率先设立省级本科生“启研”计划 千余名“00后”参与基础研究
(来源:千龙网)
一笔5万元的科研经费,支持着热爱基础研究的“00后”,敲开了粒子稀有衰变观测的全新大门。2023年,北京大学物理学院大三学生吴天可,首批入选了北京市自然科学基金本科生“启研”计划。在该计划支持下,他与两位伙伴一起攻克了该领域十余年未解的难题,相关研究成果今年1月已在物理学国际顶级期刊上发表。
助力青春科研的“启研”计划实施3年来,已支持千余名“00后”本科生提前参与基础研究。目前已经毕业的397名学生中,有396人选择继续深造,其中286人获得直博资格。未来,他们将成为本市基础研究的重要生力军。
科研“新兵”挑战世界难题
进入北大学习后,吴天可就积极了解科研相关的信息,并开始接触物理学前沿课题研究。按照北大的教学节奏,本科生可以在学院的指导下,适度参与一些科研辅助工作。大二时,吴天可就主动申报了校内的本科生科研项目。很快,一个新的机会摆在他面前——首批“启研”计划启动申报。
“校内的本科生科研项目,帮助我完成了从课堂学习到科研探索的初步过渡。而‘启研’计划对项目设计、研究过程和成果产出都有更高要求,是一次更加系统、严谨的学术锻炼。”收到通知后,吴天可毫不犹豫地报了名,准备迎接新的挑战。
“您申报的‘基于Bc介子稀有衰变的新物理寻找’项目,获得北京市自然科学基金本科生‘启研’计划项目资助……”2023年9月,吴天可收到了确定入选邮件。5万元的支持经费在科研领域并不起眼,但对吴天可来说,这是他科研生涯获得的第一笔资助。作为项目负责人,他与两位志同道合的伙伴组建起小型科研团队。
项目启动之初,吴天可也曾迷茫过。“能不能在项目支持期内做出成果,能取得怎样的成果,我心里有很多问号。”他申报的课题,瞄准了一直无人成功观测的粒子稀有衰变现象——国内外的相关科研团队持续寻找了十余年,仍旧一无所获。
在海量数据中披沙拣金
粒子衰变的微观过程,典型尺度可以达到飞米量级,即一米的千万亿分之一。吴天可打了个比方,如果把一个原子放大成一座剧场,原子核大约只相当于剧场中央的一粒尘埃,而Bc介子衰变,就是在这粒“尘埃”内部,寻找极其短暂而稀有的微观变化。“这是极微观的尺度,作为欧洲大型强子对撞机国际合作组的成员,我们可以利用对撞机的数据,寻找期待的目标。”
要想在上千万个碰撞事例中,寻找几十个粒子稀有衰变的信号峰,难度不亚于大海捞针。吴天可和团队成员一起,努力改进数据算法,过滤掉绝大部分无效的数据噪声,精准锁定了关键信号。
那是平凡又振奋的一天。2024年春天,成果绽放:数据曲线上跃起了一个小小的波峰,这就是从未被发现过的Bc介子三体稀有衰变信号。“其实欣喜的感觉并没有持续太久,新一轮科研工作又开始了。”吴天可说,团队要进一步计算、评估实验误差,确认这是一个真实的物理结果,再将成果形成论文。
项目推进过程中,吴天可和同伴的信心也逐渐建立,“随着我们对算法的优化,数据处理效果越来越好,最终的成果也就水到渠成。”
坚定走上基础研究之路
本科阶段走上科研之路,意味着吴天可必须兼顾学业与科研,但他甘之如饴。“课堂上主要是学习‘已知’,科研则是完全不同的经历——探索未知。”尽力把科研思路落地,让“灵光一现”的想法转化为扎实的科研成果,是他在“启研”计划中的最大收获。
现在,吴天可正在北大物理学院攻读博士学位,跟随课题组探索微观物理定律。“我所在课题组的研究方向,与我在‘启研’计划申报的项目高度相关;我的博士研究课题也是在前期科研基础上继续推进的。”
在北京,以吴天可为代表的一批“00后”青年学子,正在“启研”计划的支持下,深度参与真实的科研项目。支持在读本科生担任项目负责人,北京在全国各省区市中开了先河。
北京市自然科学基金办公室介绍,“启研”计划自2023年起,探索对高校全日制高年级在读本科生给予早期基础研究项目支持,目前已为10所在京高校的1022名优秀本科生提供资助。其中,超半数资助项目聚焦新一代信息技术、医药健康等北京市“双发动机”重点领域,为基础研究后备力量踏上科研之路搭建了新平台。