在这个科技日新月异的时代，每一项科学突破都是人类智慧的璀璨火花。2024年6月24日，在人民大会堂隆重举行的2023年度国家科学技术奖励大会上，我院刘智青教授在中国科学院高能物理研究所期间参与完成的成果“四夸克物质Zc(3900)的发现”荣获国家自然科学奖二等奖（编号：Z-102-2-02），获得党中央、国务院表彰。
近日，我们走进山东大学前沿交叉科学青岛研究院粒子科学技术研究中心刘智青教授，一同探寻他的神秘粒子世界和获奖经历。
十年磨一剑——发现新的“神秘世界”
11年前，中国科学家宣布发现了一个新型“神秘粒子”——Zc(3900)，在国际物理学界引起强烈反响，至今余音未了。
时间回溯至2013年，当“四夸克物质Zc(3900)”这一神秘粒子首次在实验中露出真容时，刘智青还是中国科学院高能物理研究所的一名博士研究生，也是参与这一重大发现的主要完成人之一。这项研究是我国自主设计、建造和运行的大科学研究装置北京谱仪III（BESIII）国际合作组的共同成果。经过十年的不懈努力与精心沉淀，这份成果在国家舞台上赢得了荣誉与高度肯定。
国际上，英国《自然》杂志专题报道了“首个四夸克粒子被确认”；美国物理学会的《物理》杂志将其评选为2013年国际物理领域“十一项重大进展”之首，配发了Zc(3900)内部结构示意图；在美国《物理评论》系列期刊2023年庆祝“QCD 50年”专栏中，Zc(3900)是“QCD研究前沿”之“奇特强子态”栏目中列出的两项代表性成果之一。
在国内，该成果入选了2013年度“中国科学十大进展”、中国科学院“十二五”25项重大科技成果及标志性进展以及改革开放四十年“40项具有代表性的标志性重大科技成果”。
图：Zc(3900)内部结构示意图（图片来自美国物理学会和BESIII合作组）
当被问到自己得知获奖时的心情，刘智青说当时有激动，但是也很平静：“这份沉甸甸的荣誉是对过去十年努力的最好回报，是一份鼓励，同时更是一种鞭策，科研之路永无止境，还有更多的未知等待我们去探索。”
探究物质世界的本源——与粒子物理结下不解之缘
“我的爱好就是心无旁骛的做科研，目前科研占据了我生活的很大部分”。在无数个日夜的奋战中，刘智青学会了如何在复杂的数据迷宫中寻找线索，如何在失败与挫折面前保持冷静与坚持。这种严谨的科研态度，让他在面对未知挑战时能够冷静分析、勇于探索；而那份坚韧不拔的精神，则让他在科研道路上即便遭遇重重困难，也从未轻言放弃。
刘智青与粒子物理的结缘从大学时期就开始了。2004年，刘智青进入华中师范大学物理科学与技术学院物理学基地班学习。在知名粒子物理学家刘连寿教授的指引下，他对粒子物理非常有兴趣，逐渐进入这一研究领域。在刘连寿教授的熏陶和感染下，探究物质世界的本源，成为了他自始至终不变的初心。
2008年大学毕业后，刘连寿教授亲自推荐他到中国科学院高能物理研究所攻读研究生，师从苑长征研究员。在苑老师的辛勤栽培和指导下，刘智青不仅在专业素养和科研能力上得到了飞速提升，更塑造了他坚韧不拔的科研精神与人格毅力。在跟随苑老师读博期间，他对奇特强子态的研究抱有浓厚的兴趣，并将自己的研究方向集中在奇特强子态实验寻找方面。没想到从此便与四夸克物质结下了不解之缘，并于2013年在BESIII实验共同参与发现了神秘的Zc(3900)粒子。在谈到获奖感言的时候，刘智青首先表达了对恩师的感谢。“感谢苑老师一直以来对我的耐心细致的培养和指导，感谢高能所的多方支持，也感谢学术界同仁的指点和厚爱。我们做出了一点贡献，就得到国家这么高的荣誉，这既是鼓励，更是鞭策。”
博士毕业后，刘智青选择继续出国深造，远赴德国美因茨大学学习国外先进的科学技术。他认为作为科研人员，需要更广阔的视野和平台，不应局限于现有的工作环境和研究内容，国外的先进技术值得我们年轻人学习和借鉴。在此期间，他持续在X(3872)粒子、Y(4260)粒子等的研究中取得突破。2016年，因在研究奇特强子态方面的研究，他获得了欧盟极具竞争力的玛丽•居里学者荣誉称号（“EU Marie Curie Fellow”）。
海外留学期间，刘智青心系祖国的发展，时刻准备回国效力。2018年，刘智青毅然决定回国。他成功入选海外高层次人才计划，加盟山东大学继续从事粒子物理研究，并组建研究团队。目前，他主要参加北京谱仪BESIII实验和日本KEK的Belle II实验。他对粒子物理的研究非常有热情，长期活跃在科研一线。2020年，为表彰他在“超出夸克模型的实验强子物理，尤其是发现四夸克粒子Zc(3900)”方面的杰出贡献，亚太物理学会联合会与亚太理论物理中心（AAPPS-APCTP）决定授予他“杨振宁奖”。
偶然中带着必然——“大国重器”提供了极佳的机遇
进行粒子物理实验研究需要非常先进的科研平台——大科学装置。刘智青工作的北京谱仪III实验就是运行在北京正负电子对撞机上的大科学装置。它测量正负电子对撞后的衰变产物，重建对撞过程，开展物理研究。历经几代人的奋斗，北京正负电子对撞机和北京谱仪目前已经升级成为世界上先进的大科学装置，在陶-粲研究领域对撞亮度世界最高。
在四夸克物质发现的过程中，北京正负电子对撞机团队也经历了重重挑战和困难。研究团队提出在正负电子质心系能量4.26 GeV下采集实验数据，以探索四夸克物质的存在。然而，最初北京正负电子对撞机的设计指标并未达到在此高能量下运行。面对这一难题，加速器研究团队通过日夜奋战，最终克服了技术壁垒，使得在高能量下运行并采集数据成为可能。同时，团队还面临着巨大的国际竞争压力，如日本高能加速器研究机构的Belle实验也在积极寻找四夸克物质。因此，团队需要密切配合，迅速行动，在尽可能短的时间内采集实验数据，以在竞争中占据有利地位。整个研究过程非常紧张，在集中攻关阶段，“和导师经常工作至凌晨”，刘智青回忆当时的情形，依然津津乐道。
“能够发现四夸克物质是幸运的”，刘智青经常半开玩笑地说。然而，机会总是留给准备好的人。任何一项研究成果的取得，都是科研人员长期坚持不懈的结晶。当一切都准备就绪，那么偶然也就变成了必然。
山东大学从1989年开始参加北京谱仪实验，具有悠久的历史，在实验的软件和物理等方面作出了重要贡献。秉承这一传统，在取得创新成果的同时，刘智青还积极参与大科学装置的管理工作。BESIII国际合作组由来自亚洲、欧洲和美洲等17个国家、89个研究机构中超过600名科学家组成。刘智青先后担任了BESIII国际合作组的报告委员会主席、新物理组召集人，目前正担任合作组物理协调人一职，负责协调整个合作组的物理成果。BESIII合作组目前正处于高产出期，年均发表论文近百篇，他肩上的担子不小。
传道授业，征途未竟——携手共育未来科研之星
投身科研的同时，刘智青还积极为国家培养人才。在学生们的心中，刘智青是一位既严格又慈爱的导师。“做刘老师的学生非常幸福，研一完全不用接触科研，好好上课就行了”，“刘老师不仅教会了我们如何做科研，更教会了我们如何做人。他的言传身教让我们受益终身。”这是学生们对他的评价。
回国后，刘智青积极组建研究团队。“个人的力量是有限的，团队的力量是无穷的，国家一直大力提倡有组织的科研，通过组建科研团队，在团队中实现科研目标，并在这个过程中培养出一流的人才”。团队里目前在读有4名博士生，3名硕士生和2名博士后。刘智青认为指导学生做科研，首要任务是打好基础，这是最为关键的一步。他常对学生们说“磨刀不误砍柴工，只有筑牢基础，才能在后续的科研工作中事半功倍。”研究生在第一年主要学习基础课程，以确保他们具备扎实的基础知识和能力。此外，他还强调研究生需要具备广阔的视野和自主思考能力。在掌握了基本功之后，他们应该学会自己设定研究方向和目标，并在导师的指导下，充分利用优良的科研条件去实现这些目标。这样的培养模式，使得他的研究生能够在科研道路上稳步前行，不断取得优异的成绩。
谈到导师，博士后谢勇说：“刘老师因材施教，为每位学生定制规划。由于我是一名跨专业学生，本科学的是机械，刚入学时刘老师建议我先筑基，后实验，节省时间少走弯路。刘老师的培养让我的科研与个人能力均获得了显著提升。”在博士生曾凡蕊眼中，刘老师好脾气，有耐心。“最感叹的是老师能够精准掌握每个学生的工作进度和细节，非常注重严谨性，总是能够及时发现细微的错误，并提出建设性的修改意见以及分享自己的经验。非常注重综合能力的培养，鼓励大家多做报告多交流。我们经常感叹刘老师这么年轻，在学术上有这么高的成就，但他依然很谦逊。”
刘智青还透露了与学生建立良好沟通、激发科研兴趣的秘诀——邀请学生聚餐，在轻松愉快的氛围中交流科研心得与生活点滴，潜移默化地引导学生树立正确的科研态度。目前育人已经初显成效，指导的博士研究生两名已经毕业，他们不仅获得“山东大学优秀毕业生”称号和国家奖学金，还有一人荣获“2023年BESIII博士论文奖”和山东省博士后创新项目、一人获得中国博士后科学基金和2023年度“中德博士后交流项目”资助出国留学。谈到这里，刘智青满脸的自豪。
未来，刘智青也期待能够培养更多有志于粒子物理研究的青年才俊，给他们提供一流的科研平台、丰富的学术资源以及个性化的成长指导，帮助他们在科研道路上茁壮成长，成为未来科学界的璀璨新星。
