2017年10月,由中国留学人才发展基金会全球服务平台(以下简称“全球服务平台”) 美国办事处与美国布鲁克海文国家实验室多次磋商,为促成中美科研项目深度合作,培养中国国内顶尖科研人才,经全球服务平台美国办事处的极力争取,决定原来由美国伊利诺伊州大学香槟分校(UIUC)负责的sPHENIX部分项目,交由全球服务平台“CIACP”负责组建sPHENIX中国合作组。

美国布鲁克海文国家实验室的sPHENIX项目是人类下一阶段最重大的核物理研究项目之一,也是中美历史上最大的高能物理研究合作项目,中国机构可以得到完整的全部实验设计与设备建造技术,对于提升中国高能物理科研水平有巨大贡献。2017年12月25日,经美国sPHENIX项目委员会审核并投票通过,最终确认了中国合作组的成员名单,标志着中国高能物理研究团队正式进入美国核心科研领域,创造了新的里程碑。

参与中国合作组的7所国内高校及机构分别是:北京大学、清华大学、复旦大学、中国科学技术大学、中山大学、中科院上海应用物理研究所、中科院现代物理研究所。“CIACP”仅花了一个多月时间就成功组建了这支在国内拥有最顶尖实力的科研团队,作为中美两国近代以来高能物理领域最重要的合作项目——sPHENIX将提高我国科研的国际影响力和竞争力,进而快速提升中国科研的国际地位。

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sPHENIX


源远流长的sPHENIX项目

早在1990年,美国布鲁克海文国家实验室就建造了相对论重离子碰撞机(RHIC)。在RHIC上有4个较为重要的实验组,包含PHENIX, STAR, PHOBOS 和BRAHMS四个实验组。STAR和PHENIX是其中两个比较大的实验组,而PHENIX是四个实验组中最大的一个。

n  STAR实验

STAR实验致力于寻找夸克—胶子等离子体(QGP)这种新的物质状态和进行相对论重离子碰撞的物理研究。

n  PHENIX实验

中方进行了PHENIX实验阻抗板探测器RPC的研制,并承担了PHENIX实验RPC探测器的主要元件在中国的生产、测试和在美国的安装。一定程度上,我们可以把PHENIX理解为sPHENIX项目的“低配版”。

n  sPHENIX项目

而作为PHENIX实验的一个重大升级,sPHENIX项目是美国2015 HOT QCD白皮书和美国国家核物理长期计划(LRP)最高优先级项目,致力于建设一个探测夸克胶子等离子体的设施以寻找夸克和胶子的量子色动力学(QCD)的内部工作原理。美国布鲁克海文相对论重离子碰撞机(RHIC)和欧洲大型强子对撞机(LHC)两大设备的互补协助是达成这一目标的关键,而其中,使用当前最先进的技术在RHIC所建设的探测器项目则称为sPHENIX。

此次,中国团队将在sPHENIX项目中占据非常重要的位置,承担许多重点观测工作。加入sPHENIX项目可使得中国团队在国际合作组中扮演更为重要的角色,为中国高校及机构赢得更广泛的国际认可。

中国高能物理领域的上下求索之路

中国高能物理研究领域一直不乏为科研殚精竭虑的顶尖人才,他们始终走在高能物理研究的征途中,“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。

中科院新晋院士马余刚教授曾领导小组加入STAR实验。他领导RHIC-STAR中国组研制完成了基于MRPC型的大型飞行时间谱仪,极大提升了STAR探测器的粒子鉴别能力;与合作者发现了首个反物质超核-反超氚核,发现了迄今最重的反物质原子核-反氦4,首次实现了对反物质相互作用的测量,以上成果两次入选“中国科学十大进展”。2013年增选为中科院院士的赵政国教授也曾参加过欧洲大型强子对撞机(LHC)主探测器 ATLAS 的相关研究。

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马余刚与时任BNL实验室物理部主任(中)、STAR发言人(右)合影


复旦大学黄焕中教授作为RHIC-STAR“夸克胶子等离子体”专家组成员,于2005年发表了《RHIC上发现“夸克胶子等离子体”》的评述文章(也称《STAR 白皮书》,发表在 Nucl. Phys. A757 (2005) 102),该文章是核物理领域引用率最高的文章之一。黄教授还是RHIC-STAR理事会的主席,在制定未来的研究计划和管理中起着重要作用。

北京大学物理学院冒亚军教授目前正在进行RHIC/PHENIX相对论性重离子对撞实验中的μ子探测。冒教授自1989年到1991年先后在美国加州理工学院和欧洲核子中心参与L3国际协作。1996年到2001年在日本理化学研究所和美国布鲁克海文国家实验室参与了“RHIC自旋物理研究计划”。

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冒亚军,北京大学物理学院教授,博士生导师,兼中国科学院高能物理研究所客座研究员和日本理化学研究所共同研究员,中国高能物理学会理事


上述这些学者教授所从事的研究均与RHIC有关。此次,冒亚军教授、黄焕中教授以及由马余刚院士指导的中科院上海应用物理研究所研究员陈金辉均将加入“CIACP”中国合作组,参与sPHENIX项目。

中国高校及机构顶尖人才加入国外顶尖实验室,带来的不仅仅是科学前沿的研究本身,更重要的是为我国培养塑造了一支高水平的实验团队。通过与国际先进团队的接触和对前沿技术的学习,国内高能物理实验团队跨越到了国际水平。

推进科研国际化的“CIACP”项目

“CIACP”,全称“China International Academic Collaboration Program”,即“中国国际学术合作计划”,是中国留学人才发展基金会全球服务平台依据过去几年在美国长期运营学术交流项目与会议的广泛学术人脉基础,与美国顶尖大学一流实验室达成在“人才培养及人才引进”、“课题实验室共建”、“科研成果转化”、“合作办学”等多方面合作计划。

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“CIACP”的核心目标是为了促进中美学术与科研交流,并加速中国科研领域的国际化进程。目前,“CIACP”已推出多个重量级科研项目,包括计算机科学、生物基因、生物健康、高能物理、建筑设计、数学动力、计算新闻学、计算分子生物、软件系统、人工智能、无人驾驶等领域,首批包括麻省理工学院、哈佛大学、宾夕法尼亚大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、普林斯顿大学等一流学府,且合作均为校内顶尖科研院所,如MIT物理基础实验室、纽约大学分子机制实验室、UCB新媒体中心、刘易斯托马斯实验室等高端实验室。预计2018年将扩大至美国20所顶尖高校的100多个顶尖实验室开展多层次、多领域的合作。

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