李政道所许金祥：科研是马拉松，上海有适合的跑道｜扎根上海，从0到1

习近平总书记近日在上海考察时强调，不断增强科技创新策源功能和高端产业引领(yǐnlǐng)功能，加快建成具有(jùyǒu)全球影响力的科技创新高地。在部分省区市“十五五”时期经济社会发展座谈会上，总书记指出，要瞄准(miáozhǔn)世界科技前沿，在加强(jiāqiáng)基础研究、提高原始创新能力上持续用力。 基础研究是科创策源的(de)重要基石(jīshí)，是科技创新的源头活水。为更好支持基础研究，上海在(zài)全国率先推出多项(duōxiàng)首创性探索，深化体制机制改革，鼓励科学家开展高风险、高价值研究，给予长期稳定支持，让他们十年干一件(yījiàn)事，而非一年干十件事。今年一季度，上海科学家在《细胞》《自然》《科学》三大国际顶尖学术期刊上发表论文(lùnwén)45篇，平均每2天一篇，创历史新高。 本报(běnbào)今起推出“扎根上海，从0到1”系列报道，对话上海基础(jīchǔ)研究一线中青年科学家，讲述他们在各自领域挑战“大问题”的勇气和“十年磨一剑”的耐心，展现上海用(yòng)制度呵护勇敢的探索实践。 你知道缪子吗？作为自然界(zìránjiè)的一种基本粒子，缪子可用作“量子探针”，不仅有望(yǒuwàng)揭示全新物理规律，也在新型材料(xīnxíngcáiliào)研发、高温超导机制研究等前沿领域发挥着关键作用。 全世界研究缪子的科学家仅约500人，拥有(yōngyǒu)缪子源的城市只有5个，目前上海并不在其中。2019年底，马来西亚籍华裔科学家许金祥在踏遍25个国家50多个城市、经过16年海外学习工作之后，决定来到(láidào)上海交通大学李政道研究所开展(kāizhǎn)缪子的磁性(cíxìng)测量研究。 许金祥在实验室组装观测缪子的(de)云雾室装置 “基础(jīchǔ)研究是一场以一生为长度的马拉松，我(wǒ)希望在上海(shànghǎi)跑出最精彩的一段。”在许金祥看来，上海是一座尊重科学的城市，也有着国际化的氛围(fēnwéi)。更重要的是，李所的粒子物理团队年轻而充满活力，拥有无限可能，“在这里更能留下属于自己的科学印记”。 跑马拉松者，不介意起跑(qǐpǎo)快慢 与不少(bùshǎo)年轻学者早早专注于一个专业方向不同，许金祥有着异常丰富的跨学科研究经历——马来西亚高中毕业，申请到日本文部科学省的本硕奖学金，20岁就踏上了(le)日本求学之旅，在京都大学和(hé)东京大学分别完成了本科与硕士学习(xuéxí)。 在本科最后两年和硕士阶段两年，许金祥先后加入了(le)5个不同的课题组，研究方向涵盖原子物理、激光物理、生物物理和高能物理。博士(bóshì)期间，他(tā)又前往瑞士苏黎世联邦理工学院深造，开始聚焦冷缪子原子和缪子束流物理，研究高质量缪子束流的生成。博士毕业后，他加入美国(měiguó)华盛顿大学西雅图分校的精确缪子物理实验团队(tuánduì)，参与美国费米国家实验室的缪子反常磁矩精确测量(jīngquècèliáng)实验。 很多人认为，在(zài)“出名要趁早”的(de)内卷时代，尽早选定一个方向很重要。但在许金祥看来，科研不是短跑，而是一场一辈子的马拉松，起步时的几百米差距完全可以忽略。他说：“我在美国参与的这个实验，周期长达15年，设计和(hé)搭建实验就要10年，最后5年才开始数据分析，没有跑马拉松的耐心(nàixīn)和韧性，就无法坚持到(dào)最后。” 当然，在这漫长的科研(kēyán)“马拉松”征途上，沿途会有很(hěn)多惊喜与收获。来到上海后(hòu)，许金祥发现缪子探测技术能在大型物体的无损检测、城市地质监测等领域发挥(fāhuī)独到作用，比如大型集装箱的不开箱检测，他也很乐意与企业合作，将这些技术推向产业化。 在上海看到包容与成长的(de)空间 瑞士、美国(měiguó)、加拿大、日本都有缪子源，我国也在广东东莞建设首个缪子源，为何会选择来上海(shànghǎi)？许金祥说，上海不仅汇聚了丰富的学术资源和广阔的科研合作机会，还营造了一个开放(kāifàng)包容的科研环境，让科学家能够(nénggòu)专注于探索未知，推动前沿突破。 2019年第一次来上海，许金祥就去(qù)张江走了一趟。很多马路以科学家命名，令他倍感亲切。尤其是在诺贝尔湖绿地(lǜdì)看到(kàndào)了爱因斯坦雕像，更让他感受(gǎnshòu)到这座城市对科学的敬仰和追求——爱因斯坦的母校就是他就读过的苏黎世联邦理工学院。 回到美国西雅图(xīyǎtú)后，他一直对上海念念不忘，很(hěn)快决定来上海建立实验室。同时，张江有大批一流的生物医药企业，“我太太在(zài)这里很容易找到合适的工作岗位”。 许金祥与(yǔ)学生在实验室 相对于美国已十分成熟、实验支撑完善的缪子(móuzi)研究团队，李政道研究所(yánjiūsuǒ)的粒子物理研究团队平均年龄不到40岁，拥有探索未知的激情和(hé)挑战前沿的动力。“到处都有新的学术思想、有趣的想法，团队之间的交叉合作非常频繁(pínfán)。”许金祥十分享受这样的创新氛围。 让许金祥印象深刻的是，上海对外籍学者的尊重与支持。比如，一些同时面向国内外学者的科研项目只接受中文申请，李所向有关部门建议改用中英文(zhōngyīngwén)双语，这(zhè)个(zhègè)建议很快被采纳并落实——这大大降低了外籍学者申请经费时的语言障碍(yǔyánzhàngài)，提升了归属感和积极性。 2021年，许金祥提出建议，希望在硬X射线自由电子激光装置（SHINE）建设高重频脉冲式缪子源。一年后，该项目入选上海市“基础研究特区”计划，并获得了国际(guójì)同行的(de)高度认可。“这对(duì)研究缪子的人来说，绝对是(shì)振奋人心的一刻。” 前沿突破(tūpò)需要一点“不择手段” “想看到缪子吗？”走进实验室(shíyànshì)，许金祥打开了3个实验装置，它们分别代表了3个粒子物理(wùlǐ)研究的不同时代。 看到缪子穿过过饱和异丙醇气体留下的(de)白色尾迹、穿过一连串加上高压金属板时亮起的“闪电”，穿越闪烁(shǎnshuò)晶体的信号亮起的LED灯光，任谁都(dōu)会对大自然深藏的奥秘产生好奇。 “这是我的本科学生的毕业设计，花费不过几千元，耗时几个月。”许金祥说(shuō)，当年第一个设计出这些实验的科学家几乎都得了诺贝尔奖，“理论推演再(zài)完美，也需要得到实验的证实才能真正(zhēnzhèng)实现突破。” 尽管粒子物理实验(shíyàn)通常是由几百人甚至上千人组成的大型国际合作(hézuò)组完成，但许金祥坚持鼓励学生在科研(kēyán)生涯早期主导小型实验，独立完成从设计实验、搭建设备到数据分析的完整过程。 “我在华盛顿大学的(de)合作导师虽已年近六十，依然(yīrán)坚持亲自参与(yǔ)实验设备的搭建和测试，并经常与我讨论研究领域的未来发展方向和实验的总体规划，有时甚至会向我请教如何使用(shǐyòng)现代软件进行数据可视化分析。”他说，这种学术训练对他日后主持科研项目、管理团队、制定实验策略，都起到(qǐdào)了非常关键的作用。 求学期间，许金祥形成了“不做第一，只做唯一”的(de)科研信念。以缪子的电磁偶极矩精确测量为前沿主攻方向，他(tā)还利用自己的特色技术与同行开展各种合作，并从中汲取解开自身研究难题的灵感与思路。目前，他在美国和瑞士的国际(guójì)合作组中(zǔzhōng)担任多个物理分析和探测器研发(yánfā)工作的负责人。 “一位导师跟我说，一旦发现一个值得研究的有趣(yǒuqù)问题，就要全力以赴，甚至必须‘不择手段(bùzéshǒuduàn)’。”许金祥解释，这是指不被自己所在领域已有的技术手段所局限，尽一切可能、甚至创造(chuàngzào)可能去寻找跨领域解决方案。他(tā)希望自己在上海寻找到更多缪子神秘性质的答案。