科技日报记者管晶晶 陈可轩
“发挥大科学研究范式的优势,聚焦根本性科学问题,这就是李政道研究所建立的初衷。” 上海交通大学原校长、李政道研究所所长、中国科学院院士张杰说。
5月27日,科技日报记者跟随“高质量发展调研行”主题采访活动来到了位于上海张江的李政道研究所(以下简称李所)。
张杰认为,人类社会的进步不能只关注做应用,还是要在根本的科学规律发现上作出更大的贡献,如今的新质生产力培育发展其实也都和基础研究息息相关。
李所因何而来?
“李政道先生多次称赞丹麦的玻尔研究所。丹麦那么小的国家,在100年前就建立了聚焦基础研究的玻尔研究所,有二三十位诺贝尔奖获得者都与玻尔研究所有关,成为了科学史上的一个传奇。他一直希望在中国建立类似玻尔研究所的基础研究机构。”张杰对记者说。
2014年,著名华人物理学家、诺贝尔物理学奖获得者李政道先生在向国家提出的建言中高度称赞了玻尔研究所的成就,并建议在中国建立一个类似的国际化研究所。研究所从事物理和天文方面最前沿的科学研究,打造第一流的国际学术和生活环境,吸引世界上最优秀的科学家,期望经过一段时间历练出更多的中国自己的顶尖学者。
在国家部委和上海市政府联合支持下,2016年李政道研究所在上海交通大学成立。上海市将李政道研究所作为“建设具有全球影响力的科创中心”的重点任务和上海“张江综合性国家科学中心”的重要组成部分。
李所在做什么?
据张杰院士介绍,李政道研究所在第一个五年建设期,形成了天文与天体物理、粒子与核物理、凝聚态物理三大研究方向,组建了各研究方向的科研队伍。该所已完成《李政道研究所2035发展规划》,希望用三个5年的时间,形成基础研究的“上海学派”,到2035年建成有重要学术影响力的世界一流基础科学研究所。
目前李所正“全所围绕‘极端宇宙条件下物质的起源与演化’进行全方位深入探索,以期实现重大突破”。
进入大科学时代,科学的发现更离不开科学装置。针对探索根本性科学问题的需要,李所在上海张江大本营建设了实验室天体物理实验平台、拓扑材料研究实验平台、大规模科学计算平台三个研究平台,并在全国范围内同时启动三个前进观测基地的布局,包括位于四川锦屏2400米深地的PandaX暗物质和中微子探测装置二期建设、青海冷湖4200米海拔的JUST光谱望远镜一期建设、海南南海3500米深海的TRIDENT中微子望远镜(“海铃计划”)一期建设,开展有组织科学研究。
李所有多牛?
本次调研采访恰逢李政道研究所举办第七届稀有气体氙在科技中的应用国际研讨会(XeSAT2024)。本次会议共有来自6个国家和地区的近60名学者参与,主要讨论液氙探测器在物理、化学、医学和工程等各领域中的应用以及最新的工程技术进展。
会上,上海交通大学李政道研究所牵头的PandaX实验组和国际同行交流了近期利用自然氙开展暗物质和中微子探测的最新成果:发布了PandaX-4T实验当前全部数据探测暗物质的结果,在大质量暗物质区域再度刷新探测灵敏度;利用自然液氙探测器对氙-134双中微子和无中微子双贝塔衰变进行了国际最灵敏的搜寻。
PandaX实验组计划开展的20吨级液氙探测器升级,将成为国际上体量最大、灵敏度最高的液氙实验。PandaX合作组发言人、李所副所长刘江来教授表示:“中国主导的PandaX液氙暗物质和中微子探测实验经过十几年的发展,在国际上从‘跟跑’发展到了‘并跑’阶段,并希望快速推动新一代探测实验的建设,对暗物质和马约拉纳中微子给出关键性检验,并积极吸引国际同行的参与,促成国际大科学合作。”
南海中微子望远镜计划(即“海铃计划”),是由李政道研究所牵头开展的前沿研究。“海铃计划”旨在探索建设中国首个三千米以下深海海域的高能中微子望远镜,通过捕捉天体及地球大气中核反应过程产生的高能(>100 GeV)中微子,开展探索极端宇宙,揭秘宇宙射线起源,寻找新物理规律及多科学交叉的前沿研究。
作为前期预研项目,30余位科学与技术人员共同组成的“海铃探路者”海试团队于2021年9月赴南海科考,成功地在预定海域布放数套自研的实验仪器,在3500米海深处原位采集到超过1TB的数据,并针对全水深海水相关性质进行扫描、检测。经深入分析,验证了预选海域是良好的台址。目前,海铃探测器的原型样机正在研发中。
(科技日报记者 陈可轩 摄)
责任编辑: 李梦一