【科学前沿进展名家系列讲座】张肇西院士：探索微观世界前沿
4月9日晚七点，来自中科院理论物理研究所的张肇西院士在我校玉泉路校区阶一6教室举行了以“粒子物理——探索微观世界前沿”为题的讲座。本次讲座由国科大本科生宁尚龙主持。
讲座一开始，张院士就告诉前来听讲座的国科大首届本科生，他当年是中科大的第一批本科生，“也是首届”，与同学们有许多相似的经历，故而他希望同学们如果有什么学习上的疑惑，报告结束之后可以大胆提问，并且叮嘱同学们说：“没有愚蠢的问题，只要问得明确，老师一定乐意回答。”简短的“闲话家常”之后，同学们热情高涨，张院士正式开始介绍讲座内容。
在正式讲座中，张院士先从物理学的定义与研究目的、物理研究的分工和发展以及理论物理学的主要工作内容，引出了对粒子物理学研究的定位——探索微观世界前沿的学科。张院士介绍了粒子物理最基本的研究对象，并列举了自然科学研究的3个最重要前沿：物质基本结构、宇宙起源与演化、生命起源与本质，从实际应用的角度论证了粒子物理学的定位。其中，物质基本结构、宇宙起源与演化问题的研究需要粒子物理学和宇宙学的联合交叉，而粒子物理也为研究生命起源与本质提供了重要的研究手段。
随后，张院士从物质构成和基本相互作用力两个方面，简要而生动地介绍了近现代粒子物理的发展历程和主要成就。张院士首先讲明基本粒子是通过相互作用组成物质，而有哪些基本粒子可以有这样的相互作用呢？张院士从现代原子、原子核的结构说起，介绍了夸克（quark）这一粒子的发现和其理论的发展。张院士总结说：“科学理论不仅要解释已知的科学事实，还要有‘预言’能力！‘预言’得到证实，则‘理论’得到进一步检验；若‘预言’得到否认，则‘理论’面临挑战，于是修正或抛弃该理论。”这番话给了同学们许多启发，并且欧米茄、第四个“夸克”的发现正是这番话的特征示例。至此，张院士对六种夸克、六种轻子的介绍告一段落。然后，张院士对建立在量子场论基础上的基本相互作用做了简要介绍，同学们对其和对称性有了一定了解。张院士援引近现代粒子物理发展中的多个重要发现，让同学们对二者有了更加深刻的理解。
在此之后，张院士介绍了许多规模巨大的高能加速器的探测器，介绍了它们的简要工作原理。张院士特地将这些大型工具体积与人做了对比，同学们被其规模深深震撼。张院士还说明了宇宙演化对粒子物理的依赖性，告诉同学们粒子物理还应尝试探索宇宙的“暗物质”和“暗能量”。
最后，张院士鼓励同学们说：“粒子、理论物理的未来属于你们！”他希望同学们能发现自己的优势，根据自己的爱好、特长和国家需要，做出最适合自己的选择。
在提问环节，同学们从“如何理解自旋1/2”、“Higgs怎么来”、“为什么要研究这些粒子”、“想象力与逻辑思考之间的联系”等方面提问，张院士一一给予细致的解答。一名大一的同学感慨听了张院士的讲座，才明白自己现在正在学习的线性代数中的群论在粒子物理研究中发挥着重要作用，原来基础知识对前沿研究这么重要。他询问张院士当年在同样注重基础知识的科大学习时是否也遇到过这方面的困难。张院士很有感触地说；“学不会，硬着头皮也要学！”他告诫同学们一定要把本科阶段的知识学“透”，是否学“透”正是日后两极分化的原因。同学们如有不懂一定要向老师请教，尽可能地深入、弄懂，只有这样才能在以后的学习和工作中应用自如，才不至于“书到用时方恨少”，在做研究时回过头来“补课”。
讲座在同学们热烈的掌声中圆满结束。在整场讲座中，张院士旁征博引，列举了许多事例，启发同学们对科学研究及其研究方法进行思考。同学们在轻松愉快地氛围下受益良多。
主讲人简介：
张肇西，1963年毕业于中国科学技术大学近代物理系（首届）。2011年当选为中国科学院院士。基于微扰量子色动力学（QCD）独立发表的关于J/ψ粒子强产生的研究论文原创性地提出了直接强产生J/ψ粒子的‘色单态机制’，成为该机制的代表性论文常被引用。率先理论上正确地计算了b夸克到Bc介子的碎裂函数和强子对撞中产生Bc介子基态及激发态的横动量分布和总截面；同时计算了Bc介子的主要衰变道的宽度及Bc介子的寿命等，明确地预言了实验发现Bc介子的途径和可能性。美国TEVATRON上的实验组如理论预言，1998年第一次发现了Bc介子。所撰写和及时升级的蒙特卡罗强产生“双重味”粒子的理论产生子BCVEGPY和GENXICC，对实验研究十分有用，已被多个实验组采用、做出成绩。组织并开展了超级Z-玻色子工厂上物理的系统研究，注重结合我国中、高能物理的实验，开展了相关的理论研究并为我国的实验提出过有价值的建议。曾获中国科学院自然科学一等奖、中国物理学会吴有训物理奖等。
延伸阅读：
“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月，是中国科学院大学为首批本科生开设的必修课程，同时欢迎研究生和教职工参加，由中国科学院大学本科部主办，讲座召集人为高鸿钧院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机六个专业，邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展，让学生在本科第一学年了解不同学科的科研方向和主要进展，拓宽学生的学术视野，为他们最终选择学科专业和专业方向提供更丰富的判断依据。
