J粒子的發(fā)現(xiàn)者

丁肇中的主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)與J粒子、膠子的發(fā)現(xiàn)

丁肇中在密歇根大學(xué)求學(xué)期間，經(jīng)理論物理學(xué)家烏倫貝克（George Uhlenbeck）點(diǎn)撥和勸說，結(jié)合自己的興趣，立志從事實(shí)驗(yàn)物理學(xué)研究。他心無旁騖地專注于實(shí)驗(yàn)物理學(xué)研究，迅速成長為一位技藝精湛卓越、計(jì)劃周詳嚴(yán)密的國際知名實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。丁肇中主攻高能物理學(xué)，長期致力于精確檢驗(yàn)量子電動(dòng)力學(xué)（QED）、量子色動(dòng)力學(xué)（QCD）和量子味動(dòng)力學(xué)（QFD），努力尋找新粒子和發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象。當(dāng)今高能物理實(shí)驗(yàn)幾乎都是集體合作項(xiàng)目，丁肇中作為國際“大科學(xué)”計(jì)劃團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目的行家里手，他領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)組在歐美各大高能物理實(shí)驗(yàn)室開展了卓有成效的國際合作研究，取得了一系列重大科研成果，碩果累累，蜚聲全球，被譽(yù)為“科學(xué)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的指揮大師”，躋身世界級(jí)物理學(xué)大師行列。

實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，物理學(xué)的根基在實(shí)驗(yàn)。丁肇中主張讓實(shí)驗(yàn)導(dǎo)引理論，實(shí)驗(yàn)可以推翻理論，進(jìn)而催生新理論，推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步，但理論是不可能推翻實(shí)驗(yàn)的。歸根結(jié)底，自然科學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)。興趣是科學(xué)研究的第一驅(qū)動(dòng)力，好奇心、想象力、探究欲、專注力、自信心和持之以恒是做好科研最為重要的素質(zhì)。科學(xué)研究是具有競爭性的，只有第一，沒有第二。丁肇中個(gè)性鮮明，性格耿直，洞察力強(qiáng)，注重細(xì)節(jié)，擅長國際合作與協(xié)調(diào)，善于捕捉稍瞬即逝的機(jī)遇，以科學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)、管理方式嚴(yán)格、行事風(fēng)格低調(diào)、工作鍥而不舍和對(duì)待下屬嚴(yán)厲而聞名，獲“科學(xué)沙皇”之綽號(hào)。他對(duì)科學(xué)的熱愛近乎癡迷，追求極致和純粹，一旦進(jìn)入工作狀態(tài)，就沒有了節(jié)假日和休息日，全身心地投入工作中并時(shí)常達(dá)到忘我境界，實(shí)為一個(gè)典型的“工作狂”。丁肇中精力充沛，率先垂范，以身作則，把工作視作生活方式，以工作為樂趣，一切圍著工作轉(zhuǎn)。他從不對(duì)自己不了解的事務(wù)發(fā)表意見，“不知道”“我不懂”便成為其口頭禪。丁肇中的業(yè)余愛好是書法、游泳、欣賞相聲和京劇，年輕時(shí)是足球迷。

1965年6月14日，哥大尼維斯回旋加速器實(shí)驗(yàn)室主任（任期：1961—1979年）萊德曼（Leon Lederman，1988年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主）領(lǐng)導(dǎo)的小組發(fā)表論文報(bào)告在布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室（BNL）利用交變梯度同步加速器（AGS，1960年7月29日能量達(dá)33 GeV，1968年以前在全球加速器中的能量為最高），通過實(shí)驗(yàn)成功觀測到由1個(gè)反質(zhì)子和1個(gè)反中子組成的反氘核。當(dāng)天《紐約時(shí)報(bào)》頭版以“物理學(xué)家以復(fù)雜的形式產(chǎn)生反物質(zhì)粒子”為題予以報(bào)道?？茖W(xué)家迄今仍未能制造出擁有正電子的完整反氘原子。初出茅廬的丁肇中作為萊德曼小組的主要成員之一而嶄露鋒芒。

丁肇中的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在以下6個(gè)對(duì)物理學(xué)發(fā)展具有重大影響的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中。

第一，電子半徑精密測量實(shí)驗(yàn)

1964年，哈佛大學(xué)皮普金（Francis Pipkin）小組宣稱利用坎布里奇電子加速器（CEA）通過實(shí)驗(yàn)測得電子半徑是10-13～10-14厘米并得出電子有體積的結(jié)論。1965年，康奈爾大學(xué)塔爾曼（Richard Talman）小組宣稱利用康奈爾電子同步加速器（CES）通過實(shí)驗(yàn)獨(dú)立地“驗(yàn)證”了皮普金小組的結(jié)論。QED關(guān)于電子沒有體積（即電子半徑不可測）的理論預(yù)言受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，丁肇中聽聞后疑竇叢生，同時(shí)鑒于電子是否有半徑關(guān)乎現(xiàn)代物理學(xué)的基石，故他不畏權(quán)威，大膽決定采用新方法重做這種實(shí)驗(yàn)。1965年10月，應(yīng)德國電子同步加速器中心（DESY）首任主任詹?？耍╓illilbald Jentschke）之邀，丁肇中以初生牛犢不怕虎的精神前往漢堡利用1964年建成的6 GeV電子同步加速器進(jìn)行正負(fù)電子對(duì)實(shí)驗(yàn)，1966年7月（1967年1月9日發(fā)表論文）通過實(shí)驗(yàn)測得電子半徑小于10-14厘米（后來通過Mark-J實(shí)驗(yàn)，特別是L3實(shí)驗(yàn)已改進(jìn)到小于10-17厘米），即電子是沒有半徑的類點(diǎn)粒子。

1966年8月31日至9月7日，第13屆國際高能物理學(xué)會(huì)議（其前身是高能核物理學(xué)羅徹斯特會(huì)議）在加州舊金山灣區(qū)伯克利舉行。丁肇中小組關(guān)于電子沒有半徑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果首次在大會(huì)報(bào)告中公之于眾，引起轟動(dòng)。丁肇中小組的實(shí)驗(yàn)推翻了此前2個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的結(jié)論，確認(rèn)電子沒有可測量的尺寸，平息了一場風(fēng)波。該實(shí)驗(yàn)維護(hù)了QED的準(zhǔn)確性和權(quán)威性，以“拯救了QED”而聞名，被傳為科壇佳話。

第二，重光子研究實(shí)驗(yàn)

重光子是指有質(zhì)量的光子，它是一種共振態(tài)矢量介子，與光子有著相同的量子數(shù)和相似的電磁性質(zhì)，且兩者之間可以相互轉(zhuǎn)化。3種典型重光子的主要衰變方式：ρ→π++π-，ω→π++π-+π0，φ→K++K-。1969—1971年在DESY，特別是1971—1973年在BNL，丁肇中小組利用AGS通過一系列光生矢量介子實(shí)驗(yàn)證實(shí)：ρ和ω可以相互轉(zhuǎn)化，除ω→3π衰變模式以外，還有可能存在ω→2π衰變模式，即ω先轉(zhuǎn)化為光子，然后光子再轉(zhuǎn)化為ρ。

丁肇中小組在深入探究重光子及其性質(zhì)以及探尋更重重光子的實(shí)驗(yàn)過程中意外地發(fā)現(xiàn)了J粒子，猶如哥倫布開辟新航線意外地發(fā)現(xiàn)了美洲新大陸，兩者有異曲同工之妙，正所謂“機(jī)遇只垂青那些有準(zhǔn)備的頭腦”（法國微生物學(xué)家和化學(xué)家、微生物學(xué)之父巴斯德語）。重光子研究實(shí)驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)J粒子實(shí)驗(yàn)的前奏和預(yù)演。

1980年，丁肇中在CERN領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行交叉儲(chǔ)存環(huán)R608實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)檢測τ子對(duì)的產(chǎn)生，繼續(xù)深入研究標(biāo)度現(xiàn)象和重光子的產(chǎn)生機(jī)制。

第三，發(fā)現(xiàn)J粒子實(shí)驗(yàn)

1964年2月，“夸克之父”蓋爾曼（Murray Gell-Mann，1969年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主）在強(qiáng)子分類八重態(tài)和坂田模型的基礎(chǔ)上，正式提出夸克模型（20世紀(jì)60年代中期，中國理論物理學(xué)家提出的層子模型在物理性質(zhì)上與此類似），目標(biāo)是用3味夸克——上夸克（u）、下夸克（d）和奇異夸克（s）——及其反夸克的不同組合來闡釋強(qiáng)子結(jié)構(gòu)。1968年8月（1969年10月發(fā)表論文），在斯坦福直線加速器中心SLAC（今SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室）完成的深度非彈性散射實(shí)驗(yàn)（1990年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)成果）首先證實(shí)夸克的存在，稍后更多的實(shí)驗(yàn)證實(shí)3味夸克的存在，夸克模型逐漸被學(xué)界接受。1970年10月，為了解釋與實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不符的味改變的弱中性流的存在，格拉肖（Sheldon Glashow，1979年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主）等人提出夸克混合GIM機(jī)制并引入一味新夸克——第4味夸克，即粲夸克（c）。

丁肇中的工作過于繁忙，且長期處于高度緊張的工作狀態(tài)，身體透支嚴(yán)重，1970年春患上了嚴(yán)重的神經(jīng)衰弱癥，醫(yī)生建議他至少休息1年。為了尋覓質(zhì)量更大的重光子，在BNL主任戈德哈伯（Maurice Goldhaber）的支持與幫助下，1971年春，身體已基本康復(fù)的丁肇中帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從DESY轉(zhuǎn)移到BNL，重返實(shí)驗(yàn)室，試圖利用AGS探尋1.5—5.5 GeV能區(qū)內(nèi)的新粒子。1972年5月，實(shí)驗(yàn)方案申請(qǐng)獲得批準(zhǔn)。1974年11月12日（同年9月獲得關(guān)鍵數(shù)據(jù)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并驗(yàn)核無誤后才公之于世），丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的E598合作組提交論文宣布，他們?cè)贏GS中采用30 GeV的質(zhì)子束轟擊靜止鈹靶，通過當(dāng)年剛建成的直徑為7英尺（2.13米）的氣泡室，在2.5—4.0 GeV能區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了由第4味夸克組成的新的亞原子復(fù)合粒子——J粒子。次日，里克特（Burton Richter）領(lǐng)導(dǎo)的SLAC和勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室（LBL，今LBNL）SLAC-SP-017合作組亦提交論文宣布，他們?cè)谒固垢Ｕ?fù)電子非對(duì)稱環(huán)形對(duì)撞機(jī)（SPEAR，當(dāng)時(shí)的能量是42 GeV）中通過Mark-I磁探測器發(fā)現(xiàn)了ψ粒子。丁肇中小組在研究質(zhì)子和質(zhì)子對(duì)撞產(chǎn)生正負(fù)電子對(duì)時(shí)發(fā)現(xiàn)了J粒子，里克特小組則在研究正負(fù)電子對(duì)湮滅時(shí)發(fā)現(xiàn)了ψ粒子，兩者殊途同歸。稍后確認(rèn)，兩個(gè)小組獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的J粒子和ψ粒子實(shí)為同一種粒子，故學(xué)界后統(tǒng)稱J/ψ粒子。同年12月2日，丁肇中小組的論文《一種重粒子J的實(shí)驗(yàn)觀測》和里克特小組的論文《正負(fù)電子對(duì)湮滅中窄共振的發(fā)現(xiàn)》同時(shí)發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》第33卷第23期。

1976年12月11日，丁肇中在“諾貝爾演講”中介紹，沿用K介子的命名慣例，再考慮到過去十年的工作主要集中在電磁流jμ（x）方面，故命名為“J粒子”。發(fā)現(xiàn)J粒子的主力干將之一陳敏在《科學(xué)的人文：一位物理學(xué)家的人文之旅》（2021）這本書中介紹，物理學(xué)中角動(dòng)量的符號(hào)是J，新發(fā)現(xiàn)的粒子剛好有1個(gè)單位的角動(dòng)量，故命名為“J粒子”，多年后因“J”形似“丁”才有人將它與丁肇中的姓氏相關(guān)聯(lián)。J粒子發(fā)現(xiàn)十周年的1984年，在麻省理工學(xué)院（MIT）理學(xué)院核科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（LNS）大樓（又稱回旋加速器樓，即44號(hào)樓，位于校園內(nèi)瓦薩街51號(hào)）的大門入口處上方安置了一塊很大的長方形紅字白底“J”字牌（2019年拆下后送往MIT博物館收藏）。該樓是一棟普通的兩層樓房，丁肇中的辦公室就在此樓內(nèi)。

J/ψ粒子是一類質(zhì)量較大、壽命超長的矢量介子，系由粲夸克及其反粒子組成的強(qiáng)子共振態(tài)。J/ψ粒子的基本性質(zhì)：不帶電荷，自旋為1，宇稱和電荷共軛均是-1，質(zhì)量是3.0969 GeV/c2，平均壽命是7.2×10-21秒，比一般強(qiáng)子共振態(tài)的質(zhì)量重好幾倍，壽命長成千上萬倍。J/ψ粒子的發(fā)現(xiàn)確認(rèn)了粲夸克的存在，促使夸克模型不得不擴(kuò)容升級(jí)。自此，夸克模型始獲學(xué)界普遍公認(rèn)，改變了世人對(duì)物質(zhì)最基本結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，打開了粲物理研究的大門，具有劃時(shí)代的意義，史稱粒子物理學(xué)的“十一月革命”。稍后，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了J/ψ粒子的徑向激發(fā)態(tài)和其他粲偶素（由粲夸克及其反粒子組成的束縛態(tài)家族）。J/ψ粒子在正負(fù)電子對(duì)撞中產(chǎn)率很高，其衰變是研究強(qiáng)子譜和尋找新粒子的理想途徑。

第四，發(fā)現(xiàn)膠子實(shí)驗(yàn)

1978年7月15日，DESY正負(fù)電子串列存儲(chǔ)環(huán)形加速器（PETRA）投入運(yùn)行，最高能量達(dá)38.54 GeV，系當(dāng)時(shí)全球能量最高的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)。在PETRA上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原有目標(biāo)是試圖發(fā)現(xiàn)頂夸克（未果）并繼續(xù)探測電子半徑，結(jié)果卻是意外地發(fā)現(xiàn)了膠子。1978年10月24日，丁肇中領(lǐng)銜的Mark-J實(shí)驗(yàn)安裝調(diào)試工作全部就緒。1979年9月17日，Mark-J實(shí)驗(yàn)組的論文《PETRA對(duì)撞機(jī)上的三噴注事例發(fā)現(xiàn)及量子色動(dòng)力學(xué)檢驗(yàn)》發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》第43卷第12期，文中報(bào)告發(fā)現(xiàn)了446個(gè)三噴注事例（比在PETRA上同時(shí)進(jìn)行的其他3個(gè)競爭對(duì)手PLUTO、TASSO和JADE實(shí)驗(yàn)組的事例都多一倍以上），這是膠子存在的直接證據(jù)（至今尚未發(fā)現(xiàn)自由膠子），同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地檢驗(yàn)了量子色動(dòng)力學(xué)并測定強(qiáng)相互作用的耦合常數(shù)。

1979年9月2日（《參考消息》在9月11日第4版予以譯載），《紐約時(shí)報(bào)》頭版在題為“難以捉摸的‘膠子’的發(fā)現(xiàn)使科學(xué)家激動(dòng)”的報(bào)道中稱：“在有關(guān)核粒子國際合作研究項(xiàng)目的歷史上，中國首次作出重大貢獻(xiàn)，有27名中國科學(xué)家參與了這項(xiàng)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)?！?月5日，《人民日?qǐng)?bào)》頭版以“丁肇中教授領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)膠子”為主標(biāo)題予以報(bào)道。膠子的發(fā)現(xiàn)是高能物理學(xué)發(fā)展史上的重大成就之一。

第五，L3實(shí)驗(yàn)

自1982年籌備階段起，丁肇中就將主要精力放在L3實(shí)驗(yàn)中直至2003年實(shí)驗(yàn)結(jié)束。L3實(shí)驗(yàn)取得了一系列重要進(jìn)展，成果豐碩，主要成就可歸納總結(jié)為以下3個(gè)方面：（1）宇宙中只有3代不同的輕子（e，μ，τ）以及與之相對(duì)應(yīng)的中微子和6味不同的夸克（u，d，s，c，b，t）；（2）電子、μ子、τ子和夸克都是類點(diǎn)粒子，都沒有體積，半徑都小于10-17厘米，無法檢測其內(nèi)部結(jié)構(gòu)；（3）所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果都與電弱統(tǒng)一理論相當(dāng)吻合?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)明是L3實(shí)驗(yàn)的副產(chǎn)品。

1977年6月30日，美國費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室（FNAL）宣布，哥大萊德曼領(lǐng)銜的E288實(shí)驗(yàn)組利用Tevatron加速器（1983年7月3日將質(zhì)子加速到創(chuàng)世界紀(jì)錄的512 GeV，1988年提高到900 GeV）通過400 GeV質(zhì)子對(duì)撞發(fā)現(xiàn)了底夸克（b，又稱美夸克）。1995年3月2日，F(xiàn)NAL又宣布，CDF和D0實(shí)驗(yàn)組利用Tevatron加速器通過質(zhì)子-反質(zhì)子對(duì)撞發(fā)現(xiàn)了頂夸克（t），標(biāo)準(zhǔn)模型中的6味夸克終于匯集齊全。

第六，阿爾法磁譜儀（AMS）實(shí)驗(yàn)

1994年，丁肇中發(fā)起并領(lǐng)導(dǎo)的AMS實(shí)驗(yàn)開始啟動(dòng)，這是與L3實(shí)驗(yàn)平行開展的另一項(xiàng)大型國際合作項(xiàng)目。1998年6月2—12日，AMS-01原型機(jī)隨美國“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)STS-91航班升空做前期測試運(yùn)行。2011年5月16日，AMS-02搭乘“奮進(jìn)號(hào)”航天飛機(jī)STS-134航班（系“奮進(jìn)號(hào)”的第25次，即最后一次飛行）在佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空，3天后被送至國際空間站，它是人類送入浩瀚宇宙的首個(gè)大型磁譜儀，揭開了人類通過大型實(shí)驗(yàn)裝備探尋宇宙起源之謎的序幕。AMS-02將永久安放在國際空間站的桁架上，約90分鐘繞地球一圈，直至國際空間站的使命全部結(jié)束（不早于2030年）。中國科學(xué)家為AMS-01/02傾注了大量心血，作出過很多重要貢獻(xiàn)，受到國際同行的高度評(píng)價(jià)和贊許。

AMS實(shí)驗(yàn)的科學(xué)目標(biāo)是探測宇宙中的暗物質(zhì)、反物質(zhì)和宇宙線，探究高能量正電子的起源、原初反物質(zhì)以及宇宙線的加速與傳播機(jī)制。2023年5月16日上午，在中國科學(xué)院高能物理研究所主辦的高能論壇上，AMS首席研究員丁肇中以“從加速器到太空：與中國科學(xué)家共同探索基本物理五十年”為主題，分享了多年來從事物理學(xué)研究的心得體會(huì)與感受并介紹說：太空中的AMS-02每天發(fā)回海量數(shù)據(jù)，現(xiàn)有觀測數(shù)據(jù)與目前的宇宙線理論不符，雖與一些暗物質(zhì)理論相當(dāng)吻合，但還不能完全排除其他理論。目前沒有任何現(xiàn)成理論能夠解釋清楚AMS-02所觀測到的全部實(shí)驗(yàn)結(jié)果，人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)還非常有限。一個(gè)全新的高精度實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，往往會(huì)顛覆我們以往對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。

丁肇中所獲科學(xué)大獎(jiǎng)與榮銜

1976年10月18日（周一），瑞典皇家科學(xué)院宣布將當(dāng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國斯坦福直線加速器中心（SLAC）實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家里克特和麻省理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家丁肇中，頒獎(jiǎng)詞是“因他們?cè)诎l(fā)現(xiàn)一種新的重基本粒子方面的開創(chuàng)性工作”。兩人因分別獨(dú)立發(fā)現(xiàn)J/ψ粒子而分享當(dāng)年68.10萬瑞典克朗（時(shí)約合14.0萬美元或27.2萬元人民幣）的諾獎(jiǎng)獎(jiǎng)金。多年后，勞倫斯 · 瓊斯教授曾評(píng)論丁肇中這位得意門生獲得舉世矚目的諾獎(jiǎng)的三個(gè)重要因素是“天賦、勤奮加運(yùn)氣”。丁肇中自喻，發(fā)現(xiàn)J粒子和膠子猶如在大雨中尋覓一顆不同顏色的雨滴。

丁肇中和里克特從發(fā)表論文到獲得諾獎(jiǎng)的時(shí)間間隔（即授獎(jiǎng)時(shí)滯）只有22.5個(gè)月，位居諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)最快獲獎(jiǎng)紀(jì)錄排行榜中的第五位（李政道和楊振寧創(chuàng)造的13個(gè)月整的最快獲獎(jiǎng)世界紀(jì)錄至今未破）。

1976年適逢美國獨(dú)立200周年，當(dāng)年5項(xiàng)諾獎(jiǎng)共頒發(fā)給7人（物理學(xué)獎(jiǎng)2人，化學(xué)獎(jiǎng)1人，生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)2人，文學(xué)獎(jiǎng)1人，經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)1人，和平獎(jiǎng)延后1年頒獎(jiǎng)），獲獎(jiǎng)?wù)呷际敲绹?。一個(gè)國家的人囊括某年頒發(fā)的所有諾獎(jiǎng)，這種情形在諾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)史上迄今仍是唯一一次。

丁肇中偕由父親、妻子、兩個(gè)女兒以及合作伙伴貝克爾（Ulrich Becker）、陳敏、吳秀蘭（理論物理學(xué)家吳大峻之妻）等組成的親友團(tuán)前往斯德哥爾摩參加1976年傳統(tǒng)的“諾貝爾周”系列活動(dòng)。12月10日下午，隆重的諾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮在斯德哥爾摩音樂廳舉行。獲獎(jiǎng)?wù)叩姆蛉税磻T例應(yīng)坐在臺(tái)下緊挨諾獎(jiǎng)得主的第一排，但丁肇中卻堅(jiān)持讓父親坐在那個(gè)位子。首先由諾貝爾基金會(huì)董事長、瑞典生物化學(xué)家和生理學(xué)家貝格斯特隆（Sune Bergstr?m，1982年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主）院士致歡迎詞，然后由瑞典皇家科學(xué)院院士、物理學(xué)家愛克斯朋（G?sta Ekspong）教授給物理學(xué)獎(jiǎng)得主做頒獎(jiǎng)致辭，緊接著兩位獲獎(jiǎng)?wù)咭来螐哪贻p的瑞典國王卡爾十六世 · 古斯塔夫（時(shí)年30歲）手中領(lǐng)取諾獎(jiǎng)金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)潞瞳@獎(jiǎng)證書。里克特和丁肇中的獲獎(jiǎng)證書左頁分別描繪采用正負(fù)電子對(duì)湮滅發(fā)現(xiàn)ψ粒子以及采用質(zhì)子束轟擊鈹核發(fā)現(xiàn)J粒子的科學(xué)意境，饒有趣味。丁肇中一行出席了當(dāng)晚在斯德哥爾摩市政廳一樓藍(lán)廳舉行的盛大的諾貝爾晚宴（晚宴后的豪華舞會(huì)則在二樓金廳舉行），并發(fā)表簡短的晚宴致辭（屬獲獎(jiǎng)感言性質(zhì)，里克特沒有發(fā)表晚宴致辭），他執(zhí)著地堅(jiān)持先用漢語致辭，然后再用英語復(fù)述。丁肇中是首位用漢語發(fā)表晚宴致辭的諾獎(jiǎng)得主，在致辭中他抨擊“勞心者治人，勞力者治于人”（語出《孟子 · 滕文公章句上》）是“落后思想”，著重向發(fā)展中國家的青年強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)工作的重要性。12月11日，丁肇中采用英語在斯德哥爾摩發(fā)表題為“J粒子的發(fā)現(xiàn)——個(gè)人的回憶”的諾貝爾演講。

中文媒體中廣為流傳的“1976年12月10日，漢語第一次在諾貝爾頒獎(jiǎng)大廳響起”的說法有誤。在當(dāng)天下午舉行的諾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮（地點(diǎn)在音樂廳）流程中根本就沒有諾獎(jiǎng)得主或其代表發(fā)表致辭或演說這一環(huán)節(jié)，丁肇中用漢語發(fā)表的是晚宴致辭，時(shí)間是在當(dāng)天晚上，地點(diǎn)是在市政廳一樓藍(lán)廳。

除諾獎(jiǎng)以外，丁肇中所獲其他重要獎(jiǎng)項(xiàng)還有：美國政府頒發(fā)的歐內(nèi)斯特 · 勞倫斯獎(jiǎng)（1975）、美國工程科學(xué)學(xué)會(huì)（SES）頒發(fā)的愛林根獎(jiǎng)?wù)拢?977）、意大利政府頒發(fā)的加斯貝利科學(xué)獎(jiǎng)（1988）、中華人民共和國國際科技合作獎(jiǎng)（1996）、美國宇航局（NASA）頒發(fā)的杰出公共服務(wù)獎(jiǎng)?wù)拢?001）、世界科學(xué)家聯(lián)合會(huì)（WFS）頒發(fā)的為了和平的科學(xué)埃利切獎(jiǎng)（Science for Peace Erice Prize，2010）、NASA物理科學(xué)杰出成果獎(jiǎng)（2017）。他還因AMS方面的工作榮獲由國際純粹與應(yīng)用物理學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAP）以及孟買塔塔基礎(chǔ)研究院（TIFR）聯(lián)合頒發(fā)的巴巴獎(jiǎng)（Bhabha Award，2023）。

2024年6月28日晚，“世界因你而美麗——2023—2024影響世界華人盛典”的頒獎(jiǎng)典禮在香港會(huì)議展覽中心舉行，丁肇中蒞臨頒獎(jiǎng)典禮現(xiàn)場，獲頒終身成就獎(jiǎng)并發(fā)表了感人肺腑的獲獎(jiǎng)感言。這個(gè)一年一度系列評(píng)獎(jiǎng)活動(dòng)的頒獎(jiǎng)典禮此前都是在北京舉行，這是首次移師香港。

丁肇中所獲主要學(xué)術(shù)頭銜有：美國藝術(shù)與科學(xué)院院士（1975）、美國國家科學(xué)院院士（1977）、巴基斯坦科學(xué)院外籍院士（1983）、蘇聯(lián)科學(xué)院外籍院士（1988）、匈牙利科學(xué)院外籍院士（1993）、中國科學(xué)院外籍院士（1994）、俄羅斯科學(xué)院外籍院士（1995）、德國利奧波第那科學(xué)院（2008年7月14日升格為德國國家科學(xué)院）外籍院士（1996）、西班牙皇家科學(xué)院外籍院士（2003）、孟買塔塔基礎(chǔ)研究院榮譽(yù)院士（2004）、美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)會(huì)士（2012）。

1978—2013年，丁肇中在全球6個(gè)國家共獲得過14個(gè)榮譽(yù)博士稱號(hào)：中國7個(gè)，美國3個(gè)，意大利、蘇聯(lián)（俄羅斯）、羅馬尼亞和德國各1個(gè)。

丁肇中和中國科教事業(yè)

1975年11月7日，丁肇中飛抵北京，首次回到已闊別26年（巧合的是，1971年楊振寧和1972年李政道也都是闊別26年后首次回國）的祖國大陸探親訪學(xué)，受到熱情接待。11月17日，中國科學(xué)院副院長吳有訓(xùn)會(huì)見并設(shè)晚宴招待丁肇中。丁肇中成就斐然，享譽(yù)國際，他身在海外，心系祖國，積極推動(dòng)中外科技、教育交流與合作，貢獻(xiàn)卓著。

1977年8—9月，受中國科學(xué)院高能物理研究所邀請(qǐng)，丁肇中第2次回國訪問并進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，丁夫人凱伊和兩個(gè)女兒隨行，8月10日抵京。8月14日，中國科學(xué)院副院長方毅會(huì)見并設(shè)晚宴招待丁肇中一行。8月17日，剛復(fù)出僅一個(gè)月的鄧小平副主席會(huì)見并設(shè)午宴款待丁肇中一行。9月4日，華國鋒主席會(huì)見丁肇中并合影留念。在與鄧小平會(huì)見時(shí)，雙方敲定中國科學(xué)院派遣首批10位物理學(xué)家參加由丁肇中領(lǐng)導(dǎo)將在DESY進(jìn)行的高能物理實(shí)驗(yàn)組（組名：Mark-J）的研究工作。1978年1月和3月，10人（唐孝威、童國梁、馬基茂、鄭志鵬、郁忠強(qiáng)、張長春；吳堅(jiān)武、朱永生、許咨宗、楊保忠）分兩批先后到達(dá)漢堡。1979年4月，中國科學(xué)院又陸續(xù)派出第二批學(xué)者共17人（陳和生、朱人元、于小紅、馬大安、方光銀、王學(xué)仁、韋培生、盧明、李佳、李其中、吳關(guān)洪、何孟嘉、張乃琳、郭嘉誠、唐力光、奚建平、徐曉康）加盟Mark-J實(shí)驗(yàn)組。中國科學(xué)家參與Mark-J合作組實(shí)驗(yàn)是中國科學(xué)技術(shù)對(duì)外開放的一個(gè)里程碑事件。在丁肇中的大力幫助和支持下，中國學(xué)者陸續(xù)來到DESY和CERN歷練，為后來的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)（BEPC，1988年10月16日投入運(yùn)行）儲(chǔ)備了眾多高層次專業(yè)人才。

丁肇中為祖國培養(yǎng)人才的赤誠是始終不渝的，他濃厚的家國情懷和熱忱的鼎力相助對(duì)促進(jìn)中國高能物理學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步至關(guān)重要。1979—1982年，中國科學(xué)院決定每年派一批青年學(xué)者到丁肇中實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)培訓(xùn)，俗稱“丁訓(xùn)班”。出國前由丁肇中在高能物理研究所舉辦“高能物理培訓(xùn)班”（俗稱“先訓(xùn)班”），共培養(yǎng)了850名高能物理實(shí)驗(yàn)人才。中國科學(xué)家參與L3實(shí)驗(yàn)合作始于其籌備時(shí)的1982年。1983—1988年，中國分6次共選派約30名物理學(xué)專業(yè)學(xué)生，由丁肇中推薦赴歐美攻讀實(shí)驗(yàn)物理學(xué)研究生。這項(xiàng)培養(yǎng)計(jì)劃類似李政道主導(dǎo)的CUSPEA，屬于中國參加L3實(shí)驗(yàn)合作項(xiàng)目的一部分。中國科學(xué)院高能物理研究所連續(xù)三任所長鄭志鵬、陳和生、王貽芳都出自丁肇中門下。在BEPC上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的骨干大多得益于在丁肇中合作組的學(xué)習(xí)經(jīng)歷與工作經(jīng)驗(yàn)。1989年6月22日，與BEPC配套的關(guān)鍵設(shè)備——大型通用磁譜儀北京譜儀（BES）——首次測量到J/ψ共振峰。1991年5月時(shí)，BES已采集到900萬J/ψ事例。1999年11月至2001年5月，BESII采集到5800萬J/ψ事例。2009年6月12日至7月28日，BESIII采集到2.25億J/ψ事例。截至2019年2月，BES/BESII/BESIII已累計(jì)采集到100億以上J/ψ事例。利用BES/BESII取得的5個(gè)重大科研成果先后榮獲1995年、2001年、2004年、2010年和2013年國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

1982年2月11日，丁肇中被聘為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)榮譽(yù)教授，這是他在內(nèi)地獲得的首個(gè)榮譽(yù)教授稱號(hào)。1992年7月4日，丁肇中以“科學(xué)家”身份成為中科大歷史上第2位榮譽(yù)博士稱號(hào)獲得者。1986年9月21日，巴基斯坦理論物理學(xué)家和社會(huì)活動(dòng)家薩拉姆（Abdus Salam，1979年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主）以“政治家”的身份成為中科大歷史上首位榮譽(yù)博士稱號(hào)獲得者。2003年4月18日，上海交通大學(xué)空間科學(xué)與技術(shù)研究中心掛牌成立，丁肇中被聘為名譽(yù)主任。2009年11月6日，丁肇中被聘為東南大學(xué)吳健雄學(xué)院名譽(yù)院長。2019年11月10日，山東高等技術(shù)研究院在濟(jì)南成立，丁肇中被聘為名譽(yù)院長。

1991年9月，丁肇中緬懷剛離世父親的佳作《懷念》（需要著重指出，文中將鄧小平會(huì)見丁觀海的時(shí)間“1984年10月”誤作“1989年10月”）榮獲《瞭望》周刊和香港南源永芳集團(tuán)公司聯(lián)合主辦的“情系中華”永芳杯征文活動(dòng)特別榮譽(yù)獎(jiǎng)。同年10月18日，在北京人民大會(huì)堂舉行的頒獎(jiǎng)大會(huì)上，丁肇中發(fā)表了題為“應(yīng)有真正的‘格物致知’精神”的演講，演講者以自己的治學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)向中國學(xué)生提出殷切期望，指出要從探索世界中獲取知識(shí)，意即要通過實(shí)驗(yàn)去探尋知識(shí)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)真理。該演講稿后以“應(yīng)有格物致知精神”為題被選入內(nèi)地初中語文教科書。

1997年12月19日，楊振寧和丁肇中倡議發(fā)起的清華北美教育基金會(huì)（TEFNA）在美國特拉華州注冊(cè)成立，主要目的是為清華大學(xué)高等研究中心（今清華大學(xué)高等研究院）打通海外資助渠道。1999年7月1日，國內(nèi)科學(xué)家盧嘉錫、丁石孫和朱光亞等以及海外科學(xué)家楊振寧、陳省身和丁肇中等倡議發(fā)起的中華國際科學(xué)交流基金會(huì)（ISEFC）在北京注冊(cè)成立。2000年10月11日，在北京人民大會(huì)堂舉行的國際工程科技大會(huì)開幕式上，丁肇中就基礎(chǔ)科學(xué)研究與工程技術(shù)發(fā)展的關(guān)系做題為“探求自然界的基本構(gòu)造”的主旨演講。同年11月5日，在東南大學(xué)首屆“吳健雄 袁家騮科學(xué)講座”開幕式上做題為“尋找宇宙中的基本粒子”的首場演講。2004年11月7日，在南京航空航天大學(xué)做題為“國際空間站上的AMS實(shí)驗(yàn)”的學(xué)術(shù)報(bào)告。2005年6月17日，在山東大學(xué)西校區(qū)（現(xiàn)趵突泉校區(qū)）做題為“我所經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)物理”的演講。2014年10月22日，在上海中歐國際工商學(xué)院“大師課堂”做題為“我所經(jīng)歷的物理實(shí)驗(yàn)”的演講。2023年5月21日，在廣州市南沙區(qū)舉行的2023大灣區(qū)科學(xué)論壇上，丁肇中做題為“我所經(jīng)歷的現(xiàn)代物理和我的體會(huì)”的主旨報(bào)告，生動(dòng)講述了自己半個(gè)多世紀(jì)以來所經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)物理與國際合作。

漂泊海外的赤子丁肇中是日照故里人民的驕傲。日照市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦的日照市科技館（丁肇中科學(xué)館）以“探索、發(fā)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)、求真”為理念，是專門用來展示丁肇中科研歷程和科學(xué)精神的現(xiàn)代化科普?qǐng)鏊瑫r(shí)永久展示他捐贈(zèng)的畢生收藏的科學(xué)文獻(xiàn)、儀器設(shè)備和物品資料。該館外觀造型取材于追尋探索宇宙本源的AMS-02，主要包括序廳、5個(gè)拱形實(shí)驗(yàn)展廳（用于現(xiàn)場演示丁肇中主持的5個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ捅M量按原尺寸精準(zhǔn)復(fù)制）、6個(gè)球形文獻(xiàn)展廳、7個(gè)雙螺旋外環(huán)廊和規(guī)模宏大的AMS展廳（球幕影院）。2017年7月21日，丁肇中夫婦參加日照市科技館的開工奠基儀式。2020年6月1日，日照市科技館開始測試性運(yùn)營；2022年5月入選全國首批科學(xué)家精神教育基地。

本文作者朱安遠(yuǎn)是北京金自天正智能控制股份有限公司

高級(jí)工程師，諾獎(jiǎng)研究者