鄒冰松院士：為而不爭(zhēng) 上善若水

與中關(guān)村的高樓林立、行色匆匆明顯不同，大約2公里外的中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)理論物理所)似乎如“孤島”一般，一幢小樓，幾十位科研人員。

鄒冰松的辦公室在二樓，一年的大部分時(shí)間，他都待在這里，思考、交流幾乎是他的全部。他每天早上在家吃過(guò)早飯9點(diǎn)到辦公室，晚上10點(diǎn)左右離開(kāi)。中午和晚上吃飯?jiān)趫@區(qū)食堂解決，一葷一素，一碗免費(fèi)的湯。中午和同事一起，而晚上通常會(huì)選擇沒(méi)有人的桌子一個(gè)人慢慢地吃完飯。

2021年11月，鄒冰松因在強(qiáng)子物理領(lǐng)域的杰出成就被增選為中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)物理學(xué)部院士，這是國(guó)家設(shè)立的科學(xué)技術(shù)方面的最高學(xué)術(shù)稱(chēng)號(hào)。各種邀約隨之紛至沓來(lái)，他的手機(jī)、辦公室“熱鬧”了起來(lái)。

“除了與我研究相關(guān)的，能拒接就拒絕。”在鄒冰松看來(lái)，“院士”也不是什么都懂。如今，喧囂漸散，鄒冰松再次走回他的理論物理世界中。

他從未感受過(guò)痛苦，因?yàn)闊釔?ài)，可抵萬(wàn)難與孤獨(dú)。

轉(zhuǎn)變：與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的理論研究

很多公開(kāi)場(chǎng)合介紹鄒冰松時(shí)稱(chēng)他為“理論物理學(xué)家”，但他更愿意把自己看作是理論與實(shí)驗(yàn)的“橋梁”。

1990年，從理論物理所博士畢業(yè)后，鄒冰松申請(qǐng)到了瑞士國(guó)立粒子和核物理研究所(又稱(chēng)保羅謝勒研究所，PSI)博士后職位。他是國(guó)內(nèi)第一個(gè)申請(qǐng)到PSI正式博士后的學(xué)者。最初，他原本想繼續(xù)博士生時(shí)所從事的理論物理研究。

PSI坐落在阿爾卑斯山腳下，阿勒河谷間，毗鄰歐洲核子研究中心——它擁有質(zhì)子同步回旋加速器、超級(jí)質(zhì)子同步回旋加速器及目前世界上最高能量的大強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)等全系列的粒子加速器系統(tǒng)。

在這里，鄒冰松第一次感受到了來(lái)自粒子物理實(shí)驗(yàn)與理論互為協(xié)作的沖擊，他為此轉(zhuǎn)變了研究方向——投入與實(shí)驗(yàn)密切結(jié)合的理論物理研究中。

鄒冰松的博士后導(dǎo)師同時(shí)也是蘇黎世大學(xué)教授，他們開(kāi)展了與歐洲核子研究中心的低能反質(zhì)子實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)的理論研究，經(jīng)常組織討論會(huì)，鄒冰松也主動(dòng)參與，且充滿興趣。直覺(jué)告訴他，理論基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，必大有可為。

兩年后，“為了學(xué)習(xí)更純正的英語(yǔ)，與實(shí)驗(yàn)聯(lián)系更密切。”鄒冰松申請(qǐng)到了英國(guó)倫敦大學(xué)QMC-盧瑟福實(shí)驗(yàn)室研究助理職位。在這里，他加入了歐洲核子研究中心低能反核子實(shí)驗(yàn)國(guó)際合作組，負(fù)責(zé)做實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的理論分析。

當(dāng)年，國(guó)際粒子數(shù)據(jù)組發(fā)布的粒子譜數(shù)據(jù)表中，收錄了3個(gè)確立的同位旋為0的輕標(biāo)量介子——這是來(lái)自國(guó)際多個(gè)合作組的分析結(jié)果。鄒冰松與其合作者采用了符合pp散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的pp S-波振幅的新處理方法，重新分析了低能反質(zhì)子-質(zhì)子湮滅和正負(fù)電子湮滅的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推翻了6個(gè)國(guó)際合作組過(guò)去的分析結(jié)果，根本性地改寫(xiě)了原來(lái)的輕標(biāo)量介子譜。

也因此，4年后，國(guó)際粒子數(shù)據(jù)組收錄的確立的該類(lèi)輕標(biāo)量介子變成了4個(gè)，且每個(gè)粒子的性質(zhì)都與原來(lái)大為不同，特別是新收錄確立的σ粒子被認(rèn)為是在核物理和強(qiáng)子物理中是非常重要的粒子，是核力中程吸引力的主要來(lái)源、最輕的強(qiáng)子激發(fā)態(tài)。

正確處理pp S-波振幅不僅對(duì)相關(guān)標(biāo)量介子的發(fā)現(xiàn)和確立起到關(guān)鍵性的作用，對(duì)很多強(qiáng)子譜實(shí)驗(yàn)分析也都至關(guān)重要。鄒冰松與其合作者提出的新的pp S-波振幅公式被歐洲核子研究中心LHCb、OPAL、WA102等大型國(guó)際實(shí)驗(yàn)組紛紛采用。

“對(duì)實(shí)驗(yàn)不了解，或反之對(duì)相關(guān)理論缺乏了解，做出的數(shù)據(jù)分析結(jié)果都會(huì)出錯(cuò)，因此，理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合非常重要，這方面人才也非常缺乏。”鄒冰松看到了這片廣闊天地，繼續(xù)尋找并試圖填平兩者之間的“溝壑”。

選擇：科研目標(biāo)明確

鄒冰松是個(gè)目標(biāo)非常明確的人。“想干什么?對(duì)方需要什么?能做什么?”這樣的思考貫穿于他的每一次選擇中，促使他不斷在理論、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算交叉的物理學(xué)中作出了開(kāi)拓和突破性成果。

比如他喜歡核物理，盡管當(dāng)時(shí)還是“冷門(mén)”專(zhuān)業(yè)，大學(xué)也堅(jiān)定了選擇這個(gè)專(zhuān)業(yè);申請(qǐng)博士后想做介子相關(guān)理論研究，就只給國(guó)際三大“介子工廠”投遞簡(jiǎn)歷，明確自身優(yōu)勢(shì)，兩家發(fā)來(lái)錄取通知。

回國(guó)亦是如此。1998年，鄒冰松準(zhǔn)備回國(guó)，選擇了高能所。他十分清楚自己的優(yōu)勢(shì)和目標(biāo)：與高能所理論物理研究室的粒子場(chǎng)論組、核物理組均有合作;鑒于國(guó)外的工作基礎(chǔ)，他自信能夠幫助提高北京譜儀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析水平。

那時(shí)，北京譜儀上所積攢的強(qiáng)子譜相關(guān)數(shù)據(jù)量，幾乎與國(guó)際相當(dāng)，但因缺乏數(shù)據(jù)分析，難有重要成果。高能所科研人員向鄒冰松表達(dá)了擔(dān)憂，“分析水平不行，強(qiáng)子譜方面難以出成果，數(shù)據(jù)也可能會(huì)廢掉，你能否回來(lái)?”

入職后，鄒冰松迅速組建課題組，引入了末態(tài)多粒子全信息張量協(xié)變振幅分波分析法，用于北京譜儀數(shù)據(jù)分析，首先利用1991年第一代譜儀的老數(shù)據(jù)，很快發(fā)掘了一批物理結(jié)果。

2001年后，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在改造后的北京譜儀及其數(shù)據(jù)分波分析中發(fā)揮了更大作用——提供理論公式和程序，培養(yǎng)物理分析人才，推動(dòng)先進(jìn)的全信息協(xié)變張量分波分析法，促進(jìn)了大批基于譜儀的物理成果產(chǎn)出，使北京譜儀的強(qiáng)子譜物理分析水平上了一個(gè)新臺(tái)階。

強(qiáng)子譜分析讓鄒冰松初露頭角，隨后他在國(guó)際上率先提出利用y衰變開(kāi)展核子激發(fā)態(tài)和超子激發(fā)態(tài)重子譜研究，主持課題組開(kāi)拓了北京譜儀重子譜新項(xiàng)目, 發(fā)現(xiàn)3個(gè)新核子激發(fā)態(tài)。

那時(shí)，中國(guó)重子譜研究幾乎不為人所知。2000年，美國(guó)杰弗遜國(guó)家實(shí)驗(yàn)室組織召開(kāi)國(guó)際會(huì)議，鄒冰松帶著最新研究成果報(bào)名參加。他作完報(bào)告，有幾位美國(guó)教授立馬找到他，表示驚嘆“沒(méi)想到在中國(guó)能做這樣的研究。”鄒冰松告訴他們，“我們不光能做，還獨(dú)具特色，能看到你們看不到的新核子激發(fā)態(tài)。”

國(guó)際同行給予了高度認(rèn)可。美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 Barnes教授在國(guó)際會(huì)議綜述報(bào)告中給予了大篇幅評(píng)述，說(shuō)道“相當(dāng)令人驚訝，鄒等人在北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的北京譜儀上利用J/y強(qiáng)子衰變研究N*譜”。

他所開(kāi)創(chuàng)的重子譜研究新項(xiàng)目，使我國(guó)在重子譜這一國(guó)際物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)研究的最前沿領(lǐng)域占有了重要的一席之地。那次會(huì)議之后，鄒冰松開(kāi)始頻繁被國(guó)際會(huì)議邀請(qǐng)作報(bào)告，其中大會(huì)特邀報(bào)告40余次，應(yīng)邀擔(dān)任粒子和核物理、少體物理、強(qiáng)子譜等系列國(guó)際會(huì)議的國(guó)際顧問(wèn)委員會(huì)成員。他成為國(guó)際專(zhuān)業(yè)核心期刊Nucl. Phys. A 的首位華人編委，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的論文引用上萬(wàn)次。

更可喜的是，越來(lái)越多的中國(guó)學(xué)者走上了國(guó)際舞臺(tái)。

“BES研究從過(guò)去每年僅一兩篇文章發(fā)表在國(guó)際高水平期刊上，到如今每年有數(shù)十上百篇。我國(guó)強(qiáng)子物理研究的整體水平有了大幅提高，新強(qiáng)子態(tài)方面走在國(guó)際最前列，這是一代又一代的學(xué)者共同努力的結(jié)果。”鄒冰松說(shuō)。

理論：要有“超前”思考

來(lái)自實(shí)驗(yàn)的刺激和檢驗(yàn)讓理論變得更具體，而理論的重要性也更在于它預(yù)見(jiàn)并指導(dǎo)未知的新現(xiàn)象。

“超前的原創(chuàng)理論也必不可少，思考實(shí)驗(yàn)當(dāng)下做不了的原創(chuàng)思想，這需要好奇心驅(qū)動(dòng)的自由探索。”這一點(diǎn)，是鄒冰松在追尋“失蹤的奇特強(qiáng)子態(tài)”時(shí)的深切體會(huì)。

標(biāo)準(zhǔn)模型，是物理學(xué)家們構(gòu)建的粒子物理學(xué)的基本理論，它包括了宇宙中大量的基本粒子、夸克模型......然而，標(biāo)準(zhǔn)模型它并不是粒子物理的終極理論，有些問(wèn)題它還解決不了，比如：超出傳統(tǒng)夸克模型的奇特強(qiáng)子態(tài)是否存在?

事實(shí)上，由于理論上的不確定性和實(shí)驗(yàn)上的復(fù)雜性，使得尋找奇特強(qiáng)子都是粒子物理和核物理研究中最具挑戰(zhàn)性的前沿。

21世紀(jì)初，尋找五夸克態(tài)在理論和實(shí)驗(yàn)上就一度充滿爭(zhēng)議，國(guó)際上相繼有十多個(gè)實(shí)驗(yàn)組曾宣稱(chēng)觀測(cè)到了“q+五夸克態(tài)”存在的跡象，甚至國(guó)際粒子數(shù)據(jù)組已將其列為確立的粒子?？捎捎谄渲腥魏我粋€(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量都不是很高，且粒子信號(hào)不強(qiáng)，后來(lái)的實(shí)驗(yàn)不斷給出負(fù)面結(jié)果，最后表明“不存在”!

鄒冰松重新提出了一套“新”理論：提出了重子中的五夸克成分可能主要以某種特定的夸克有色集團(tuán)的形式存在的新見(jiàn)解，解釋了傳統(tǒng)夸克模型遇到的一些突出的困難，他主導(dǎo)首次預(yù)言了3個(gè)質(zhì)量在J/y-p閾值以上含有`cc的Pc五夸克態(tài)，建議通過(guò)J/y-p衰變道尋找。

在2015-2019年，LHCb實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到3個(gè)與鄒冰松等人預(yù)言相符的Pc態(tài)。這也意味著，各類(lèi)五夸克態(tài)歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的尋找，終于有一類(lèi)獲得確證。

鄒冰松當(dāng)時(shí)的博士生、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)助理教授吳佳俊參與了這項(xiàng)工作。他回想起投稿經(jīng)歷時(shí)告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，一開(kāi)始，他們把這一成果投給物理學(xué)頂尖雜志《物理評(píng)論快報(bào)》時(shí)，被拒絕發(fā)表，一條評(píng)審意見(jiàn)是“太早了，距離能做實(shí)驗(yàn)還需5年。”

“理論就應(yīng)該走在實(shí)驗(yàn)前面。”他們說(shuō)服了雜志編輯，最終得以發(fā)表。

在鄒冰松看來(lái)，理論研究一定要有好奇心驅(qū)動(dòng)的自由探索，其作用會(huì)隨科技發(fā)展慢慢顯現(xiàn)，歷史上不乏這樣的例子。“對(duì)于理論物理來(lái)說(shuō)，諾貝爾獎(jiǎng)大多頒給提出原創(chuàng)思想的人，而非幫助實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的人，比如‘上帝粒子’黑格斯粒子的發(fā)現(xiàn)。”

“允許一小部分人自由探索，不見(jiàn)得誰(shuí)能拿諾貝爾獎(jiǎng)，但應(yīng)該支持一批有夢(mèng)想的人，做最原創(chuàng)的研究。”鄒冰松說(shuō)。

為而不爭(zhēng) 享受科研

在鄒冰松的學(xué)生群里，流傳著一張照片，那是凌晨1點(diǎn)，清冷的道路上，只有鄒冰松一人，昏黃的路燈映照著他回家的背影。

“鄒老師特別勤奮，晚上8點(diǎn)以后去找他，他基本都在。”吳佳俊說(shuō)，那時(shí)，鄒冰松已擔(dān)任理論物理所的副所長(zhǎng)，白天忙行政事務(wù)，晚上要繼續(xù)做研究。

“我們家基本上是晚上10點(diǎn)后才聚齊。”鄒冰松笑著說(shuō)，熱愛(ài)便不覺(jué)得累，“如果你真的對(duì)科學(xué)感興趣，沒(méi)有條件也會(huì)創(chuàng)造條件。”

對(duì)于學(xué)生，鄒冰松亦是如此希望，要對(duì)科學(xué)有興趣，只有內(nèi)在驅(qū)動(dòng)才會(huì)更加積極主動(dòng)，他從不“push”學(xué)生。在吳佳俊的印象中，鄒老師從未跟學(xué)生們紅過(guò)臉，但他的要求高于簡(jiǎn)單的博士生畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，“他會(huì)早早地給學(xué)生定下培養(yǎng)計(jì)劃，指明方向，布置課題。這種培養(yǎng)方式，反而激發(fā)了學(xué)生們的主觀能動(dòng)性。”

“紳士、儒雅”，提起對(duì)鄒冰松的印象，理論物理所的行政管理人員脫口而出，這也幾乎是所有人第一次見(jiàn)到鄒冰松的感覺(jué)。

16年過(guò)去了，吳佳俊一直記得第一次見(jiàn)鄒冰松時(shí)的場(chǎng)景。那個(gè)暑假，還在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)讀大三的他，來(lái)高能所跟隨鄒冰松做“大學(xué)生研究計(jì)劃”。

高能所在中國(guó)科學(xué)院大學(xué)玉泉路校區(qū)，靠近玉泉路地鐵站。“那時(shí)周邊還都是土路。”吳佳俊回憶著，鄒冰松讓他在地鐵站口等著，之后便推著一輛自行車(chē)走過(guò)來(lái)，把他的行李放在后座上，還幫我安排好了住宿、辦公室等。

對(duì)自己、對(duì)孩子，鄒冰松始終崇尚“上善若水”，清微淡遠(yuǎn)。在他看來(lái)，過(guò)程比結(jié)果更重要，受點(diǎn)挫折、吃點(diǎn)苦對(duì)人生成長(zhǎng)有幫助，他對(duì)孩子的成長(zhǎng)從不作要求，努力與否全靠自己，讓他們按照自己的興趣選擇，只是以身作則地營(yíng)造好的家庭環(huán)境。如今，3個(gè)孩子全都考入了北京大學(xué)。

“從小，我父母就是這樣教育我的，他們尊重我所做的任何選擇。”在鄒冰松看來(lái)，“順流而下的水也可能匯入大海，也可能成為云彩，重要的是享受科研道路上的風(fēng)景。”

鄒冰松院士(受訪者供圖)

標(biāo)簽：