张杰,中国科学院院士、上海交通大学李政道研究所所长
周宁、徐东莲、郑宪忠、许金祥,上海交通大学李政道研究所科学家
曾经有一位李所的科学家问我:张所长,你支持我们的科研探索,因为你是物理学家,知道这个研究的意义所在。但是如果十年之后,我们的研究依然一无所获,到时候你该怎么办?
我对他说,首先,我不相信你们在那样极端的探测条件下,十年时间真会一无所获。其次,即使你们失败了,你们也向更加年轻的一代诠释了基础研究所需要的坚守和自信,你们所有的探索都会化为后人前进道路上的基石。
天问求索 笃行致远
2025.11.11 上海
张杰:
在开始今天的演讲前,我想先请在座各位抬头,大家可以看到眼前这个球形大厅,放眼望去是一片蔚蓝的天空,我们为这里取名天问厅,这一幅沿着李政道研究所40米直径的球形中庭,沿坡道旋转向上的600米长的天问长卷,是2022年初,我与李所中外科学家用几个月的时间,经过33次线上会议讨论共同绘制出来的。长卷上,既有宇宙“创世”瞬间之壮丽,又有人类对于宇宙演化规律的发现与 理解。我希望,随着李所人对于宇宙奥秘的不断探究,天问长卷上的内涵与外延也将得到不断丰富与拓展。
我至今仍清晰地记得,2000年时,李政道先生曾说过:“中华民族应该在基础研究领域为人类文明进步作更大的贡献”,那时,我国科研事业已步入快车道,论文发表数量、专利申请规模、高档次期刊论文占比都已跻身世界前列。当时我还不能完全理解这句话的深刻含义。可随着对基础研究的深入理解,我渐渐明白:李先生追求的不是“数量”上的领先,而是“质量”上的突破——他期待中华民族能在探索自然本质、解答人类根本科学问题上,留下属于中国的印记,为人类文明进步作出更大的贡献——这不仅是科学层面的突破,更是中华民族伟大复兴的应有之义。
2014年12月,李政道先生致信习近平总书记,建议中国应该有一座像玻尔研究所一样的顶尖机构,在探索自然最根本的科学问题方面作出重大贡献。在国家部委和上海市的大力支持下,2016年,李政道研究所正式成立。 2021年底,受李先生委托,我有幸成为李政道研究所的所长,我深刻地感受到:我接过的是一份使命、一个梦想!什么使命?我想,我们要做的应该是成为一群勇闯基础研究“无人区”的勇士!什么梦想?那就是让中华民族为人类文明的进步与发展作出更大贡献! 李政道研究所的科学使命是什么?是聚焦根本性的科学问题,由此,“极端宇宙条件下物质的起源与演化”成为粒子与核物理、天文与天体物理两大研究部的共同研究焦点。而凝聚态物理研究部则瞄准另一个人类社会发展的瓶颈性难题——量子计算的可靠性。 为此,针对探索根本性科学问题的需要,我们决心充分利用我国极限自然条件的优势,建设专用科学装置群、实现极限探测能力,大家也可以把它理解为,我们要做的事是:上天、入地、下海! 接下来,我想邀请这些勇闯“无人区”的勇士们上台。首先向大家介绍的是PandaX团队的周宁。从2009年开始,他们就在四川锦屏山2400米深的岩石之下探寻暗物质,这种理论中存在但不可见的物质,或许是我们解开宇宙奥秘的一把关键钥匙。为此,他们在地底下苦守了16年!向至暗的深地发出天问。 周宁: 大家好,我是周宁。首先介绍我们的亲密战友——PandaX四吨级液氙探测器,它是我们研制的国际上第一个多吨级液氙实验,液氙是暗物质最可能“撞到”的一种普通物质,一旦碰撞发出了微弱的相互作用信号,就意味着可能捕捉到了暗物质的踪迹。 我经常被问到,“你们实验至今已经16年了,现在情况到底怎样了?”很抱歉地告诉大家,至今结果依然是零,甚至我们也不知道未来究竟能不能找到它。即便如此,我们也从没想过放弃。去年11月,我们首次观测到太阳中微子和原子核相干弹性散射的迹象,用16年时间终于“听到了”微弱的信号!这也标志了液氙实验达到了里程碑式的灵敏度。 正因为上海对待不同科研范式的包容性,让我们可以心无旁骛地搞科研。我想,我们会在2400米的深地,继续坚守!谢谢大家! 张杰: 下一位科学家徐东莲,是“海铃计划”团队的负责人。他们正在南海水下3500米深处建设新一代的深海中微子望远镜,这里没有来自宇宙射线和其它干扰源的干扰,是探测中微子的绝佳场所,我们的科学家直面未知难题,向寂静的深海发出天问。 徐东莲: 大家好,我是徐东莲。我们正在做的,是一个高度学科交叉的大科学计划:涵盖物理天文、海洋工程、海洋科学、信息动力及化学材料等多个方向。 近百位科学家与工程师们在一起协同攻坚,预计在2030年前后建成这个极具想象力的大科学装置!近千根的潜标串列,每根装载20个机关满满的光学探测球舱,形成精密的深海微光探测潜标阵列,犹如一片深海海底的“风铃”,静待宇宙中微子信使的“拨响”,这也是“海铃计划”名字的由来。谢谢大家! 张杰: 这位是我们的JUST光谱望远镜团队的郑宪忠,他们正在青海冷湖海拔4320米的山顶,建起我国首台大型通用型光谱望远镜。这里是全球天文学家的“朝圣之地”,同时却也是柴达木盆地西北的四大无人区核心区域,极端气候、高原反应和复杂地形考验着我们科学家的意志,但阻挡不了他们向宇宙发出天问的决心。 郑宪忠: 在向宇宙发出天问的宏大叙事背后,我想分享一些具体而微的细节。2022年,我们几经选址,把JUST望远镜的“家”安在了青海冷湖赛什腾山上,但要建成这个“家”,需要10年的时间。为什么 “放”一台望远镜,需要那么久? 它有一个4.4米口径的主镜,有120吨重,需要架3层楼高。它具备最先进的镜面校正技术,18块子镜,每块重150公斤,镜子后面有一套精密的支撑结构,能确保18块子镜拼接严丝合缝,精度要求小于30纳米。它的多目标光谱仪能在同一个焦面上一次性精准地“看到”2000个天体,这就像是用2000个针尖,同时精准戳中2000个只有发丝直径十分之一的地方,难度极高。我们正在争分夺秒,未来JUST光谱望远镜一定能为我国天文学研究跻身国际前沿提供基础性支撑。谢谢大家! 张杰: 最后要向大家介绍的,是全球五百分之一的科学家。为什么这么说?全球一共只有500位研究缪子的科学家,而来自马来西亚的许金祥,是其中非常出色的一位。李政道研究所汇聚了来自全球五大洲17个国家130多位科研人员,其中40%是来自国外的科学家,他们正用他们的国际智慧,向全世界发出天问。 许金祥: 我叫许金祥,来自马来西亚,定居上海已经6年。上海的大科学装置与高校云集,成为我们验证科研设想最好的选择。现在我的团队里有大约十位博士后和研究生,他们分别来自中国、日本、马来西亚等国家,我们聚在一起自由探索最前沿的科学问题,更有紧密的国际合作交流。 今年6月,缪子反常磁矩国际合作组向全世界公布了最新测量结果,合作组由来自7个国家、34个机构的近200名科学家组成,而李政道研究所的缪子物理课题组,是合作组中参与测量任务最全面的实验团队之一。谢谢大家! 张杰: 谢谢四位年轻的科学家。 曾经有一位李所的科学家问我:他说张所长,你支持我们的科研探索,因为你是物理学家,知道这个研究的意义所在。但是如果十年之后,我们的研究依然一无所获,到时候你该怎么办?是的,该怎么办?这是一个很好的问题!我对他说,首先,我不相信你们在那样极端的探测条件下,十年时间真会一无所获。其次,即使你们失败了,你们也向更加年轻的一代诠释了基础研究所需要的坚守和自信,你们所有的探索都会化为后人前进道路上的基石。 当下,中国向基础研究前沿领域发起冲击,探索根本性科学问题时,更需要发挥大科学研究范式的优势,带领科学家们开展聚焦式研究。李所就是这样一个试验田,在这里,你们能看到不同学科的交流合作,看到理论物理学家与实验物理学家的紧密合作,呼吸到宽容、多元、相互欣赏的学术空气。针对长聘教轨体系的学者,我们实行国际小同行评估制度:邀请15位同领域顶尖科学家,聚焦“创新力、未来潜力、国际竞争力”三维度评价,不看“帽子”、不数论文,不以短期成败论英雄。同时,为破解竞争性经费的不稳定性,我也将不少精力用于向政府、企业与社会各界,争取稳定的科研经费,并推动设立永续基金,目的是让李所的每一位科学家都能心无旁骛地开展研究,也推动根本性科学问题的探索快速迭代。 在李所,我们每个人都有“BIG DREAM”,在这里,你能看到一张张充满憧憬的面孔,他们来自世界各地,他们心怀理想,眼里有光。未来,我们希望李所成为全世界科学家向往的科学高地,在极端物态等若干领域不断开辟新的前沿,形成基础研究的“上海学派”,为人类文明进步作出不可或缺的贡献。 谢谢大家! (本文摘自张杰院士和他的科学家团队在“天问·时代答卷‘为国担当 勇为尖兵’先进事迹报告会”上的演讲全文) 团队介绍: 上海交通大学李政道研究所汇聚了一批国际顶尖的科学家,形成了一支以院士领衔、中外籍科研骨干为中坚的国际化高水平研究队伍,不断“向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进、向极综合交叉发力,突破人类认知边界”,在基础研究领域取得了一系列突破性成果。该团队由中国科学院院士、上海交通大学李政道研究所所长张杰领衔,汇集多国科研精英。在深地探测方面,特聘学者周宁所在的PandaX团队,在四川锦屏地下实验室开展暗物质直接探测研究;在深空探索中,JUST望远镜项目团队正在青海冷湖建设国内最高性能的大型通用型光谱望远镜;在深海探测领域,长聘学者徐东莲领衔的“海铃计划”团队正筹划在西沙海域建设我国首个深海中微子望远镜;同时,马来西亚籍长聘学者许金祥(Kim Siang Khaw)深耕缪子物理实验领域,聚焦缪子基本电磁属性的精密测量,其参与的“缪子反常磁矩精确测量”成果入选《Science》2021年度十大科学突破。这支兼具国际视野与创新能力的科研团队,正聚焦“极端宇宙条件下物质的起源与演化”的根本性科学问题,形成了“上天入地下海”的立体研究格局,打造基础研究的“上海学派”,为上海建设具有全球影响力的科技创新中心提供重要支撑,也为人类探索宇宙奥秘贡献中国智慧。







