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(zēngqiáng)科技创新策源功能(gōngnéng)和高端产业引领功能，加快建成具有全球影响力的科技创新高地。在部分省区市(shěngqūshì)“十五五”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(kējìqiányán)，在加强基础研究、提高原始创新能力上持续用力。 基础研究是科创策源的重要基石(jīshí)，是科技创新的源头活水。为更好支持(zhīchí)(zhīchí)基础研究，上海在全国率先推出多项首创性探索，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(jǐyǔ)长期稳定支持，让(ràng)他们十年干一件事，而非一年干十件事(shíjiànshì)。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(kēxuéjiā)，讲述他们在各自领域挑战“大问题”的(de)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(móuzi)吗？作为自然界的一种(yīzhǒng)基本粒子，缪子可用作“量子探针”，不仅有望揭示全新物理规律，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(kēxuéjiā)仅约500人，拥有(yōngyǒu)缪子源的城市只有5个(gè)，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(xǔjīnxiáng)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开展缪子的磁性测量研究。 许金祥在实验室(shíyànshì)组装观测缪子的云雾室装置 “基础研究是(shì)一场以一生为长度的马拉松，我希望在上海跑出(chū)最精彩的一段。”在许金祥看来(kànlái)，上海是一座尊重科学的城市，也(yě)有着国际化的氛围。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(pǎo)马拉松者，不介意起跑快慢 与不少年轻学者早早专注于一个专业方向不同，许金祥(xǔjīnxiáng)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(tàshàng)了(le)日本求学之旅(zhīlǚ)，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(hòu)两年(liǎngnián)和硕士阶段两年，许金祥先后加入了5个不同的课题组，研究方向涵盖原子物理(wùlǐ)、激光物理、生物物理和高能物理。博士期间，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，他加入美国华盛顿大学西雅图分校的精确缪子物理实验(shíyàn)团队，参与美国费米(fèimǐ)国家实验室的缪子反常磁矩精确测量实验。 很多人认为，在(zài)“出名要趁早”的内卷时代，尽早选定一个(yígè)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(wǒ)在美国参与的这个实验(shíyàn)，周期长达15年，设计和搭建实验就要10年，最后5年才开始(kāishǐ)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，许金祥发现缪子探测技术能在大型(dàxíng)物体的无损检测、城市地质监测(jiāncè)等领域发挥独到作用，比如大型集装箱的不开箱检测，他(tā)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空间(kōngjiān) 瑞士、美国、加拿大、日本都有缪子源，我国也在广东东莞(dōngguǎn)建设首个缪子源，为何会(huì)选择来上海？许金祥(xǔjīnxiáng)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(yígè)开放包容的科研环境，让科学家能够专注于探索未知，推动前沿突破。 2019年第一次来上海，许金祥就去张江走了一趟。很多马路以科学家(kēxuéjiā)命名，令他倍感亲切(qīnqiè)。尤其是在诺贝尔湖绿地看到(kàndào)了爱因斯坦雕像，更让他感受到这座城市对科学的敬仰和(hé)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(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(shēngwùyīyào)企业，“我太太(tàitài)在这里很容易找到合适的工作岗位”。 许金祥与学生(xuéshēng)在实验室 相对于美国已十分成熟、实验支撑完善的(de)缪子研究团队，李政道研究所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(jīqíng)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(fēnwéi)。 让许金祥印象深刻的(de)(de)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(shēnqǐng)，李所向有关部门建议改用中英文双语，这个建议很快被采纳(cǎinà)并落实——这大大降低了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(zài)硬(yìng)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，并获得了国际同行的高度认可。“这对(duì)研究缪子的人来说(láishuō)，绝对是振奋人心的一刻。” 前沿突破需要(xūyào)一点“不择手段” “想看到缪子吗？”走进(zǒujìn)实验室，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白色尾迹(wěijì)、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(shuí)都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(shèjì)，花费不过几千元，耗时几个月。”许金祥说，当年第一个设计出这些(zhèxiē)实验的科学家几乎都得了诺贝尔奖，“理论推演再完美，也需要得到实验的证实才能(cáinéng)真正实现突破。” 尽管粒子物理实验通常是由几百人甚至上千人组成(zǔchéng)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主导(zhǔdǎo)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(wánzhěng)过程。 “我在华盛顿大学的合作导师虽已年近六十，依然坚持亲自参与实验设备的搭建和测试，并(bìng)经常与我讨论(tǎolùn)研究领域(lǐngyù)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进行数据可视化分析。”他说(shuō)，这种学术训练对(duì)他日后主持科研项目、管理团队、制定实验策略，都起到了非常关键的作用。 求学期间，许金祥形成了“不做第一，只做唯一”的科研信念。以缪子的电磁偶极矩精确测量为前沿主攻方向，他还利用自己的特色(tèsè)技术与同行开展各种合作(hézuò)，并从中(cóngzhōng)汲取(jíqǔ)解开自身研究难题的灵感与思路。目前(mùqián)，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，就要全力以赴，甚至必须(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(kěnéng)、甚至创造可能去寻找跨领域解决方案(jiějuéfāngàn)。他希望自己在上海寻找到更多缪子神秘性质的答案(dáàn)。