作者 | 倪思潔
40年前，1979年9月3日，《物理評論快報》發表了一篇4頁紙的論文，報告了美籍物理學家丁肇中領導的Mark-J實驗組發現膠子的證據。
40年後，2019年9月3日，中國科學院院士、中國科學院高能物理研究所前所長陳和生感慨：「那是中國科學技術對外開放的一個重要裡程碑。」
二者如何聯繫到了一起？作為歷史的親歷者，陳和生向《中國科學報》講述了那篇論文和論文背後鮮為人知的故事。
1977年8月，美國麻省理工學院物理學教授丁肇中，帶著妻子和女兒回國訪問。
那是一個特殊的年代，「文革」已經結束，科研人員看到了中國科技重新起步的希望。但是，壓抑仍未退去，科研人員一邊摩拳擦掌一邊又遲疑不定。
8月17日，剛復出不久的鄧小平同志接見了丁肇中和他的家人，並指出，科學是老老實實的事，一點不能弄虛作假，我們一定要搞好科學研究，科學技術是人類共同創造的財富，學會先進的東西才能超過先進。
鄧小平向丁肇中提出了一個建議——派遣中國物理學家到丁肇中在德國漢堡的實驗組參加粒子物理實驗，培養高能物理實驗研究人才。
「我們這次來中國參觀，看到大家很有幹勁，都想把科技搞上去。我相信中國這麼大、人口這麼多、搞科研的歷史這麼久，一定會出人才，會很快趕上科學先進水平。」丁肇中說。
會見結束後，丁肇中開始積極推動國際交流事宜。1978年1月，由高能物理學家唐孝威領導的中國物理學家團隊，到達德意志同步加速器中心（DESY），參加丁肇中在佩特拉（PETRA）正負電子對撞機上的Mark-J實驗。
「這是『文革』結束後，中國科學技術對外開放的一個重要的裡程碑。此後，大批中國訪問學者和留學生開始到西歐、日本和美國等發達地區和國家學習，對中國科學技術的改革開放產生了深遠的影響。」陳和生說。
1979年4月，第二批中國科研人員來到了丁肇中實驗組。陳和生就是其中之一。
1978年，陳和生順利考上中國科學院高能物理研究所研究生。當時，恰逢丁肇中應鄧小平請求為中國培養高能物理人才。
鑑於第一批中國科研人員年齡偏大，丁肇中決定從新招收的研究生中選。他還專門派實驗組裡的科研人員為這些研究生開設了培訓班，使他們在國內就可以進行粒子物理實驗和英語訓練。
陳和生記得，一起參加國內培訓的共有20多名同學，有些人聽說丁肇中工作作風嚴厲而退卻。
最終，1979年4月，從沒走出過國門的陳和生與14位同學一起來到了Mark-J實驗組。
這不僅成為了陳和生一生的轉折點，也成了中國高能物理學科的轉折點。
「在丁肇中組裡工作很累，跟國內某些懶懶散散、無所事事的工作氛圍反差很大。」在丁肇中手下工作的那段時間，陳和生從來沒有在午夜12點前結束工作。
歷史證明，這份嚴格的確為中國高能物理培養出了不少人才。中科院高能物理研究所最近3任所長——鄭志鵬、陳和生、王貽芳，都曾在丁肇中實驗組工作和學習過。
在德國漢堡，中國科研人員參加了Mark-J探測器的設計、建設、運行。他們的工作重點之一，是尋找當時備受高能物理學界關注的膠子的存在證據。
物質由分子組成，分子由原子組成，原子由電子和原子核組成，原子核由質子和中子組成，質子、中子由夸克組成。
可是，夸克是怎麼聚到一起組成質子和中子的呢？
半個世紀前，科學家曾預言，夸克之間有一種相互作用，這種作用像膠水一樣把夸克「粘」到一起，他們因此給這種作用力起了個名字——膠子。
預言畢竟只是種想像，科學家們開始尋找膠子存在的證據。Mark-J實驗組就是這群科學家中的一支隊伍。
1979年8月，Mark-J實驗組發現了三噴注現象。科學家們知道，正負電子對撞之後，撞出的高速夸克束流會形成兩個背向而行的噴注，可是第三個噴注是什麼？根據理論模型，他們猜測，這可能是膠子存在的證據。
於是，他們在計算機上模擬出有膠子和沒有膠子的各種情形，並將數據模擬結果與實驗結果進行對照，最終確認了第三個噴注來源於膠子的發射。
1979年9月，Mark-J實驗組在《物理評論快報》上發表了他們發現膠子的結果——《佩特拉對撞機上的三噴注事件發現及量子色動力學檢驗》。
DESY實驗室時任主任赫維格·肖珀教授曾評價：「人們以非常令人信服的方式注意到Mark-J的實驗數據與輻射膠子假設的一致性，從而排除了夸克反夸克模型的版本……Mark-J第一個從統計意義上發現了『三噴注』模式。」
1995年，因為發現膠子，陳和生和實驗組的紐曼教授一起，代表Mark-J實驗組，在比利時布魯塞爾舉行的歐洲物理學會高能物理大會上，接受了歐洲物理學會授予的特別獎。
如今，距離膠子發現已過去40年，但對於中國來說，膠子的發現具有比發論文和獲獎更重要的歷史意義。
「從Mark-J實驗組回來後，中科院高能物理所開始參照國際高能物理研究的方式方法，建立起了屬於中國自己的高能物理研究平臺，也為此後我國研製第一個大科學裝置——北京正負電子對撞機培養了大批人才。」陳和生說。
《中國科學報》 (2019-09-03 第3版 綜合)
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