心无旁骛、执着探索

　　

　　――记中国科学院上海应用物理研究所马余刚研究员

　　

　　26岁破格获批晋升研究员；27岁荣获“上海市“十大杰出青年”称号；1997年获得“国家杰出青年”基金；1999年荣获中国科学院青年科学家奖；1999年入选“百千万人才工程”国家级人选；2001获国家自然科学二等奖；2004年获“上海市优秀专业技术人才”称号；2005年获得第五届“上海市自然科学牡丹奖”；2006年获得第九届中国青年科技奖；2008年获得上海市自然科学二等奖；他领导科研团队取得的“反超氚核”成果入选2010年度“中国科学十大进展”……这一系列的荣誉属于一位与中高能重离子核反应和奇异核束打交道的核物理学家――中国科学院上海应用物理研究所马余刚研究员。二十多年来，在被常人视为高深莫测和枯燥乏味的核物理世界里，马余刚研究员心无旁骛，在科研道路上执著并痴迷地探索前行，现已成活跃在国际核物理舞台上，具有较高知名度的青年科学家。

　　

　　刻苦钻研是他最大的特点

　　

　　受家庭影响，从小马余刚就勤奋好学，哪怕是在游戏中发现的“怪现象”他也要琢磨明白。瞧那认真的劲，父亲忍不住为儿子的钻研精神暗暗叫好。大学期间，每年寒暑假，马余刚都会和在南京大学物理系任教的哥哥一起探讨物理问题。有时为了争论探讨一个问题，哥俩要争论几天几夜方肯罢休。当马余刚成为当时全国最年轻的教授级科学家时，记者们不约而同地问其导师沈文庆（中科院院士），为何马余刚能取得如此的成就，是否具有特殊的天赋？沈先生一语道破：“他的最大特点就是刻苦钻研，无论在兰州，还在上海，许多人反映，小马所在实验室的灯总是全所最晚关的，也就是小马几乎天天工作到深夜12点才休息。”每天十五六个小时地在电脑上计算，看上去十分乏味单调，但他却不以为然，一旦全身心投入钻研，就产生无穷情趣，劲头越来越足，可谓一发不可收拾的态势。近年来，集所长助理、所学术委员会执行副主任、研究员、博导、研究室主任以及众多社会职务等多重身份于一身，在同事们和学生们的眼里，马余刚可真是一位穿梭世界的“空中飞人”。马余刚常常会说，现在社会职务多了，但在科研上千万不能懈怠，要尽可能地“挤”出时间放在科研上。上下班途中的班车上，其他人或是闭目养神或是闲聊，而他却抓紧时间仔细研读、思考文献或是审阅、修改论文。组会上，面对学生们在不同研究方向提出的问题，马老师都能一一做出详细解答和点评。学生们经常发现，马老师回复他们的邮件经常是来自凌晨2、3点钟。他对专业知识掌握的深度和广度，对国际同行研究动态的熟知程度，以及对学科前沿发展的见解，令一届又一届的学生深深折服。

　　

　　学科交叉激发创新灵感

　　

　　“科学研究越来越趋于交叉融合，无论自然科学各学科间、社会科学各学科间，乃至自然与社会两大学科间的交叉融合越来越多。”马余刚认为，人类在不同学科研究中，其实有不少相同、相通的方法，这就需要我们既“专”又“博”，在专业上有深度，对其他学问的知晓上有广度，才有可能在自己的研究领域驰骋纵横。他在国际上首次提出的原子核Zipf图和Zipf定律，就是对他这份感触一个最生动的诠释。

　　

　　上世纪末一个溶溶月色夜，夜已深，妻已入梦，而马余刚和往常一样披衣灯下，正饶有兴致地在网上冲浪，搜索着科学的最新发现。他看到德国语言学家Zipf的一项语言研究成果，Zipf研究证实：各种词汇从简单到复杂，它们的排列有一个反比规律。马余刚突然眼前一亮，马上联想到童年迷上物理的那段往事。

　　

　　马余刚是一个山里的孩子，像其他孩子一样小时也贪玩，尤其爱和小伙伴们玩“打仗”。有一天，他扔出的“泥弹手雷”，与“敌人”扔来的“泥手榴弹”在空中撞了个正着，“手榴弹”无恙而他的“手雷”却粉碎了。这下，小余刚不明白了。“为什么？”回家后，小余刚缠住在乡村小学当教师的爸爸问个究竟，但爸爸只告诉他，这是一个物理现象，究竟是什么原理他也不知道。同时还告诉小余刚，生活中还有很多很多物理现象……小余刚听得入神入迷，从此对物理情有独钟。此后，马余刚的课余时间再也不玩泥丸了，而是一头扎进了书籍里，“啃”起了对10岁孩子来说深奥无比的物理学，为他日后从事尖端的原子核碰撞现象研究奠定了基础。

　　

　　这个一直萦绕在马余刚大脑中的物理现象，使此时已在核物理研究领域崭露头角的马余刚马上想到，原子核与原子核碰撞时，也会像儿时的泥“手雷”那样碎裂，那么，这些碎片的大小排列，是否也有一定的规律性呢？马余刚用理论方法推理出原子核与原子核碰撞后，有可能产生类似液态水到汽态水的变化，此时其碎片大小也如Zipf语言词汇的排列类似，有一个反比关系。这一推理被马余刚定名为“原子核Zipf图和Zipf定律”。 1999年，他的论文发表在世界物理学顶尖学术杂志《物理评论快报》上，引起各国同行极大兴趣。2001—2003年间，马余刚这一推理得来的理论模型，先后被国外科学家在西欧核子中心和美国实验室得到应用和验证，并得到国际同行认可。

　　

　　带领中国科学家开展高水平的国际合作研究

　　

　　随着科学技术的迅速发展，现代高能重离子加速器上开展的核物理实验为研究宇宙早期物质形态提供了一种有效途径。位于美国布鲁克海文国家实验室（BNL）的相对论重离子对撞机（Relativistic Heavy Ion Collider，简称RHIC）是当前国际上重要的核物理研究大科学装置之一。RIHIC上先后建立了四个国际合作实验组，螺旋径迹探测器（Solenoidal Tracker at RHIC，简称STAR）实验组是其中之一。STAR实验组是一个大型的国际合作组，它由来自12个国家的54家科研单位组成，近500位科研人员参加。由于多方面的因素，我国还没有高能重离子对撞机，2001年RHIC-STAR列入中美高能物理合作框架，国内6家科研单位和高校构成了STAR-中国组。

　　

　　作为STAR-中国组三位召集人之一，自2004年以来，马余刚围绕STAR国际合作研究，牵头申请并主持了国家基金委重大国际合作项目、中科院知识创新重要方向性项目、973项目课题等多项重要科技项目，带领中国科学家在一些重要物理问题上取得了突破性进展，特别是寻找反物质原子核。2010年，他领导的课题组与STAR合作组其他中、外方科学家紧密合作，在上亿次金原子核进行高能“对对碰”的海量数据中寻找到首个反物质超核的证据，他们发展了复杂的数据分析软件，通过了繁琐的数据分析过程，寻找稀有粒子的踪迹。最终，他们通过重构反氦3和π介子的不变质量谱，探测到第一个反超核粒子——反超氚核。该论文发表在《科学》（SCIENCE）杂志。该成果入选了“2010年中国科学十大进展”。这是RHIC运行10年以来的第一篇发表在Science上的论文。2011年，RHIC-STAR国际合作组探测到氦核的反物质粒子——反氦4核，它是迄今为止所能探测到的最重的反物质原子核。STAR国际合作组的该研究成果发表在《自然》（Nature）杂志。这是RHIC运行11年以来的第一篇发表在Nature上的论文。在反氦4核的发现中，STAR的大型飞行时间探测装置（TOF）起了不可替代的作用。作为TOF项目的召集人，马余刚组织、协调国内外多家科研单位的科研队伍研发、建造了这一性能优异的大型飞行时间探测器，其指导的博士生在数据分析过程中做出了突出的贡献，并受STAR合作组的指派，在国际高能核物理最重要的系列会议Quark Matter（2011，法国）上做报告。

　　

　　2012年上海应用物理所“青年科技之星”表彰大会上，马余刚深情寄语青年人：“一个人的力量是有限的，团队的力量是无限的。每个人的成绩固然离不开个人的辛勤耕耘，但是这种成绩的取得无一离不开我们的合作者、我们的团队的集体贡献。大科学需要大合作，也需要大智慧。”正是凭借这种凝聚团队的智慧，马余刚带领中国科学家比肩国际一流科学家，在合作中发展，在发展中提升，使中国科学家在重大科学发现中占有正式的地位，增强了中国核物理科学研究的水平和影响力。

 

　    　 

 

　　马余刚，研究员，男，1968年3月出生，1994年7月获中科院上海原子核研究所（现中科院上海应用物理所）理学博士学位，现任中国科学院上海应用物理研究所所长助理、博士生导师，所学术委员会副主任、核物理研究室主任。国家自然科学基金杰出青年基金获得者；中国核物理学会常务理事，上海市核学会核物理主任委员，国家自然科学基金委第十、十二、十三届专家评审组成员，第三届中科院国际科技合作专家委员会成员，美国相对论对撞机－STAR国际合作组理事和STAR Talks 委员会委员，国际中微子双β衰变合作组（CUORE）理事，首届亚洲核物理联合会（ANPhA）理事。

　　

　　长期从事相对论重离子核物理和放射性核束物理的研究。主持了973计划课题、国家自然科学基金重大国际合作项目、国家自然科学基金重点项目、中国科学院知识创新工程方向性项目、上海市学科带头人项目等。在国际重要学术期刊发表论文300余篇，主编了3本国际会议文集，十多次在国际学术会议上邀请报告。

　　

　　获得第九届中国青年科技奖、上海市自然科学二等奖、上海市自然科学牡丹奖及上海市劳动模范等奖励和荣誉称号。

　　

　　人生格言：