,相对独立地进行,不同学科方向间的交叉显得尤为重要,成为催生新思想、产生新成果的重要渠道。

“我自己就是交叉创新研究的受益者。”梁作堂笑着娓娓道来。早年,一直从事高能自旋物理理论研究的他,曾与重离子碰撞物理理论学家王新年同办公室,在频繁的交流讨论中,他们于2005年原创性地提出夸克胶子等离子体的整体极化效应。该效应已被大型国际合作实验证实,实验结果分别于2017年和2023年两次在Nature发表,2017年的工作被选为封面文章。

徐庆华接着补充道,整体极化效应为重离子碰撞物理开辟了新的研究方向,吸引了大批国内外一流学术机构的学者参与了后续研究工作。

黄性涛说:“梁老师的论文在发表20年后,年度引用率依然持续上升,这是粒子物理与核物理交叉合作产生原创性引领成果的范例,推动了山大粒子物理科学研究形成“自旋特色”,也是我们在学科方向布局时坚持“粒子+核+空间天文”交叉融合发展的原因。”

躬身研究 上下求索

当正午的阳光洒在学校操场南侧的食堂时,记者步入看到,圆桌旁已围坐了一大圈一边午餐一边说笑的粒子物理学科的老师们。

“放假了,这么多人还都来学校啊?”

梁作堂笑答:“大学的寒暑假只是本科生课堂教学告一段落,对于教师,寒暑假这两个时间段恰恰是静下心来开展科学研究、指导学生论文和科研训练的最佳时机。”

刚从bet36体育在线:近代物理研究所惠州分部访问归来的团队教授周剑正滔滔不绝地分享着最新收获与有趣见闻,大家咀嚼着聊着笑着,氛围轻松而热烈。

简短的午餐后,教授们回到办公室。太阳照得暖洋洋的,让人昏昏欲睡。梁作堂又聚精会神地进入到“研读文献、推导公式”模式。他坦言:“这些看似枯燥的工作,恰恰是科学研究的基础。只有耐得住寂寞,才能熬得出结果。”

下午1点30分,梁作堂来到126会议室,参加每周一次的粒子物理理论学术讨论班。学术讨论班是交流国际最新成果等的有效方式。本次讨论班由周剑主讲,他展示了最近与合作者在核子自旋结构理论研究中的最新成果,他们提出了一种新颖的高能散射实验方案,可用于提取夸克轨道角动量。这一研究刚发表在权威期刊《物理评论快报》上。现场的学术讨论异常激烈,大家根据自己的研究方向提出了许多新奇的想法。

一个半小时的讨论班结束后,有学生们跟随梁作堂到办公室,围绕自己的疑问开起了“小灶”。梁作堂在黑板上演示了自旋密度矩阵以及相关自旋关联的定义与推导,并为他们指出参考文献,叮嘱他们进一步阅读与推算。

下午的最后一个行程在二楼的研究生工作室。博士三年级的赵晓燕正在与师弟们讨论一篇关于Lambda超子极化测量的文章。梁作堂驻足倾听,并兴致勃勃地加入讨论,指出公式中的一些关键问题。

关于寒假计划,赵晓燕说:“我和导师商量好了,明天动身回家,初七准时返校。我还想继续完善对Lambda超子实验测量现状的调研,趁这段时间把文献数据再捋一遍,搭好毕业论文的框架。”

“放假以来,梁老师正指导我从量子场论的角度揭示强相互作用中自旋关联的深层机制。虽然过几天回老家过年可能打断节奏,但我也会利用好这段时间集中阅读文献,争取返校后能更好地整理思路并完成手头准备投稿的一篇论文。”博士一年级的吕济鹏说。

孔令阳是硕士一年级研究生,他说:“刚刚结束了一学期的专业课学习,寒假期间又一直在研读梁老师指定的文献,有点累。春节期间要回老家好好享受假期,吃好喝好睡懒觉,补足能量应对返校后的选题问题。”

学生们说,梁老师不仅关心他们的科研进展,更关注他们的个人成长。梁作堂认为:“学生的培养与成长比我自己的学术成果更重要,他们才是未来科学研究的主力军。”

暮色四合,寒风渐起。梁作堂起身收拾,准备步行回家晚餐,于他,通常都是晚餐后再返回办公室继续文献阅读与粒子物理理论的研究工作。

每天,梁作堂都是步行往返于办公室和位于乐水居的家之间,单程20余分钟。一旁的尹娜笑说:“大学教授在校园里走路经常是一道独特的风景线,离开办公室时脑子还没有停下来,哪怕遇到传说中‘撞树后还说对不起’的事情也是不奇怪的。”

梁作堂笑称,早年山大一位校长就说过,在校园里,见到一些边走路边思考、甚至有点晃晃悠悠走路的人,大学校园的味道就出来了。

国际著名物理学家吴健雄先生曾说,“看一个大学的水平,只需要晚上到校园里看一看实验室的灯亮到几点就可以了”。

北方小年夜接近10点钟,万家灯火,处处洋溢着过节的喜气。梁作堂关闭电脑、电灯,离开办公室,顶着寒风散步回家。

信源地址:/html/shownews.aspx          
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