攻關理論物理最基本核心問題

2020-12-14 求是網

  11月28日,2017年中國科學院院士增選結果公布,中科院理論物理研究所副所長(主持工作)蔡榮根研究員當選中國科學院院士。

  日前,蔡榮根在接受《中國科學報》記者採訪時表示,理論物理所主要從事理論物理最基本核心問題的研究,我們將不斷完善研究所管理體制機制,深入貫徹落實習近平總書記對中科院提出的「三個面向」和「四個率先」的指示精神,緊密結合中科院「一三五」規劃的全面部署,落實研究所「十三五」發展規劃,強化優勢學科研究隊伍,積極引進領軍人才,培養青年人才,積極承擔國家和中科院的重大研究任務。

  布局基礎前沿科學

  中科院理論物理研究所是一所擁有輝煌歷史的基礎前沿科學研究所,由「兩彈一星」元勳彭桓武、周光召,以及何祚庥、戴元本等老一輩理論物理學家創建。

  自1978年建所以來,理論物理所取得了一系列成績:我國第一批博士學位授予點,第一批博士後流動站;中科院第一批開放所,第一批進入中科院「知識創新工程」研究所;第一批接受國際評估的中科院研究所,成立了亞洲第一個卡弗裡研究所,成立了我國第一個理論物理國家重點實驗室。

  蔡榮根介紹,理論物理所的科研人員獲得過12項國家獎,其中國家技術進步特等獎2項,國家自然科學獎一等獎1項,國家自然科學獎二等獎8項,國家科技進步獎二等獎1項。「在全國理論物理方面的國家自然科學獎中,我所獲得的國家自然科學獎數量佔比非常之高。」

  「這些成績是由老一輩理論物理學家的前瞻性思維和布局,由一支精幹和強大的研究力量所取得的。」目前,理論物理所有36名固定科研人員,其中7名院士、10名傑青、7名「青年千人」。

  「十二五」期間,理論物理所通過「青年千人」和「百人計劃」等人才項目,引進了一批優秀的青年科學家,為研究所「一三五」規劃的順利實施奠定了堅實的基礎。

  針對「宇宙起源」「物質起源」「生命起源」這三個最基本的自然科學問題,理論物理所確定了「十二五」期間「一三五」規劃中的「三個突破」方向,包括暗物質和暗能量本質及超越粒子物理標準模型的新物理理論研究,新奇物態及相關場論的研究以及統計物理和理論生物物理與複雜系統研究。

  蔡榮根說:「經過五年的努力,理論物理所在『十二五』期間的三個突破方向上均取得了可喜的科研成果,不僅在中科院組織的『十二五』評估中,理論物理所被評為優秀,而且國際交流合作工作也被評為了研究所的亮點工作。」

  攻堅克難的「十三五」

  進入「十三五」,理論物理所在充分總結「十二五」期間的科研工作,結合中科院「一三五」規劃綱要的全面部署,與全所科研人員廣泛研究討論的基礎上,確立了研究所「十三五」期間的「一三五」規劃。

  蔡榮根指出,考慮到理論物理各個學科方向在將來的發展中越來越體現出相互關聯、交叉和滲透的趨勢,理論物理所將「十二五」期間的三個突破方向合併為一個大的突破方向——「理論物理前沿與交叉若干重大問題研究」,含三個主要的研究課題,包括多波段引力波理論研究、暗物質和暗能量本質及超越標準模型的新物理理論研究,新奇物態及相關場論的研究以及生命過程相關的統計物理、生物物理與複雜系統研究。其中,「多波段引力波理論研究」是中科院「一三五」規劃綱要中的重點培育領域「多波段引力波宇宙研究」的理論部分,也是國家重大研發計劃重點支持的領域。而「暗物質和暗能量本質及超越標準模型的新物理理論研究」是緊密結合國內外大科學裝置實驗,如「悟空」暗物質探測衛星實驗和錦屏暗物質地下探測實驗,以及歐洲大型核子對撞機LHC等的理論研究。

  在中科院「十三五」規劃交流評議中,理論物理所的「十三五」規劃在全院排名靠前,被評為「優秀規劃」。蔡榮根說:「2016年是『十三五』規劃實施的第一年,理論物理所在爭取重大科研項目、建設科技支撐平臺、人才隊伍建設以及國際交流合作等方面均取得了不錯的成績,為研究所『一三五』目標的實現奠定了紮實穩健的基礎,有了良好的開端。」

  2016年,在基金委理論物理專款的支持下,理論物理所成立了「彭桓武理論物理創新研究中心」。同時,理論物理所還承擔了基金委「引力波相關物理問題研究」重大項目,由蔡榮根作為項目負責人。項目聯合包括中科院理論物理所、國家天文臺、國科大、高能物理所、北京師範大學等科研單位和高校的科研團隊,集中力量,開展合作攻關研究。

  建設國際一流研究所

  最近一兩年,理論物理所的一批青年科學家做出了許多原創性的優秀科研工作。在統計物理方向,「百人計劃」學者張潘以統計物理與機器學習這一新興交叉學科研究前沿為主攻對象,將自旋玻璃理論與消息傳遞算法用於機器學習中的統計推斷和神經網絡等理論問題中,取得了階段性成果,論文接連發表於物理學頂級刊物PRX及機器學習頂級國際會議NIPS上,受到國內外同行的高度關注。2017年,「青年千人」何頌、楊剛、舒菁等人在物理學頂級雜誌美國《物理評論快報》上發表了5篇高水平的論文。這充分說明理論物理所引進人才初見成效,年輕人已經站在相關領域的國際最前沿。

  在近年的全球科研機構自然指數排名中,理論物理所均進入了全球前500名科研機構。「2017年度排名位居全院第16位,對於一個只有30多位科研人員的小所來說,能得到這樣的成績確屬不易。」

  蔡榮根表示,理論物理所始終把「建設成為國際一流的理論物理研究所」作為研究所的定位和使命,以「科學研究、人才培養和學術交流」作為工作重心。理論物理所將牢記前輩理論物理學家創建理論物理所的初心,面向世界科技前沿,面向國家重大需求,聚焦理論物理重大核心問題,爭取取得重大原創性突破。

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