2018年3月20日晚7点，中国科学院大学科学前沿进展名家系列讲座Ⅱ第68讲在玉泉路校区礼堂举行。本次讲座的主题是“探索无穷——物质结构和宇宙”，主讲人是中科院高能物理研究所所长、中国科学院院士王贻芳。王贻芳院士向学生们讲述了对粒子物理与天体物理研究的目标与方法，并主要介绍了现在与未来微观粒子的大科学装置。
首先，王贻芳院士回顾了人类对宇宙和物质结构不断探索的历程，两千五百余年来，从元素到分子、原子再到更小的粒子，各种理论不断发展。虽然粒子物理这门学科发展历史只有七十余年的时间，但仍取得了十分辉煌的成果。王院士讲述了粒子物理与宇宙学的紧密联系，尽管粒子物理研究的是极小的物质内部结构，而宇宙学研究的是极大的宇宙空间，但它们都是研究高能量与高温度的状态，是经过不断自然发展与深化的。而在这些领域内，仍然有大量亟待突破的重大科学难题，在等着科学家们不断探索。王贻芳院士也鼓励那些对粒子物理和天体物理感兴趣的同学，投入到这些研究中来，并为之奋斗终生。
接着，王贻芳院士仔细讲述了粒子物理研究的内容和目标，及其对粒子物理标准模型（SM）的不断完善和改进，向着高能量、高强度、宇宙学等方向拓展。研究粒子物理会有一些独特的方法，最基础与最核心的便是利用加速器进行各项研究，并利用研究宇宙线、中微子、宇宙学等手段进行辅助研究。与此同时，粒子物理研究并不“高冷”，它的研究设备和研究方法的应用十分广泛。目前，全球约有一半的加速器应用于医学上的研究而得出更多治疗方案。而粒子物理所用到的大科学装置，如同步辐射光源、散裂中子源等，也会对凝聚态物理、地质、生物、材料等诸多学科起到巨大的推动作用。粒子物理研究采用了各领域最先进的技术，极大地推动了科学与技术的发展，起到了先行者的作用。
紧接着，王贻芳院士利用对粒子物理标准模型特点、不足、发展等的分析，着重介绍了我国粒子物理和粒子天体物理研究现状和未来规划。针对天体物理，五十年代以来我们就有了对宇宙线的观测；在西藏，阿里计划通过精确测量宇宙微波背景辐射，探测原初引力波；空间实验与探测方面，“慧眼”卫星在双中子星并合产生引力波及电磁对应体事件做出了重要贡献；在未来，中国领导的国际合作将大放异彩，eXTP与HERD等设备将帮助解决诸多天体物理问题。
接下来，王院士详细介绍了我国有关中微子的大科学装置的现状与未来发展规划。大亚湾中微子实验将实验精度提高十倍以上，建设过程中解决了大量的技术难题，成功在2012年获得了详细的实验成果，论文被引用次数达1300余次。下一步，利用江门市独特的地理位置优势，国家将建成江门中微子实验（JUNO）装置，并力求达到探测器性能最好的记录。团队遇到了数项关键的技术挑战，如有机玻璃球的建造、液体闪烁体的输装、光电倍增管的制作、地下实验大厅的建造。建设团队严谨细致的解决了这些问题，并在其他相关产业获得突破。
最后，王贻芳院士就粒子物理及标准模型的主要问题（很多跟Higgs粒子有关），介绍了我们下一步的目标：CEPC-SPPC科学装置。这在国际上属于最前沿的研究范围，我们发力较早，而其余国家忙于其他粒子物理实验，我们国家在这一方面大有可为，期待做出更大的成就！
讲座结束同学们积极提问，王院士也认真地回答了同学们提出的问题。讲座结束，同学们爆发出热烈的掌声。（文/姜小平 作者系国科大记者团成员）
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“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本科生开设的必修课程，同时欢迎研究生与教职工参加，由中国科学院大学本科部主办，讲座召集人为徐涛院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机、天文、电子信息工程、环境九个专业，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，让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展，拓宽学生的学术视野，为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。
