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  • 陈和生

    陈和生(1946-?),粒子物理学家。中国科学院高能物理研究所研究员。1946年生于湖北省武汉市。1970年毕业于北京大学技术物理系,1984年获美国麻省理工学院博士学位。现任中国科学院高能物理研究所所长,中国高能物理学会理事长、国际未来加速器委员会委员、亚洲未来加速器委员会主席等职。2005年当选为中国科学院院士。

    编辑摘要
    词云

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 陈和生 籍贯: 湖北武汉
    民族: 汉族 国籍: 中国
    职业: 科学 物理学家 毕业院校: 北京大学;美国麻省理工学院
    代表作品: 高能物理实验探测器的设计;蒙特卡罗模拟、优化和研制;运用计算机进行蒙特卡罗模拟。

    目录

    人物简介/陈和生 编辑

    陈和生陈和生
    陈和生男1946年8月出生,福建省福州市人。1970年3月毕业于北京大学技术物理系。1984年5月在美国麻省理工学院取得物理学博士学位。1984年6月-11月在美国麻省理工学院作博士。1984年11月回国,在中国科学院高能物理研究所做博士后。1992年晋升为高能物理研究所研究员。

    主要从事高能实验物理研究。在参加Mark-J实验中系统地发展了簇射计数器的刻度方法,提高了位置和能量分辨率,从而提高了能流测量精度,为三喷注事例的发现做出了贡献。

    参加了欧洲核子研究中心L3实验物理方案制定和探测器设计,负责过强子量化器程序包的重建工作,开展了有关物理结果分析、L3上检验标准模型、测定电弱参数和中微子代数等工作。作为阿尔法磁谱仪大型永磁体系统研制的技术负责人,领导和协调合作组工作,在系统总体方案、运用高能物理蒙特卡洛方法设计、优化探测器和空间环境模拟试验方面做出了重要贡献。

    主持了北京正负电子对撞机重大改造工程BEPCⅡ方案设计、可行性论证和一些预研工作。

    研究领域/陈和生 编辑

    陈和生陈和生
    研究领域:

    一、加速器物理实验:

    1、精确检验标准模型,测量其基本参数;

    2、τ轻子物理,电荷不对性,极化不对性,τ衰变分支比,寻找τ的反常衰变等;

    3、寻找新粒子和新的物理现象。

    二、非加速器物理实验:

    1、阿尔法谱仪:寻找宇宙中的反物质和暗物质研究天体物理;

    2、L3宇宙线测量:寻找宇宙线中未知重粒子,精确测量宇宙线谐谱等。

    三、高能物理实验探测器的设计,蒙特卡罗模拟、优化和研制,运用计算机进行蒙特卡罗模拟。

    共发表论文130余篇。

    研究方向:粒子物理实验

    人物背景/陈和生 编辑

    陈和生陈和生
    陈和生,1984年11月,已经在美国麻省理工学院做了半年博士后研究的陈和生,回到中国科学院高能物理研究所做博士后,决心为中国高能物理的发展贡献自己的一份力量。之前的9月,邓小平在北戴河接见丁肇中教授,丁教授谈到Mark-J实验培养的博士到高能所做博士后的安排。

    中国科学院从1984年底1985年初开始博士后试点,相关的制度还不是很完善,各方面条件比较差。陈和生说当时有一些实际困难,家属借调高能所工作,没有北京户口,也就没有北京的粮票和油票,一直靠周围同事支援,到博士后出站。“在当时的条件下,院里和所里尽量给我最大的支持与帮助。陈和生在唐孝威先生领导的项目组,实实在在从一线工作做起,积累了各方面的经验,为陈和生现在的科研奠定了很好的基础。唐孝威先生和组里的同事给了陈和生很大的帮助和支持。”

    “丁肇中教授很支持陈和生在北京的工作,提供了一台Micro-VaxII计算机,相当于当时高能物理所最大一台计算机Vax785容量的60%,使陈和生能够在高能所进行L3实验的蒙特卡洛模拟和探测器的设计和优化工作,对陈和生在北京工作帮助很大。”

    高能物理也叫做粒子物理,目的是探索微观世界的最小构成单元及其相互作用的规律。为了研究微观结构,必须要有高能加速器产生基本粒子,还需要有探测和精确测量粒子的设备,即探测器,以进行研究。因此,高能物理实验的主要工具是加速器和探测器,它们都属大科学工程,建造周期长、投资费用高,需要汇集大批科学家和工程师。高能物理研究的特点是依托大科学装置,广泛采用国际合作的方式。

    陈和生陈和生
    “因为大科学实验的性质,更强调群体的合作。每个人都有不同的背景、经验,大家要相互配合,发挥每个人的长处,做好L3实验。陈和生在博士后期间,对L3实验强子量能器设计提出了独特的方案,提高了探测器的性能,大大降低了造价,为L3实验所采用,并在《核仪器与方法》上发表了文章。”陈和生说,相比国外,陈和生在国内能够有更大的发展空间,能更好地找到自己的位置,博士后是自己科研人生中的重要经历。陈和生由衷地说,博士后期间的最大收获就是证明了在国内也能对国际高能物理实验合作的蒙特卡洛模拟和数据分析做出高水平的工作。

    陈和生发言,高能物理在科学的前沿进行研究,是一种知识的探索,并不知道未来会有什么用处,但他相信今天的科学将是明天的技术。而且,正是因为研究的“无用”,高能物理成为国际合作的窗口,即使是冷战时期,全世界的高能物理学家们也在合作。

    陈和生陈和生
    陈和生发表,中国高能物理的发展凝聚着中国几代高能物理家的梦想与心血。经过几十年的奋斗,BEPC/BES让中国高能物理在世界占据了一席之地,使高能所成为世界八大高能加速器中心之一。科学家们在BEPC和BES所获得的数据比此前国际上其它实验高出一个数量级以上,质量良好,构成了当今世界上粲能区的最大数据样本,取得了丰硕的物理成果。仅2004年,BES合作组在世界著名杂志上就发表了论文26篇,超过历史水平,刷新了国际权威粒子数据手册的一大批数据。

    现在陈和生正在领导BEPC的重大改造工程,将它的性能提高两个数量级,这将是国际上在该能区最好的加速器,预期将能获得重大的创新成果,保持和发展我们在粲能区物理的国际领先地位,并有力促进我国加速器和探测器技术以及相关领域高技术的发展。

    个人经历/陈和生 编辑

    陈和生陈和生介绍研究所
    在许多人眼里,陈和生十分幸运,既赶上了好时候,也抓住了机遇,曾在诺贝尔物理学奖获得者丁肇中先生直接指导下学习和工作,在高能物理研究方面的学术造诣非同一般。最近,美国科学引文索引数据库SCIISI下属的ighlycited.com公布,陈和生是中国大陆论文被引用频次最高的两位学者之一。1998年陈和生受命担任中科院高能物理所所长,成为中国政府投资6.4亿元人民币改造北京正负电子对撞机大科学工程项目的总经理。

    这一切,对于人的一生而言,不可谓不成功。然而,陈和生说:“我没有一丁点儿成功的感觉,每天都处在无穷尽的矛盾和压力下,如履薄冰。”

    如果陈和生仅仅是作为一名科学家专心于自己的研究项目,那么,陈和生在他的行当里可以比很多人更自在,更游刃有余。然而自1998年被任命为中国科学院高能物理研究所所长后,陈和生必须不断地切换自己的角色:有时是高能物理方面的专家学者,有时是科研管理者,有时是总工程师,有时是商业谈判专家等等。所有这些,都是陈和生无法逃避的人生新挑战。

    陈和生陈和生介绍研究所设备
    就学科发展而言,高能物理的发展在当代社会能否继续得到国家的重视,就是一个巨大的挑战。陈和生知道,“在许多人看来,粒子物理学似乎已回答了物质结构在粒子层次的主要问题,在可以预见的将来,粒子物理不大可能出现重大发现。粒子物理面临的是一片荒漠”。作为一名专家他更清楚,在新世纪粒子物理仍有更多更严峻的问题亟待回答。这是粒子物理学在新世纪发展的动力,是其生命力之所在。

    作为所长,陈和生需要把这些分析和信息传递给国家领导人和社会公众,只有如此,陈和生才能带领高能物理科学在中国的发展,才能带领研究所继续前行。为此,陈和生付出的努力,人们从新闻中已看到了,中国已经投资6.4亿元改造正负电子对撞机。

    这只是陈和生作为一名在任所长迈出的第一步。“所长的名称听起来很风光,可与之相应的是责任、义务和压力。中科院高能所是中科院目前已经不多的大院子,所有矛盾都集中在研究所领导班子身上”。为了解决这些矛盾,2003年高能所举办了建所以来第一次的大型管理工作研讨会,就如何改进、规范高能所的管理工作进行了讨论。

    陈和生陈和生介绍研究所设备
    这是陈和生提高研究所管理水平和缓解各种矛盾迈出的一步,也是高能所试图向管理专业化发展推出的一项措施。

    第三步,是研究所的“核心”:正负电子对撞机改造工程的顺利推进。国家建正负电子对撞机时是计划经济,一切都围绕对撞机服务,不管赚不赚钱,所有的机器设备无条件在规定的时间内必须完成。但这次的改造处于社会转型期,工程必须按市场经济规律推进。

    这是陈和生的关键性第三步,也是对他这个科研管理者的第三大挑战。

    陈和生说,“这里仍然头绪纷繁复杂,各种问题和矛盾交织在一起必须一一捋清楚,才能保证工程的顺利进行。稍有不慎或闪失,就可能给国家造成巨大的经济损失,成为中国科学发展的罪人。”

    陈和生陈和生介绍研究所设备
    在2004年4月,人们已经看到,北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)第一阶段设备安装和调试工作取得重大进展。高能所有关部门介绍,2004年11月19日16时41分,在直线加速器控制室的示波器上清晰地得到了直线加速器出口处的电子束流信号。经测算:流强约为2A以上。这个信号的获取,标志着BEPCII直线加速器的改进工作取得了一个重要的阶段性成果。

    陈和生介绍,新北京正负电子对撞机的性能将是美国同一类装置的3到7倍,对研究比原子核还小1亿倍的夸克粒子等基础科研有重要意义。

    科技成果/陈和生 编辑

    陈和生陈和生和领导
    国际地位

    陈和生:做出来了很多世界一流的科技成果,包括发现了一些新的粒子,这次重要的科技成就它使得中国所在的能量的领域,叫璨物理的研究的能量领域这个牢牢处在国际领先地位,而且这次研究成果引导了在这个领域里的国际方向产生了这个领域的热点。

    影响力

    虽然大型强子对撞机建在了欧洲,但它是一个寄予了全人类共同的梦想,并且由全人类共同打造的科学奇迹,也许还不知道,这也是中国第一次以平等合作伙伴的身份,参与到国际顶尖科研项目当中,不仅有很多科学家参与了对撞机的研制和两项主要试验,对撞机探测器的部分结构也在中国研发,并且中国科学家今后可以分享对撞期间的研究数据,这种平等合作的身份,对提升中国的科技实力到底会带来什么帮助?在与世界最顶尖科学家的互动当中,又得到了哪些关于中国研发中国制造的启发?

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    扩展阅读
    1中国教育网,陈和生,2009年12月13日

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