在我国群星璀璨的院士群体中,“父子院士”张文友和张是一道亮丽的风景。我的父亲张文友先生是我国著名的大地构造学家。他是断裂系统和断块大地构造理论的创始人和奠基人。1955年,他被选为中国科学院的第一位院士。

张院士以研究Bc介子和J/ψ粒子而闻名于世。他是中国著名的粒子物理学家。曾获中国科学院自然科学一等奖和中国物理学会吴物理学奖。他于2011年当选为中国科学院院士。

两代院士的家庭中有什么科学精神流传至今?张院士在科学探索的道路上有哪些重要经验对产生了深刻的影响?如何在理论物理等基础科学领域取得创新突破?

今天的科协,一个科学的身影,带你走近中国科学院院士、中国科学院理论物理研究所研究员张院士的科研生活。

响应国家“两弹一星”号召,中国科技大学录取

1940年7月,张出生在广西,随后随家人移居北京。该中学在北京第四中学学习。1960年,张进入中国科技大学现代物理系,开始走上物理科学研究的道路。

▲张就读的北京市第四中学(校门1928-1985)

在高中,我在物理方面做得更好。那时,当我被大学录取的时候,国家正在进行两轮一星。当时,主要是两轮。那时,我觉得我应该响应国家的号召,将来参与核武器的发展,所以我申请了中国科技大学现代物理研究所。我们是HKUST现代物理研究所的一班学生。

1963年,张大学毕业后考入中国科学院原子能研究所研究生,师从中国著名物理学家朱宏远先生。朱宏远先生的科研经验为张的粒子物理研究奠定了坚实的基础。更重要的是,许多研究方法和思路使张受益终生。

▲指导员朱宏远

我和朱宏远先生一起去了研究生院。除了研究生院,我认为后来对我影响很大的一件事是他带我们去研究量子力学的诞生历史。我认为他的方法很好,不是让我们学习如何写量子力学的诞生史,而是让我们阅读量子力学创立时的原始论文。

这对我们有很大的影响,尽管我们认为这些重要的发现并不是那么不可企及或神秘。如果是我,我可能会被迫去想它。

因此,通过这次事件,我现在想对年轻的科学家说一句话。我认为对这一原始发明或历史发现做一些研究是有益的。

因为后来的总结文章都提升了它,似乎认为这个人很伟大,并立即想到了重要的发现。但是如果你看看原文,你会发现他也在摸索,最终找到了正确的方法。所以我认为这对我来说是一件非常有意义的事情。

坚持层子模型理论研究,取得突破性成果。

1965年8月,在时任原子能研究所所长钱三强的组织下,由原子能研究所、数学研究所、北京大学理论物理研究所和中国科技大学现代物理系组成了“北京基本粒子理论小组”。该小组定期交流和讨论强子的结构问题,提出了强子结构的层子模型理论,引起了国际物理学界的广泛关注。当时只有25岁的张也参与其中。这一经历对张后来的研究方向产生了深远的影响。

▲北京基本粒子理论小组正在讨论层子模型理论

后来,我们赶上了参加同温层模型的工作。目前,层子模型的研究工作在当时并不简单,也得到国际学术界的认可。我们当时的方向赶上了世界的主流。如果我们能继续这样做,我们可能会有更多的成就。

在接下来的研究中,张院士首先从理论上计算了从B夸克到Bc介子的碎裂函数,计算了Bc介子的主要衰变路径的宽度和Bc介子的寿命,明确预测了在实验中发现Bc介子的途径和可能性。

直到1998年,在美国TEVATRON的实验中发现了Bc介子。张、院士的理论预言得到了验证,成为当时轰动粒子物理学领域的一个重要突破。

不要错过第二次取得重大突破的机会。

谈到这一经验,张院士在坚持和选择研究方向方面有着独特的经验。

在这个方向上,有很多很多正确的方向。我说过我在这个方向,现在回头看还是对的。我不只是利用现在的形势前进。这些只是一些机会。回顾过去,这的确非常罕见。这对我还是有好处的。

你应该有一个方向,但不要太死板。此外,附近还有很多好机会。作为一个年轻人,你必须时刻准备着。并非所有发现和发明的机会都属于你,但生活中没有多少机会和发现属于你,你不能错过。

这一点,通常是必须打好基础的,否则你会后悔一辈子。真正的重大创新机会并不多,所以我们必须不断总结,错过一次,不要错过第二次,我们必须时刻准备着!

创新是推动人类社会发展进步的重要力量。在“建设世界科技强国”的背景下,基础科学的创新和突破至关重要。张院士介绍了他在中国基础科学领域促进科学研究和创新的经验。

我的建议是,我们每个人都应该先打好基础,创新并不神秘。作为一名科学工作者,我们应该追求创新。但是如果我们真的想创新,一个是要打下坚实的基础。如果基础打好了,科学研究和创新的任何一步都只有100分和0分。没有中间立场。

因此,如果你不打好基础,你只能达到99分,还差一分,你可能会失去你的创新。因为那个错误,你没有创新。因此,我想强调,如果我们想创新,我们必须首先打好基础。如果基础不好,追求创新最终会成为一个笑话。

去山上,用完水,怀疑没有出路,然后再迈出勇敢的一步。

五十年来对粒子物理学的专门理论研究,使张院士对基础科学领域的创新探索有了更深刻的认识。在他看来,要在科学探索中发现一些东西,不仅要有坚实的基础,还要有创新的勇气。

如果你真的想有勇气创新,当你到达山和水的尽头时,你将不得不采取另一个勇敢的步骤。事实上,这一步算不了什么。即使最伟大的人也想尝试。他的失败不一定被记录在案。他终于成功地留下来了。因此,勇于创新就是敢于去做。我父亲说,“别人没说什么,你先说;别人没看见的,你先看见了;人家也看见了,你先指出来”。

小时候,每当张周末回家,他的父亲都会主动和他交流讨论一些科学问题。在讨论和交流的过程中,年轻的张体会到了许多思考问题和解决问题的方法。这些精妙的指导思想对张的科研道路产生了深远的影响。

那时,我们的兄弟姐妹都住在学校里。如果他们周末回家,我父亲会主动和我们讨论科学问题和家庭学术讨论。我父亲总是通过向我询问或解释地质学中观察到的与物理有关的问题来开始我们的讨论。虽然我父亲的工作领域是地质学,而我的研究工作是理论物理学,但这并不妨碍我们对这个问题进行彻底而公开的讨论。

▲十六字符系列说明

我父亲提出了16个字,意思是“敏锐观察,勤于思考,善于总结,勇于创新”。现在看起来,这些对我仍然有很大的影响。

我认为一个人必须永远追求,尤其是对我们科学家来说,坚持追求是非常重要的。做一些有意义的事情,然后想想什么对你自己来说很有意义。

我认为最重要的品质是科学态度,而态度与创新有很大关系。实事求是,你不懂的就是你不懂的,你不知道的就是你不知道的,你不能欺骗或伪造。这是绝对不允许的。

张院士晚年仍活跃在科学研究和普及的第一线。他还坚持每天到中国科学院理论物理研究所办公室来审阅文章、撰写文章,希望继续为我国物理科学领域的人才培养和科学普及做出贡献,推动我国理论物理研究的不断创新和突破。

文章原名为“张院士:科学精神不断创新的科研生活”