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(chuàngxīn)策源功能和高端产业引领功能，加快(jiākuài)建成具有全球影响力的科技创新高地。在部分省区市“十五(shíwǔ)五”时期经济社会发展座谈会上，总书记指出，要瞄准世界科技前沿，在加强基础研究、提高原始(yuánshǐ)创新能力上持续用力。 基础研究是科创(kēchuàng)策源(cèyuán)的重要基石，是科技创新的源头活水。为更好支持基础研究，上海在全国率先(shuàixiān)推出多项首创性探索，深化体制机制改革，鼓励科学(kēxué)家开展(kāizhǎn)高风险、高价值研究，给予长期稳定支持，让他们(tāmen)十年干一件事，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45篇，平均每2天一篇，创历史新高。 本报今起推出“扎根上海，从0到1”系列报道，对话上海基础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(de)(de)勇气和“十年磨一剑”的耐心，展现上海用制度呵护勇敢的探索实践(shíjiàn)。 你知道缪子吗？作为自然界的一种基本粒子(jīběnlìzi)，缪子可用作“量子探针”，不仅有望揭示全新物理(wùlǐ)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(yánjiū)缪子的科学家仅约500人，拥有缪子源的城市(chéngshì)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，决定来到上海交通大学李政道研究所(yánjiūsuǒ)开展缪子的磁性(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 “基础研究是一场以一生为长度的马拉松(mǎlāsōng)，我希望在(zài)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。更重要(zhòngyào)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(mǎlāsōng)者，不介意起跑快慢 与不少年轻学者早早(zǎozǎo)专注于一个专业方向不同，许金祥有着异常(yìcháng)丰富的(de)跨学科研究经历——马来西亚高中毕业，申请到日本文部科学(kēxué)省的本硕奖学金，20岁就踏上了日本求学之旅，在京都大学和东京大学分别完成了本科与硕士学习。 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(gāonéngwùlǐ)。博士期间，他又前往瑞士苏黎世联邦理工学院(lǐgōngxuéyuàn)深造，开始(kāishǐ)聚焦冷缪子原子和缪子束流(shùliú)物理，研究高质量缪子束流的生成。博士毕业后，他加入美国华盛顿大学西雅图分校的精确(jīngquè)缪子物理实验团队，参与美国费米国家实验室的缪子反常磁矩精确测量实验。 很多人认为，在“出名要趁早”的(de)(de)(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(jǐbǎimǐ)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(shèjì)和搭建实验就要10年，最后5年才开始数据分析，没有跑马拉松的耐心和韧性，就无法坚持到最后。” 当然(dāngrán)，在这漫长的科研“马拉松”征途上，沿途会有很多惊喜与收获。来到上海后，许金祥发现(fāxiàn)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独到作用(zuòyòng)，比如大型集装箱的不开箱检测，他也(yě)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、加拿大、日本都有缪子源，我国也(yě)在广东东莞建设首个缪子源，为何会选择来上海？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(hézuò)机会，还营造了一个开放包容的科研环境，让(ràng)科学家能够专注于(yú)探索未知，推动前沿突破。 2019年第一次来上海，许金祥就去张江走了一趟。很多马路(mǎlù)以科学家命名，令他(tā)倍感亲切(qīnqiè)。尤其是(shì)在诺贝尔湖绿地看到了爱因斯坦雕像，更让他感受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。 回到美国西雅图后，他一直对上海念念不忘，很快决定来上海建立实验室。同时，张江有大批(dàpī)一流的生物医药企业，“我太太在(zài)这里(zhèlǐ)很容易找到合适的工作岗位”。 许金祥与学生在实验室(shíyànshì) 相对于美国已十分成熟、实验支撑完善的缪子研究团队(tuánduì)，李政道研究所(yánjiūsuǒ)的粒子物理研究团队平均年龄不到40岁(suì)，拥有探索未知的激情和挑战前沿的动力。“到处都有新的学术思想、有趣的想法，团队之间(zhījiān)的交叉合作非常频繁。”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(zhōngwén)申请，李所向有关部门建议(jiànyì)(jiànyì)改用中英文双语，这个建议很快被采纳并落实——这大大降低了(le)外籍学者申请经费时的语言障碍，提升了归属感和积极性。 2021年，许金祥提出建议，希望在硬(yìng)X射线自由电子激光装置(zhuāngzhì)（SHINE）建设高重频脉冲式缪子源。一年后，该项目入选上海市(shànghǎishì)“基础研究特区”计划，并获得了国际同行的高度认可。“这对研究缪子的人来说，绝对是振奋人心(zhènfènrénxīn)的一刻。” 前沿(qiányán)突破需要一点“不择手段” “想看到缪子吗(ma)？”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个粒子物理研究的不同时代。 看到缪子穿过过饱和异丙醇(yìbǐngchún)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”，穿越闪烁晶体的信号亮起的LED灯光，任(rèn)谁都会对大自然深藏的奥秘产生好奇。 “这是我的(de)本科学生的毕业设计，花费不过几千元，耗时几个(jǐgè)月。”许金祥说，当年第一个设计出这些实验的科学家几乎都得了(le)诺贝尔奖，“理论推演再完美，也需要得到实验的证实才能真正实现突破。” 尽管(jǐnguǎn)粒子物理实验通常是(shì)由几百人甚至上千人组成的大型国际合作组完成，但许金祥坚持鼓励学生在科研生涯早期(zǎoqī)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(jìn)六十，依然坚持亲自参与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现代软件(ruǎnjiàn)进行数据可视化分析。”他(tā)说，这种学术训练对他日后主持科研项目、管理团队、制定(zhìdìng)实验策略，都起到了非常关键的作用。 求学期间，许金祥形成了“不做(zuò)第一，只做唯一”的(de)科研(kēyán)信念(xìnniàn)。以缪子的电磁偶极矩精确测量为前沿主攻方向，他还利用自己的特色技术与同行开展各种合作，并从中汲取(jíqǔ)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合作组中担任多个物理分析和探测器研发工作的负责人。 “一位导师跟我说，一旦发现一个值得研究的有趣问题(wèntí)，就要全力以赴，甚至(shènzhì)必须(bìxū)‘不择手段’。”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、甚至创造可能去寻找跨领域解决方案。他希望自己在上海寻找到更多(duō)缪子神秘性质的答案。