中国科学院附属实验学校：吴岳良院士开讲“开学第一课”

2022年2月21日，中国科学院附属实验学校2021—2022学年度第二学期“开学第一课”在华严里校区如期举行。中国科学院院士吴岳良到校讲授了《我与科学之缘》。

吴岳良

理论物理学家，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，国际欧亚科学院院士。现任中国科学院大学学术副校长、联合国教科文组织国际理论物理中心（亚太地区）主任、中国科学院理论物理研究所学术委员会主任。空间引力波探测“太极计划”首席科学家。主要从事基本粒子物理和量子场论以及宇宙学的研究，研究成果对揭示物质运动的基本规律和物质的基本结构有着重要的学术意义。在粒子－反粒子电荷共轭与宇称反演联合对称破缺及其起源等研究领域取得重大科研成果。

吴院士的“开学第一课”分为“科学之梦”“科学之缘”“科学之志”“科学之路”和“科学之美”五个环节。

他首先与同学分享了自己的成长和与科学“结缘”的故事。在江苏宜兴的小山村，少年的他不仅对世界充满了好奇，而且对一些说法总是要自己试一试。听说蜻蜓吃蚊子，就捕来蜻蜓关在蚊子比较多的屋子里，看看蚊子是不是真的会少；听说蝉吃露水，就捉一只蝉来罩在草上，看看它是不是吃、怎么吃……集市上的修表摊、匠人们的作坊铺，总是能看到少年求知的身影。少年家贫，他求学之余还要在生产队里做农活，下田插稻秧、上山砍毛竹，有时候学习反倒成了“副业”。劳动锤炼了他坚毅的品质。他回忆起报考研究生时，周光召先生面试他的第一道试题就是：“你能不能吃苦”。他还说，周先生要求他们，要到国外去学习，提升自己的科研能力，在认为自己学有所成的时候，一定要回来报效国家。1996年，吴院士学成回国，在中科院理论物理所从事科研工作，直到现在。

在“科学之路”环节，吴院士从牛顿经典力学开始，简要地回顾了人类认识物质世界的历程，着重介绍了他主持的空间引力波“太极计划”和“超统一场理论”的科学思想。

吴院士说，“到目前为止，人类发现自然界当中，存在四种基本相互作用力，那就是引力、电磁相互作用力、弱作用和强作用力。粒子物理标准模型预言了一共有61种基本粒子，现在我们没有找到的就是引力子。”

接着，吴院士介绍了我国的空间引力波探测计划，即“太极计划”。利用传统文化为前沿研究项目命名，这不仅是对传统哲学思想的纪念，更是为了继往开来，在现代的科学研究中争取更大的突破。他介绍说，2019年8月31日，正是中国科学院大学2019届新生开学典礼当天的7点41分，中科院在酒泉卫星发射中心发射了一颗微重力技术实验卫星——“太极一号”卫星。“太极计划”主要探测中低频段引力波。作为绕着太阳轨道的深空引力波探测计划，它的技术和工程的要求，几乎到了人类现在能够达到的极限。2021年7月20日，“太极计划”发布了第一批实验成果。最主要的技术成果，如激光干涉测量精度，可以达到百皮米量级，相当于一个氢原子直径的大小，在有的频段，甚至比这个直径还要小。再如引力参考传感器测量的精度，达到了十亿分之一米每秒平方，就是说，要测量出来一只蚂蚁推一下“太极一号”卫星所产生的加速度。而“太极一号”卫星重量约180千克。又如微推进器推的精度，达到了亚微牛量级，即，产生这个力，就相当于蚂蚁的万分之一的重量，也能测出来。“太极一号”取得成功，实现了我们国家首颗空间引力波探测技术实验卫星首次在轨无拖曳控制技术的验证、中国最高精度空间激光干涉测量，首次在国际上在轨验证了微牛量级的射频和双模霍尔微推进技术，入选2019年中国十大科技进展新闻。“太极一号”实验的结果，验证了“太极计划”技术路线的正确性和方案的可行性，“太极一号”的成功，迈出了中国空间引力波探测的第一步，为率先取得突破奠定了重要的基础。

最后，他以牛顿经典理论，电和磁的统一，相对论和量子论的发展历史，分析了为什么要研究不同理论的统一。他说，在理论物理的发展史上，每一次统一都使我们人类对自然界的认识更加深入。所以，理论物理的终极目标之一，就是要探索所有相互作用的统一理论，为探索终极统一理论打开新窗口。科学史表明，一旦基础研究的基本理论取得根本性的重大突破，必将导致新的科学革命，并且引发变革性的技术和颠覆性技术的涌现，点燃新的工业革命。

互动提问环节将“开学第一课”推向高潮。同学们争相提问，吴院士耐心仔细解答。他鼓励中科学子站在科学的前沿，找到自己感兴趣的方向，专注于自己热爱的领域，钻研下去，付出比他人更多的努力，就一定会取得成功。吴院士说：“中科院附属实验学校是离科学特别近的学校，同学们要抓住机遇，努力学习，打下坚实的知识基础。对任何事情都要多问为什么，要对科学保持好奇心，培养科学兴趣，立科学之志，圆科学之梦，成长为新时代的科学家。”

院士主讲“开学第一课”是中科附的传统。本次“开学第一课”首次通过线上平台向内蒙古、河北、甘肃、香港等地对口支援学校和友好学校分享，各地师生2万余人收看了“我与科学之缘”。

编辑 | 闪洁雯