2023年5月16日到5月23日，一周的時間里，87歲的諾貝爾物理學獎得主丁肇中先生從北京到廣州，從中科院高能物理所的高能論壇到大灣區科學論壇，活動安排雖不算密集，但舟車勞頓于他的年齡來說仍稱得上是一次考驗。

上周，《面對面》欄目赴廣州專訪丁肇中先生。

采訪前，我們了解到兩個信息，一個是他將在采訪結束后馬上出發，前往中微子實驗室去考察，另一個是他在整個行程中，每天都會在固定的時間里和遠在瑞士的團隊通電話，討論正在進行的實驗。

實驗是干什么的？有什么用？

丁肇中長期從事高能物理實驗，這意味著，能和他討論專業問題，或者僅僅向他提出專業問題的人都是極少數的。

記者：有沒有人問您實驗是干什么的？有什么用？有什么用這個問題是不是反復被人問過？

丁肇中：常常有人問這個問題。比方說20世紀30年代的時候我們研究的是原子物理或者量子力學，那個時候就有人問做這個干什么？這完全是抽象的，現在用在量子計算機上用在通信上，完全是那個時候的基本物理。在1900年左右最主要的一個發現是X光，當時也有人問做X光干什么？現在用在醫學上用在各種不同研究上。20世紀50年代的時候，最先進的科學就是原子核物理，那時候也有人問這有什么用處？花這么多錢研究這個干什么？現在用在能源上。從發現到應用可能有30年到50年的時間，到能應用的時候就改變人的整個知識，問這個問題是很自然的現象，可是要想清楚一點，人要研究這個主要是因為好奇心，有的結果改變人的整個人生。

“教授大小對我來說沒有意義，做實驗物理不要盲從專家的結論”

近些年，丁肇中在不同場合分享體會時，都用了大致相同的文本結構，那就是五次重要的實驗和每個實驗帶給他的領悟，他從他第一個重要實驗中得到的領悟是“做實驗物理不要盲從專家的結論”。

記者：您做的第一個重要實驗就是電子到底有沒有半徑，當時是很權威的教授做出來的實驗？

丁肇中：對，兩個學校。

記者：您當時博士畢業沒多久，怎么就可以去質疑這么大的教授做出來的實驗呢？

丁肇中：大教授和小教授對我來說是沒有意義的。我就覺得量子力學、量子電動力學是很完整的科學，因為以前很多人檢查過這個都是對的，推測都是對的，忽然兩個實驗說它是錯的，所以我就覺得很奇怪，我就想一個辦法檢查一下。

做實驗需要錢，需要實驗室。在美國，丁肇中沒有找到愿意和他合作的實驗室。1965年，他放棄了在美國大學的前程，到德國新建的電子同步加速器研究所，重做了正負電子對實驗。八個月后，他的實驗證明：量子電動力學是正確的，電子沒有體積。

記者：您當時做出來這個說是推翻有名大學有名教授的實驗，您去哪說去，您一個小人物去推翻人家大人物，怎么去推翻人家？

丁肇中：我現在忘了是哪一月了，國際高能物理每兩年有一個會，德國國家研究室主任就寫了封信，說我們要來，我們有結果要向大家公布，所以就帶我去了。那時候根本沒有計算機，稿子是從德國到美國加州的飛機上寫的。第一個報告可能是哈佛大學的，第二個報告可能是康奈爾大學，兩個都證明電子有半徑，組織會議的人就說現在沒有時間了，不過我給你10分鐘。

記者：給了他們多少時間？

丁肇中：大概一個鐘頭左右。10分鐘我就簡單地介紹了一下，這個實驗怎么做的？怎么樣校對？怎么樣檢查？

記者：能夠說服別人嗎？

丁肇中：不知道，大概別人都相信了吧。

記者：這個實驗給您奠定了一個什么基礎？

丁肇中：慢慢有人知道我是誰了，慢慢開始有人支持我了。

“不要因為大多數人反對而改變你的興趣”

20世紀70年代，丁肇中從事有關光子和重光子的一系列實驗。這些實驗“不受物理界的歡迎”：在理論物理學家眼中，尋找高質量的重光子物理意義不大；在實驗物理學家心中，沒有人能完成如此困難的實驗。

丁肇中：要從正負電信號中找重光子需要極高的背景分辨率，就相當于廣州下雨的時候，每秒鐘有100億個椅子中間有一個是紅的，你要把這個紅的找出來，所以必須發展全新、非常精確、非常強的放射線下，能正常工作的全部新儀器，這個實驗不受物理界的歡迎。

在這個理論物理學家和實驗物理學家都不看好的實驗中，藏著一頂諾貝爾物理學獎的桂冠，但要戴上這頂桂冠，丁肇中首先要做的，仍然是找到愿意和他合作的實驗室。

美國布魯克海文國家實驗室接受了丁肇中的實驗計劃。1974年，這項實驗讓丁肇中找到第四種夸克——J粒子，這一發現推翻了過去認為世界只由三種夸克組成的理論，為人類認識微觀世界開辟了一個新的境界。

丁肇中：所以第二個體會，做基礎研究要對自己有信心，做你認為是正確的事情，自然科學的發展是多數服從少數，少數人把多數人的觀念推翻了以后才能向前走，千萬不要因為大多數人反對而改變你的興趣。

1976年，丁肇中因此獲得諾貝爾物理學獎，領獎時，他堅持使用中文演說，成為諾貝爾獎歷史上第一個使用中文作獲獎致辭的人。

“當實驗和理論不符合的時候，你才可以學到新的東西”

1979年，丁肇中學術生涯的第三個重要實驗，帶給他的啟示是“作為一名實驗科學家，對意料之外的現象要有充分的準備”。這項實驗原本的目標是繼續尋找電子的半徑，結果卻意外發現了膠子。

1979年9月2日，美國《紐約時報》在頭版上報道了新的發現，報道中特意提到“27名中國科學家參加了這個實驗”。這是改革開放后，中國科學家第一次參與國際合作，這批科學家中很多來自中科院高能物理所。這之后，丁肇中領導的L3實驗開始，包括中國在內的19個國家、600多名科學家參與其中。

L3實驗在歐洲核子中心進行，這項實驗耗費了丁肇中20年的時間，實驗發現，在現在的能量范圍內，宇宙中有三種不同的電子、三種不同的中微子和六種不同的夸克。電子和夸克是沒有體積的。

L3實驗帶給丁肇中的啟發：組織國際活動，要選擇科學上最重要的題目，以引起參加國的興趣。貢獻大的國家要有優先的認可，這才能得到參加國政府的長期優先支持。但追根溯源，他仍將國際合作之所以成功，歸因于人們對物理的興趣。

丁肇中：國際組織很大、很多的國家，可是我并沒有權力控制他們的經費，也沒有這個能力，所以他們愿意做這個事情，因為他們對這個物理有興趣。

把不可能變為可能

從1994年開始，即將60歲的丁肇中啟動了他物理生涯中第五個重要的實驗。他想要把磁譜儀放到太空中，尋找反物質、暗物質和宇宙線的秘密。

丁肇中：很多人說這是不可能的實驗，人類不可能把磁鐵放到天上。因為磁鐵放到天上，就像中國人用的指南針一樣，一頭會向北一頭會向南，所以很快航天飛機或空間站就失去控制了，所以這是絕對不可能的。

記者：誰說的？

丁肇中：很多人說，這是很普通的現象，結果我們做了磁鐵，讓它不轉。

多個國家的通力合作，造就了AMS，也就是阿爾法磁譜儀。1998年，“發現號”航天飛機載著AMS-01飛行10天，收集了100小時的數據，證明了太空探測高能粒子的可行性和優越性。丁肇中開始著手阿爾法磁譜儀AMS-02的宏偉計劃：耗資20億美元，由16個國家60個研究機構600位科學家共同參與，使用強大的超導磁鐵，安裝7個精密探測器，通過航天飛機安裝到剛剛興建的國際空間站上。

2011年5月16日，美國“奮進”號航天飛機攜帶著中國參與制造的阿爾法磁譜儀，從佛羅里達州肯尼迪航天中心發射升空。當阿爾法磁譜儀啟動時，瀑布般的數據流瞬時傳到歐洲核子研究中心。就是這些數據決定了丁肇中近20年的工作狀態：時時刻刻關注著太空上的阿爾法磁譜儀。

記者：今天早晨您是幾點起來的？

丁肇中：7點多鐘。因為阿爾法磁譜儀在國際空間站上，繞著地球，每93分鐘繞地球一次，速度很快，每一小時都不一樣，所以每小時、每分鐘都得有人看著，反應是什么？跟所有的人達成了協議，有任何重要的事情一定得告訴我，所以我最初沒有了解，到了太空以后沒有星期六、星期天，沒有新年，沒有圣誕節，隨時隨地都在假想，什么地方可能有錯誤？什么地方有誤差？假使你知道的話，你可以把它處理一下，某一個儀器有錯誤你不知道那你結果就錯了。

記者：這個阿爾法磁譜儀如果說從2011年開始算起，在空間站開始工作的話？

丁肇中：今年差不多正好是12年。

記者：這12年每天、每小時、每分鐘都在回收著很多數據。對您來說，您是時時刻刻都在關注著它，還是就像您所說的遇到什么重要的事情您才關注。

丁肇中：時時刻刻關注。

記者：您說基礎性研究要真的所謂的有用恐怕得三五十年，我們就從2011年開始算起，這個實驗到了天上開始算起的話可能要做很久才能有結果，您就算活到120歲，也得有告別這個世界的那一天，您可能看不到結果了，那您覺得遺憾嗎？

丁肇中：一點都不遺憾，比方說現在假使要到火星上去或者到月球上去，人一離開大氣層以后，離開地球磁場以后，有很多的宇宙線。以前對宇宙線的測量是很簡單的，結果我目前的發現宇宙線每小時、每天、每年都有很大變化，要是載人到火星上去長住，必須了解宇宙線是什么？這就是現在就可以用的知識。

記者：這是您回答外界給您提出來的“有什么用”一個最有說服力的回復？

丁肇中：我不需要說服力。

“所謂失敗就是你結果是錯的”

丁肇中：就我來說我的實驗是我最重要的事情。我女兒和我兒子常常問我，整天白天晚上都在實驗室里，我說因為我對這個很有興趣。

記者：您這一輩子做實驗沒有失敗過？

丁肇中：到現在還沒有，不代表明天不會失敗，不代表后天不會失敗。

記者：失敗意味著什么？

丁肇中：所謂失敗就是你結果是錯的。我跟我們所有同事一直說，我們的實驗花了20年的時間，花了不少的經費和人力，大概今后二三十年不可能有人再做這樣的實驗，所以一定要做對。因為沒有人可以直接驗證我，一定影響物理的發展，所以有很多的結果到現在為止還沒有發表，沒有發表的原因就是我有懷疑，不是懷疑就是說覺得應該再仔細查一查。

“一個科學家要打破古人的觀念，才能向前走”

從1977年開始，一直有中國科學家參與丁肇中的實驗項目。在某次接受媒體采訪時，他說他最看重的是科學家的想象力。

記者：您幫著中國培養一些物理學家？

丁肇中：不能說幫助中國，因為中國占世界人口1/5，一定有很好的科學家。

記者：事實證明是不是這樣？

丁肇中：是。

記者：您剛才說最不一樣的就是有想象力？

丁肇中：有想象力，不是普通的想象力，有和別人不同的想象力。

記者：它從哪兒來？這個東西我如果想培養的話，能培養出來嗎？

丁肇中：對我個人來說可能我認識不少科學家，可能選擇好的父母是很重要的原因，別的我就不知道了。

記者：讀書能不能激發出自己的潛力來，想象力的潛力？

丁肇中：物理的進展是要打破前人書上的觀念，我從很小的時候就和我父親有不同的意見，我父親常常說古圣先賢，這當然是非常重要的事情，可是從一個科學家來說，你要打破古人的觀念，才能向前走。

記者：我只能說，一方面您是謙虛了；另外一方面真的羨慕您，您選擇了一對好父母。謝謝您，祝您今天的科學之旅，很愉快，很順利！

5月23日，完成《面對面》采訪之后不久，丁肇中一行出現在位于地下700米深的江門中微子實驗室，這是他此次中國之行的最后一站。即將在這里展開的實驗，是人類在好奇心的驅動下，探究宇宙未解之謎的又一次努力，是基礎研究和人類知識的再一次拓展。