1979年9月4日，華裔美籍物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的高能物理實驗小組，在西德漢堡的一臺高能加速器上找到一種新粒子--膠子，中國科學(xué)院高能物理所也參加了這項研究工作。在中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院高能物理所原所長陳和生看來，膠子的發(fā)現(xiàn)，不但是人類對物質(zhì)世界認(rèn)識的巨大進步，而且也是當(dāng)年鄧小平同志推進中國科技改革重大舉措的結(jié)果。

◆開啟中外科技交流的國門

1977年8月17日，鄧小平會見了丁肇中。雙方商定派遣中國物理學(xué)家到丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的德國漢堡的實驗組工作，為中國培養(yǎng)高能物理人才。

1978年1月，以中國科學(xué)院高能物理所唐孝威研究員為代表的中國物理學(xué)家到達漢堡的德意志同步加速器中心，參加丁肇中在PETRA正負電子對撞機的Mark-J實驗。

陳和生曾表示：“唐孝威等人的出國交流，是中國科技對外開放的一個重要里程碑。自此，大批中國訪問學(xué)者和留學(xué)生開始到西歐、日本和美國等發(fā)達國家學(xué)習(xí)，這對中國科技的發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響?！?/p>

作為第二批中國到丁肇中小組工作的科研人員，陳和生是1979年4月到達漢堡的。由于第一批到丁肇中小組工作的中國人年齡相對偏大，到選派第二批人員時就挑了一些比較年輕的。于1978年考上中國科學(xué)院研究生的陳和生有幸被選中。經(jīng)過一段時間的培訓(xùn)后，陳和生等15名研究生也來到了漢堡，與第一批人員一同開展Mark-J實驗。此后，每年都有中國物理學(xué)家被派到丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的實驗組工作和學(xué)習(xí)，持續(xù)了10余年。

◆參與高能物理重大發(fā)現(xiàn)全過程

1978年11月，丁肇中小組在漢堡Mark-J實驗中，利用當(dāng)時世界上能量最高的加速器使正負電子加速對撞，尋找新的粒子。經(jīng)過半年多的努力，實驗組首次發(fā)現(xiàn)了膠子存在的實驗證據(jù)。

物質(zhì)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(zhì)子和中子組成，質(zhì)子、中子由夸克組成?？墒?，夸克是怎么聚到一起組成質(zhì)子和中子的呢？

半個世紀(jì)前，科學(xué)家曾預(yù)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(yù)言畢竟只是種想象，科學(xué)家們開始尋找膠子存在的證據(jù)。Mark-J實驗組就是這群科學(xué)家中的一支隊伍。1979年8月，Mark-J實驗組發(fā)現(xiàn)了三噴注現(xiàn)象?？茖W(xué)家們知道，正負電子對撞之后，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么？根據(jù)理論模型，他們猜測，這可能是膠子存在的證據(jù)。于是，他們在計算機上模擬出有膠子和沒有膠子的各種情形，并將數(shù)據(jù)模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行對照，最終確認(rèn)了第三個噴注來源于膠子的發(fā)射。丁肇中小組的實驗，首次證實了膠子的存在，從而使這一理論有了堅實的實驗基礎(chǔ)。

1979年9月4日，Mark-J實驗組在《物理評論快報》上發(fā)表了他們發(fā)現(xiàn)膠子的結(jié)果--《佩特拉對撞機上的三噴注事件發(fā)現(xiàn)及量子色動力學(xué)檢驗》。這一實驗結(jié)果得到了國際高能物理學(xué)界的高度評價。

中國物理學(xué)工作者20多人參與了這項實驗工作。他們先是參加了Mark-J探測器的設(shè)計、安裝和調(diào)試，也參加了實驗數(shù)據(jù)的獲取與分析、計算機的在線和離線分析等。中國物理學(xué)工作者在膠子發(fā)現(xiàn)過程中作出了巨大貢獻，這一點得到丁肇中的高度評價。

1995年，歐洲物理學(xué)會高能物理大會對發(fā)現(xiàn)膠子的研究小組授予特別獎。丁肇中特別選派中美各一名科學(xué)家前往布魯塞爾領(lǐng)獎。而那名中國科學(xué)家正是參與膠子發(fā)現(xiàn)過程的陳和生。

◆****中國科技界開始加入到國際最前沿領(lǐng)域

如果翻開40年多前中國科技發(fā)展的歷史，我們可以發(fā)現(xiàn)，高能物理這一研究領(lǐng)域在打開國際交流合作大門方面扮演了獨特的角色：

1977年8月17日，剛剛恢復(fù)工作不久的鄧小平會見了高能物理學(xué)家丁肇中；1978年1月，在鄧小平和丁肇中的共同推動下，中國高能物理學(xué)工作者團隊首先跨出國門，到德國漢堡的Mark-J實驗組學(xué)習(xí)工作；1979年1月31日，鄧小平訪美期間，兩國簽訂了《中華人民共和國國家科學(xué)技術(shù)委員會和美利堅合眾國能源部在高能物理領(lǐng)域進行合作的執(zhí)行協(xié)議》，這是中美政府間第一個學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的合作協(xié)議……

改革開放初期，中國科技落后于西方發(fā)達國家。即便是在高能物理研究領(lǐng)域，中國也處于落后狀態(tài)。但相比于其他研究領(lǐng)域，高能物理研究往往需要多國科學(xué)家的合作，特別是建造大科學(xué)裝置，常常是集多國財力和人力予以支撐。

陳和生說：“小平同志正是以高能物理研究需要國際合作為抓手，果斷決策，派出中國科研人員參與國際交流合作，借此打開中國向西方科技發(fā)達國家學(xué)習(xí)的大門，推動中國科技界的改革開放，從而推動中國科技40年來的快速進步。”

作為當(dāng)年中外高能物理研究國際交流的親歷者，陳和生一直認(rèn)為，中國高能物理學(xué)工作者到丁肇中小組學(xué)習(xí)交流，是中國科技界改革開放具有里程碑意義的事件。

陳和生說：“那次的合作交流之旅使我們更多地看到了科技強國是怎樣發(fā)展科學(xué)的，世界著名科學(xué)家是怎樣領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)研究的，學(xué)習(xí)了當(dāng)時世界最先進的技術(shù)手段?？傊艿搅丝蒲械膰?yán)格訓(xùn)練和學(xué)到了科研管理方法。”

“從Mark-J實驗組回來后，中國科學(xué)院高能物理所開始參照國際高能物理研究的方式方法，建立起了屬于中國自己的高能物理研究平臺，也為此后我國研制第一個大科學(xué)裝置--北京正負電子對撞機培養(yǎng)了大批人才。”陳和生說。

40年多前，中國高能物理學(xué)工作者的德國漢堡之行，屬于破冰之旅，它讓中國科技界開始加入到國際最前沿領(lǐng)域。

綜合自《科技日報》、科普中國