活力中国调研行|十年筑基,李政道研究所书写物理基础研究高分答卷

唐一路 张倩 2026-07-07 22:18:47

从四川锦屏山2400米的深地,到海南南海3500米的海底,再到青海冷湖4320米的雪域之巅……上海交通大学李政道研究所的科学家们正用自己的双手编织一张探索宇宙根本奥秘的大网。2026年,建所十周年之际,这所承载着李政道先生“建立世界前沿基础科学研究机构”遗志的研究所,正以“大科学研究范式”为笔,书写基础研究的“上海答卷”。

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凝练科学使命,探寻科学根本

走进李政道研究所,记者感受到的是向人类认知边界发起冲击的渴望。“我们聚焦的是根本性的科学问题。”中国科学院院士、李政道研究所所长张杰表示,“要研究根本性的科学问题,我们需要世界上最好的手段,不是一个,而是要从很多的视角一起用最先进的手段。”

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,这种对“最先进手段”的追求,体现在一张覆盖海陆空的宏大版图上。其中,在四川锦屏,由李政道研究所特聘学者周宁参与研制的PandaX液氙探测器正从4吨级向20吨级跨越,犹如一枚“巨型银色胶囊”深埋地下,捕捉暗物质与普通物质碰撞时那微弱的几乎无法察觉的闪光。PandaX团队曾利用PandaX-4T首次观测到太阳中微子和原子核相干弹性散射的迹象,这一成果入选美国物理学会年度十大亮点,中国主导的暗物质实验达到了里程碑式的灵敏度。

同时,研究所内粒子物理的探索触角延伸到了自然界一种极其神秘的基本粒子——缪子。全球研究缪子的科学家仅约500人。马来西亚籍学者许金祥在踏遍25个国家和地区50多个城市、经过16年海外学习工作后,于2019年底加入李所。他深耕的缪子物理,与中微子物理、暗物质探测形成了天然的互补。而他从零开始建成了缪子科技实验室,不仅参与国际最前沿的“缪子反常磁矩”测量,还将缪子成像技术应用于上海地下空间的安全监测。

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向深向远发力,捕捉宇宙信使

在海南深海,李所部署了深海中微子望远镜建设计划——“海铃计划”,建设全球独有的近赤道深海中微子望远镜。“中微子一旦产生,就可以直直地传播到地球,不受宇宙中其他天体的干扰。”李政道研究所青年学者、海铃计划副总师梅华林在介绍中微子探测原理时,形象地解释了为何要选择深海,“我们在海南深海3500米建造这个中微子望远镜,建成后将能够监控十立方公里的海水体积,这比南极‘冰立方’的监控体积有数量级的提升。”

但深海布放绝非易事。数百米长的探测串链如何在复杂的洋流中精准展开?2025年8月,由上海交大自主研制的柔性布放装置“蜘蛛系统”(SPIDER)成功完成海试。它像一只潜入深海的“蜘蛛”,借助水下机器人辅助,将“蛛丝”般的探测串链从紧凑形态精准展开。在探测单元上,“海铃”独创的“混合型光电球舱”集成了31个高时间分辨的光电倍增管,对光子的时间响应更精准,从而能更准确地判定中微子的入射方向。梅华林说,这一项目不仅服务于粒子物理,还将为海洋科学、地球物理等多学科提供前沿研究平台。从2022年底启动“海铃一期”,到如今“蜘蛛”海试成功,这一“近赤道中微子望远镜”建设正从构想走向现实。

海铃计划与PandaX项目,以及位于青海冷湖4320米海拔赛什腾山上的JUST光谱望远镜项目团队共同形成了李所“上天入地下海”的立体研究格局,以面向基础研究前沿,解决最根本的科学问题,实现重大原创性突破。

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涵养创新生态,实现筑巢引凤

基础研究的根本在人。在李政道研究所,国际化不仅是标签,更是基因。这里已汇聚来自16个国家和地区的150余名科研人员,国际学者占比近40%,形成了一支金字塔型的顶尖人才梯队。

针对基础研究周期长、难度高的特点,研究所对标世界一流机构,创新构建了适配大科学研究范式的治理体系。在评价机制上,对长聘教轨青年学者实施“3年短期诊断、6年长周期考核”模式,中期侧重发展性评估与精准培育,终期采用国际顶尖小同行评议,重点评价创新能力、未来潜力和国际影响力。

张杰表示:“我们最核心的是6年的长周期考核,注重发展重点评价和创新能力、未来潜力和国际影响,所以不需要通过论文就能给出最精准的评价。”此外,对研究员、工程师则建立“一人一策”考核机制,以解决大科学装置建设运行中的实际问题为导向。同时,李所成立了由诺贝尔物理学奖委员会主席担任主席的国际学术咨询委员会,对科学方向、人才布局和重大项目进行战略研判,确保科研布局始终对标世界科技前沿。

在经费保障上,研究所正探索“长周期稳定支持+竞争性科研经费+社会捐赠”的多元资助体系。谈及经费支持,张杰表示,为了给科学家创造稳定的环境,他积极向各级政府、企业家和校友宣传李所在做什么,如今已初步建立起这一多元体系。

在文化层面,李政道研究所凝练出“天问”科学精神、“桃李荫翳,家安其所”的李所文化,以及“明知不可为而为之”的创业信念——正是这种精神气质,支撑着科学家们怀着“甘坐冷板凳”的长期定力,以更多原创突破助力高水平科技自立自强。

从深地、深空到深海,从上海到世界,这群探索者,正向着宇宙的终极奥秘,发起一场属于中国基础研究的“极限挑战”。

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