丁肇中:高能实验物理学巨匠
2017年5月2日摄于欧洲核子研究中心(CERN)办公室
丁肇中的主要学术贡献与J粒子、胶子的发现
丁肇中在密歇根大学求学期间,经理论物理学家乌伦贝克(George Uhlenbeck)点拨和劝说,结合自己的兴趣,立志从事实验物理学研究。他心无旁骛地专注于实验物理学研究,迅速成长为一位技艺精湛卓越、计划周详严密的国际知名实验物理学家。丁肇中主攻高能物理学,长期致力于精确检验量子电动力学(QED)、量子色动力学(QCD)和量子味动力学(QFD),努力寻找新粒子和发现新的物理现象。当今高能物理实验几乎都是集体合作项目,丁肇中作为国际“大科学”计划团队合作项目的行家里手,他领导的实验组在欧美各大高能物理实验室开展了卓有成效的国际合作研究,取得了一系列重大科研成果,硕果累累,蜚声全球,被誉为“科学实验团队的指挥大师”,跻身世界级物理学大师行列。
实验是自然科学的基础,物理学的根基在实验。丁肇中主张让实验导引理论,实验可以推翻理论,进而催生新理论,推动科学进步,但理论是不可能推翻实验的。归根结底,自然科学是实验科学。兴趣是科学研究的第一驱动力,好奇心、想象力、探究欲、专注力、自信心和持之以恒是做好科研最为重要的素质。科学研究是具有竞争性的,只有第一,没有第二。丁肇中个性鲜明,性格耿直,洞察力强,注重细节,擅长国际合作与协调,善于捕捉稍瞬即逝的机遇,以科学态度严谨、管理方式严格、行事风格低调、工作锲而不舍和对待下属严厉而闻名,获“科学沙皇”之绰号。他对科学的热爱近乎痴迷,追求极致和纯粹,一旦进入工作状态,就没有了节假日和休息日,全身心地投入工作中并时常达到忘我境界,实为一个典型的“工作狂”。丁肇中精力充沛,率先垂范,以身作则,把工作视作生活方式,以工作为乐趣,一切围着工作转。他从不对自己不了解的事务发表意见,“不知道”“我不懂”便成为其口头禅。丁肇中的业余爱好是书法、游泳、欣赏相声和京剧,年轻时是足球迷。
1965年6月14日,哥大尼维斯回旋加速器实验室主任(任期:1961—1979年)莱德曼(Leon Lederman,1988年诺贝尔物理学奖得主)领导的小组发表论文报告在布鲁克海文国家实验室(BNL)利用交变梯度同步加速器(AGS,1960年7月29日能量达33 GeV,1968年以前在全球加速器中的能量为最高),通过实验成功观测到由1个反质子和1个反中子组成的反氘核。当天《纽约时报》头版以“物理学家以复杂的形式产生反物质粒子”为题予以报道。科学家迄今仍未能制造出拥有正电子的完整反氘原子。初出茅庐的丁肇中作为莱德曼小组的主要成员之一而崭露锋芒。
丁肇中的学术贡献主要体现在以下6个对物理学发展具有重大影响的经典实验项目中。
第一,电子半径精密测量实验
1964年,哈佛大学皮普金(Francis Pipkin)小组宣称利用坎布里奇电子加速器(CEA)通过实验测得电子半径是10-13~10-14厘米并得出电子有体积的结论。1965年,康奈尔大学塔尔曼(Richard Talman)小组宣称利用康奈尔电子同步加速器(CES)通过实验独立地“验证”了皮普金小组的结论。QED关于电子没有体积(即电子半径不可测)的理论预言受到严重挑战,丁肇中听闻后疑窦丛生,同时鉴于电子是否有半径关乎现代物理学的基石,故他不畏权威,大胆决定采用新方法重做这种实验。1965年10月,应德国电子同步加速器中心(DESY)首任主任詹希克(Willilbald Jentschke)之邀,丁肇中以初生牛犊不怕虎的精神前往汉堡利用1964年建成的6 GeV电子同步加速器进行正负电子对实验,1966年7月(1967年1月9日发表论文)通过实验测得电子半径小于10-14厘米(后来通过Mark-J实验,特别是L3实验已改进到小于10-17厘米),即电子是没有半径的类点粒子。
1966年8月31日至9月7日,第13届国际高能物理学会议(其前身是高能核物理学罗彻斯特会议)在加州旧金山湾区伯克利举行。丁肇中小组关于电子没有半径的实验结果首次在大会报告中公之于众,引起轰动。丁肇中小组的实验推翻了此前2个实验小组的结论,确认电子没有可测量的尺寸,平息了一场风波。该实验维护了QED的准确性和权威性,以“拯救了QED”而闻名,被传为科坛佳话。
第二,重光子研究实验
重光子是指有质量的光子,它是一种共振态矢量介子,与光子有着相同的量子数和相似的电磁性质,且两者之间可以相互转化。3种典型重光子的主要衰变方式:ρ→π++π-,ω→π++π-+π0,φ→K++K-。1969—1971年在DESY,特别是1971—1973年在BNL,丁肇中小组利用AGS通过一系列光生矢量介子实验证实:ρ和ω可以相互转化,除ω→3π衰变模式以外,还有可能存在ω→2π衰变模式,即ω先转化为光子,然后光子再转化为ρ。
丁肇中小组在深入探究重光子及其性质以及探寻更重重光子的实验过程中意外地发现了J粒子,犹如哥伦布开辟新航线意外地发现了美洲新大陆,两者有异曲同工之妙,正所谓“机遇只垂青那些有准备的头脑”(法国微生物学家和化学家、微生物学之父巴斯德语)。重光子研究实验是发现J粒子实验的前奏和预演。
1980年,丁肇中在CERN领导进行交叉储存环R608实验,系统检测τ子对的产生,继续深入研究标度现象和重光子的产生机制。
第三,发现J粒子实验
1964年2月,“夸克之父”盖尔曼(Murray Gell-Mann,1969年诺贝尔物理学奖得主)在强子分类八重态和坂田模型的基础上,正式提出夸克模型(20世纪60年代中期,中国理论物理学家提出的层子模型在物理性质上与此类似),目标是用3味夸克——上夸克(u)、下夸克(d)和奇异夸克(s)——及其反夸克的不同组合来阐释强子结构。1968年8月(1969年10月发表论文),在斯坦福直线加速器中心SLAC(今SLAC国家加速器实验室)完成的深度非弹性散射实验(1990年诺贝尔物理学奖获奖成果)首先证实夸克的存在,稍后更多的实验证实3味夸克的存在,夸克模型逐渐被学界接受。1970年10月,为了解释与实验严重不符的味改变的弱中性流的存在,格拉肖(Sheldon Glashow,1979年诺贝尔物理学奖得主)等人提出夸克混合GIM机制并引入一味新夸克——第4味夸克,即粲夸克(c)。
丁肇中小组展示共振峰的实验结果(1974年摄于BNL)
丁肇中的工作过于繁忙,且长期处于高度紧张的工作状态,身体透支严重,1970年春患上了严重的神经衰弱症,医生建议他至少休息1年。为了寻觅质量更大的重光子,在BNL主任戈德哈伯(Maurice Goldhaber)的支持与帮助下,1971年春,身体已基本康复的丁肇中带领团队从DESY转移到BNL,重返实验室,试图利用AGS探寻1.5—5.5 GeV能区内的新粒子。1972年5月,实验方案申请获得批准。1974年11月12日(同年9月获得关键数据,在进行数据分析并验核无误后才公之于世),丁肇中领导的E598合作组提交论文宣布,他们在AGS中采用30 GeV的质子束轰击静止铍靶,通过当年刚建成的直径为7英尺(2.13米)的气泡室,在2.5—4.0 GeV能区内发现了由第4味夸克组成的新的亚原子复合粒子——J粒子。次日,里克特(Burton Richter)领导的SLAC和劳伦斯伯克利国家实验室(LBL,今LBNL)SLAC-SP-017合作组亦提交论文宣布,他们在斯坦福正负电子非对称环形对撞机(SPEAR,当时的能量是42 GeV)中通过Mark-I磁探测器发现了ψ粒子。丁肇中小组在研究质子和质子对撞产生正负电子对时发现了J粒子,里克特小组则在研究正负电子对湮灭时发现了ψ粒子,两者殊途同归。稍后确认,两个小组独立发现的J粒子和ψ粒子实为同一种粒子,故学界后统称J/ψ粒子。同年12月2日,丁肇中小组的论文《一种重粒子J的实验观测》和里克特小组的论文《正负电子对湮灭中窄共振的发现》同时发表于《物理评论快报》第33卷第23期。
MIT 理学院核科学实验室大楼
1976年12月11日,丁肇中在“诺贝尔演讲”中介绍,沿用K介子的命名惯例,再考虑到过去十年的工作主要集中在电磁流jμ(x)方面,故命名为“J粒子”。发现J粒子的主力干将之一陈敏在《科学的人文:一位物理学家的人文之旅》(2021)这本书中介绍,物理学中角动量的符号是J,新发现的粒子刚好有1个单位的角动量,故命名为“J粒子”,多年后因“J”形似“丁”才有人将它与丁肇中的姓氏相关联。J粒子发现十周年的1984年,在麻省理工学院(MIT)理学院核科学实验室(LNS)大楼(又称回旋加速器楼,即44号楼,位于校园内瓦萨街51号)的大门入口处上方安置了一块很大的长方形红字白底“J”字牌(2019年拆下后送往MIT博物馆收藏)。该楼是一栋普通的两层楼房,丁肇中的办公室就在此楼内。
J/ψ粒子是一类质量较大、寿命超长的矢量介子,系由粲夸克及其反粒子组成的强子共振态。J/ψ粒子的基本性质:不带电荷,自旋为1,宇称和电荷共轭均是-1,质量是3.0969 GeV/c2,平均寿命是7.2×10-21秒,比一般强子共振态的质量重好几倍,寿命长成千上万倍。J/ψ粒子的发现确认了粲夸克的存在,促使夸克模型不得不扩容升级。自此,夸克模型始获学界普遍公认,改变了世人对物质最基本结构的认识,打开了粲物理研究的大门,具有划时代的意义,史称粒子物理学的“十一月革命”。稍后,陆续发现了J/ψ粒子的径向激发态和其他粲偶素(由粲夸克及其反粒子组成的束缚态家族)。J/ψ粒子在正负电子对撞中产率很高,其衰变是研究强子谱和寻找新粒子的理想途径。
第四,发现胶子实验
1978年7月15日,DESY正负电子串列存储环形加速器(PETRA)投入运行,最高能量达38.54 GeV,系当时全球能量最高的正负电子对撞机。在PETRA上进行实验的原有目标是试图发现顶夸克(未果)并继续探测电子半径,结果却是意外地发现了胶子。1978年10月24日,丁肇中领衔的Mark-J实验安装调试工作全部就绪。1979年9月17日,Mark-J实验组的论文《PETRA对撞机上的三喷注事例发现及量子色动力学检验》发表于《物理评论快报》第43卷第12期,文中报告发现了446个三喷注事例(比在PETRA上同时进行的其他3个竞争对手PLUTO、TASSO和JADE实验组的事例都多一倍以上),这是胶子存在的直接证据(至今尚未发现自由胶子),同时通过实验系统地检验了量子色动力学并测定强相互作用的耦合常数。
1979年9月2日(《参考消息》在9月11日第4版予以译载),《纽约时报》头版在题为“难以捉摸的‘胶子’的发现使科学家激动”的报道中称:“在有关核粒子国际合作研究项目的历史上,中国首次作出重大贡献,有27名中国科学家参与了这项关键实验。”9月5日,《人民日报》头版以“丁肇中教授领导的实验小组发现胶子”为主标题予以报道。胶子的发现是高能物理学发展史上的重大成就之一。
第五,L3实验
自1982年筹备阶段起,丁肇中就将主要精力放在L3实验中直至2003年实验结束。L3实验取得了一系列重要进展,成果丰硕,主要成就可归纳总结为以下3个方面:(1)宇宙中只有3代不同的轻子(e,μ,τ)以及与之相对应的中微子和6味不同的夸克(u,d,s,c,b,t);(2)电子、μ子、τ子和夸克都是类点粒子,都没有体积,半径都小于10-17厘米,无法检测其内部结构;(3)所有实验结果都与电弱统一理论相当吻合。互联网的发明是L3实验的副产品。
1977年6月30日,美国费米国家加速器实验室(FNAL)宣布,哥大莱德曼领衔的E288实验组利用Tevatron加速器(1983年7月3日将质子加速到创世界纪录的512 GeV,1988年提高到900 GeV)通过400 GeV质子对撞发现了底夸克(b,又称美夸克)。1995年3月2日,FNAL又宣布,CDF和D0实验组利用Tevatron加速器通过质子-反质子对撞发现了顶夸克(t),标准模型中的6味夸克终于汇集齐全。
第六,阿尔法磁谱仪(AMS)实验
1994年,丁肇中发起并领导的AMS实验开始启动,这是与L3实验平行开展的另一项大型国际合作项目。1998年6月2—12日,AMS-01原型机随美国“发现号”航天飞机STS-91航班升空做前期测试运行。2011年5月16日,AMS-02搭乘“奋进号”航天飞机STS-134航班(系“奋进号”的第25次,即最后一次飞行)在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,3天后被送至国际空间站,它是人类送入浩瀚宇宙的首个大型磁谱仪,揭开了人类通过大型实验装备探寻宇宙起源之谜的序幕。AMS-02将永久安放在国际空间站的桁架上,约90分钟绕地球一圈,直至国际空间站的使命全部结束(不早于2030年)。中国科学家为AMS-01/02倾注了大量心血,作出过很多重要贡献,受到国际同行的高度评价和赞许。
AMS实验的科学目标是探测宇宙中的暗物质、反物质和宇宙线,探究高能量正电子的起源、原初反物质以及宇宙线的加速与传播机制。2023年5月16日上午,在中国科学院高能物理研究所主办的高能论坛上,AMS首席研究员丁肇中以“从加速器到太空:与中国科学家共同探索基本物理五十年”为主题,分享了多年来从事物理学研究的心得体会与感受并介绍说:太空中的AMS-02每天发回海量数据,现有观测数据与目前的宇宙线理论不符,虽与一些暗物质理论相当吻合,但还不能完全排除其他理论。目前没有任何现成理论能够解释清楚AMS-02所观测到的全部实验结果,人类对宇宙的认识还非常有限。一个全新的高精度实验的结果,往往会颠覆我们以往对宇宙的认识。
丁肇中所获科学大奖与荣衔
1976年10月18日(周一),瑞典皇家科学院宣布将当年诺贝尔物理学奖授予美国斯坦福直线加速器中心(SLAC)实验物理学家里克特和麻省理工学院实验物理学家丁肇中,颁奖词是“因他们在发现一种新的重基本粒子方面的开创性工作”。两人因分别独立发现J/ψ粒子而分享当年68.10万瑞典克朗(时约合14.0万美元或27.2万元人民币)的诺奖奖金。多年后,劳伦斯·琼斯教授曾评论丁肇中这位得意门生获得举世瞩目的诺奖的三个重要因素是“天赋、勤奋加运气”。丁肇中自喻,发现J粒子和胶子犹如在大雨中寻觅一颗不同颜色的雨滴。
瑞典国王给丁肇中颁授诺奖
丁肇中和里克特从发表论文到获得诺奖的时间间隔(即授奖时滞)只有22.5个月,位居诺贝尔物理学奖最快获奖纪录排行榜中的第五位(李政道和杨振宁创造的13个月整的最快获奖世界纪录至今未破)。
1976年适逢美国独立200周年,当年5项诺奖共颁发给7人(物理学奖2人,化学奖1人,生理学或医学奖2人,文学奖1人,经济学奖1人,和平奖延后1年颁奖),获奖者全都是美国人。一个国家的人囊括某年颁发的所有诺奖,这种情形在诺奖颁奖史上迄今仍是唯一一次。
丁肇中和两个女儿在诺奖颁奖现场
丁肇中偕由父亲、妻子、两个女儿以及合作伙伴贝克尔(Ulrich Becker)、陈敏、吴秀兰(理论物理学家吴大峻之妻)等组成的亲友团前往斯德哥尔摩参加1976年传统的“诺贝尔周”系列活动。12月10日下午,隆重的诺奖颁奖典礼在斯德哥尔摩音乐厅举行。获奖者的夫人按惯例应坐在台下紧挨诺奖得主的第一排,但丁肇中却坚持让父亲坐在那个位子。首先由诺贝尔基金会董事长、瑞典生物化学家和生理学家贝格斯特隆(Sune Bergstrōm,1982年诺贝尔生理学或医学奖得主)院士致欢迎词,然后由瑞典皇家科学院院士、物理学家爱克斯朋(Gōsta Ekspong)教授给物理学奖得主做颁奖致辞,紧接着两位获奖者依次从年轻的瑞典国王卡尔十六世 · 古斯塔夫(时年30岁)手中领取诺奖金质奖章和获奖证书。里克特和丁肇中的获奖证书左页分别描绘采用正负电子对湮灭发现ψ粒子以及采用质子束轰击铍核发现J粒子的科学意境,饶有趣味。丁肇中一行出席了当晚在斯德哥尔摩市政厅一楼蓝厅举行的盛大的诺贝尔晚宴(晚宴后的豪华舞会则在二楼金厅举行),并发表简短的晚宴致辞(属获奖感言性质,里克特没有发表晚宴致辞),他执着地坚持先用汉语致辞,然后再用英语复述。丁肇中是首位用汉语发表晚宴致辞的诺奖得主,在致辞中他抨击“劳心者治人,劳力者治于人”(语出《孟子·滕文公章句上》)是“落后思想”,着重向发展中国家的青年强调实验工作的重要性。12月11日,丁肇中采用英语在斯德哥尔摩发表题为“J粒子的发现——个人的回忆”的诺贝尔演讲。
里克特的诺奖获奖证书
丁肇中的诺奖获奖证书
中文媒体中广为流传的“1976年12月10日,汉语第一次在诺贝尔颁奖大厅响起”的说法有误。在当天下午举行的诺奖颁奖典礼(地点在音乐厅)流程中根本就没有诺奖得主或其代表发表致辞或演说这一环节,丁肇中用汉语发表的是晚宴致辞,时间是在当天晚上,地点是在市政厅一楼蓝厅。
除诺奖以外,丁肇中所获其他重要奖项还有:美国政府颁发的欧内斯特·劳伦斯奖(1975)、美国工程科学学会(SES)颁发的爱林根奖章(1977)、意大利政府颁发的加斯贝利科学奖(1988)、中华人民共和国国际科技合作奖(1996)、美国宇航局(NASA)颁发的杰出公共服务奖章(2001)、Betway必威在线登录 家联合会(WFS)颁发的为了和平的科学埃利切奖(Science for Peace Erice Prize,2010)、NASA物理科学杰出成果奖(2017)。他还因AMS方面的工作荣获由国际纯粹与应用物理学联合会(IUPAP)以及孟买塔塔基础研究院(TIFR)联合颁发的巴巴奖(Bhabha Award,2023)。
2024年6月28日晚,“世界因你而美丽——2023—2024影响世界华人盛典”的颁奖典礼在香港会议展览中心举行,丁肇中莅临颁奖典礼现场,获颁终身成就奖并发表了感人肺腑的获奖感言。这个一年一度系列评奖活动的颁奖典礼此前都是在北京举行,这是首次移师香港。
丁肇中所获主要学术头衔有:美国艺术与科学院院士(1975)、美国国家科学院院士(1977)、巴基斯坦科学院外籍院士(1983)、苏联科学院外籍院士(1988)、匈牙利科学院外籍院士(1993)、中国科学院外籍院士(1994)、俄罗斯科学院外籍院士(1995)、德国利奥波第那科学院(2008年7月14日升格为德国国家科学院)外籍院士(1996)、西班牙皇家科学院外籍院士(2003)、孟买塔塔基础研究院荣誉院士(2004)、美国科学促进会会士(2012)。
1978—2013年,丁肇中在全球6个国家共获得过14个荣誉博士称号:中国7个,美国3个,意大利、苏联(俄罗斯)、罗马尼亚和德国各1个。
丁肇中和中国科教事业
1975年11月7日,丁肇中飞抵北京,首次回到已阔别26年(巧合的是,1971年杨振宁和1972年李政道也都是阔别26年后首次回国)的祖国大陆探亲访学,受到热情接待。11月17日,中国科学院副院长吴有训会见并设晚宴招待丁肇中。丁肇中成就斐然,享誉国际,他身在海外,心系祖国,积极推动中外科技、教育交流与合作,贡献卓著。
1977年8—9月,受中国科学院高能物理研究所邀请,丁肇中第2次回国访问并进行学术交流,丁夫人凯伊和两个女儿随行,8月10日抵京。8月14日,中国科学院副院长方毅会见并设晚宴招待丁肇中一行。8月17日,刚复出仅一个月的邓小平副主席会见并设午宴款待丁肇中一行。9月4日,华国锋主席会见丁肇中并合影留念。在与邓小平会见时,双方敲定中国科学院派遣首批10位物理学家参加由丁肇中领导将在DESY进行的高能物理实验组(组名:Mark-J)的研究工作。1978年1月和3月,10人(唐孝威、童国梁、马基茂、郑志鹏、郁忠强、张长春;吴坚武、朱永生、许咨宗、杨保忠)分两批先后到达汉堡。1979年4月,中国科学院又陆续派出第二批学者共17人(陈和生、朱人元、于小红、马大安、方光银、王学仁、韦培生、卢明、李佳、李其中、吴关洪、何孟嘉、张乃琳、郭嘉诚、唐力光、奚建平、徐晓康)加盟Mark-J实验组。中国科学家参与Mark-J合作组实验是中国科学技术对外开放的一个里程碑事件。在丁肇中的大力帮助和支持下,中国学者陆续来到DESY和CERN历练,为后来的北京正负电子对撞机(BEPC,1988年10月16日投入运行)储备了众多高层次专业人才。
日照市科技馆
丁肇中为祖国培养人才的赤诚是始终不渝的,他浓厚的家国情怀和热忱的鼎力相助对促进中国高能物理学的发展与进步至关重要。1979—1982年,中国科学院决定每年派一批青年学者到丁肇中实验室学习培训,俗称“丁训班”。出国前由丁肇中在高能物理研究所举办“高能物理培训班”(俗称“先训班”),共培养了850名高能物理实验人才。中国科学家参与L3实验合作始于其筹备时的1982年。1983—1988年,中国分6次共选派约30名物理学专业学生,由丁肇中推荐赴欧美攻读实验物理学研究生。这项培养计划类似李政道主导的CUSPEA,属于中国参加L3实验合作项目的一部分。中国科学院高能物理研究所连续三任所长郑志鹏、陈和生、王贻芳都出自丁肇中门下。在BEPC上进行实验研究的骨干大多得益于在丁肇中合作组的学习经历与工作经验。1989年6月22日,与BEPC配套的关键设备——大型通用磁谱仪北京谱仪(BES)——首次测量到J/ψ共振峰。1991年5月时,BES已采集到900万J/ψ事例。1999年11月至2001年5月,BESII采集到5800万J/ψ事例。2009年6月12日至7月28日,BESIII采集到2.25亿J/ψ事例。截至2019年2月,BES/BESII/BESIII已累计采集到100亿以上J/ψ事例。利用BES/BESII取得的5个重大科研成果先后荣获1995年、2001年、2004年、2010年和2013年国家自然科学奖二等奖。
1982年2月11日,丁肇中被聘为中国科学技术大学荣誉教授,这是他在内地获得的首个荣誉教授称号。1992年7月4日,丁肇中以“科学家”身份成为中科大历史上第2位荣誉博士称号获得者。1986年9月21日,巴基斯坦理论物理学家和社会活动家萨拉姆(Abdus Salam,1979年诺贝尔物理学奖得主)以“政治家”的身份成为中科大历史上首位荣誉博士称号获得者。2003年4月18日,上海交通大学空间科学与技术研究中心挂牌成立,丁肇中被聘为名誉主任。2009年11月6日,丁肇中被聘为东南大学吴健雄学院名誉院长。2019年11月10日,山东高等技术研究院在济南成立,丁肇中被聘为名誉院长。
1991年9月,丁肇中缅怀刚离世父亲的佳作《怀念》(需要着重指出,文中将邓小平会见丁观海的时间“1984年10月”误作“1989年10月”)荣获《瞭望》周刊和香港南源永芳集团公司联合主办的“情系中华”永芳杯征文活动特别荣誉奖。同年10月18日,在北京人民大会堂举行的颁奖大会上,丁肇中发表了题为“应有真正的‘格物致知’精神”的演讲,演讲者以自己的治学经验和体会向中国学生提出殷切期望,指出要从探索世界中获取知识,意即要通过实验去探寻知识,进而发现真理。该演讲稿后以“应有格物致知精神”为题被选入内地初中语文教科书。
1997年12月19日,杨振宁和丁肇中倡议发起的清华北美教育基金会(TEFNA)在美国特拉华州注册成立,主要目的是为清华大学高等研究中心(今清华大学高等研究院)打通海外资助渠道。1999年7月1日,国内科学家卢嘉锡、丁石孙和朱光亚等以及海外科学家杨振宁、陈省身和丁肇中等倡议发起的中华国际科学交流基金会(ISEFC)在北京注册成立。2000年10月11日,在北京人民大会堂举行的国际工程科技大会开幕式上,丁肇中就基础科学研究与工程技术发展的关系做题为“探求自然界的基本构造”的主旨演讲。同年11月5日,在东南大学首届“吴健雄袁家骝科学讲座”开幕式上做题为“寻找宇宙中的基本粒子”的首场演讲。2004年11月7日,在南京航空航天大学做题为“国际空间站上的AMS实验”的学术报告。2005年6月17日,在山东大学西校区(现趵突泉校区)做题为“我所经历的实验物理”的演讲。2014年10月22日,在上海中欧国际工商学院“大师课堂”做题为“我所经历的物理实验”的演讲。2023年5月21日,在广州市南沙区举行的2023大湾区科学论坛上,丁肇中做题为“我所经历的现代物理和我的体会”的主旨报告,生动讲述了自己半个多世纪以来所经历的实验物理与国际合作。
漂泊海外的赤子丁肇中是日照故里人民的骄傲。日照市科学技术协会主办的日照市科技馆(丁肇中科学馆)以“探索、发现、实验、求真”为理念,是专门用来展示丁肇中科研历程和科学精神的现代化科普场所,同时永久展示他捐赠的毕生收藏的科学文献、仪器设备和物品资料。该馆外观造型取材于追寻探索宇宙本源的AMS-02,主要包括序厅、5个拱形实验展厅(用于现场演示丁肇中主持的5个经典实验,实验模型尽量按原尺寸精准复制)、6个球形文献展厅、7个双螺旋外环廊和规模宏大的AMS展厅(球幕影院)。2017年7月21日,丁肇中夫妇参加日照市科技馆的开工奠基仪式。2020年6月1日,日照市科技馆开始测试性运营;2022年5月入选全国首批科学家精神教育基地。
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本文作者朱安远是北京金自天正智能控制股份有限公司高级工程师,诺奖研究者