郭奖说 | 朱彤：粒子物理让我触摸宇宙

朱彤

来自严济慈物理科技英才班

是2022年郭沫若奖学金获得者之一

她善于捕捉科学世界的动人之处

在跨学科思维的碰撞中寻找灵感

在良师益友的相识帮助下

渐渐走出探索迷茫的时刻

收获友谊也收获成长

 郭沫若奖学金 

“郭奖”全称“郭沫若奖学金”，是中国科大本科生的最高荣誉奖项。它是新中国历史上由国务院批准的第一个高校奖学金、首个个人冠名奖学金。

“粒子物理

让我和世界

有了更深的连接”

在浩渺的宇宙之内，地球只是一颗微尘，“我总觉得每一个人类个体都需要消弥一些与生俱来的孤立感”，朱彤笑着和我们说，“粒子物理好像就给了我这样的一种方式，把我和世界联系在了一起。” 

“我的第一段科研经历和暗物质相关，去尝试思考这样大的议题让我有仿佛直接触摸到宇宙的奇妙感觉。”

在一场科普讲座上，朱彤见到了一张描述宇宙组成的饼状图，常规物质所占的比重小于5%，剩下的绝大部份，是人类未可知的暗物质与暗能量。

“暗物质是什么？”在“悟空号”科大课题组，她开始了对暗物质的探索。

1922年，天文学家卡普坦通过星体系统运动，间接推断出星体周围可能存在不可见物质；后来的许多天体研究都支持了这种说法。在看不见的空间，有某种物质起着重大作用，人们就把这种看不见摸不着但能够感觉到的物质，称为“暗物质”。

“悟空号”实验是暗物质粒子间接探测实验，探测卫星在距离地面500km的太阳同步轨道上运行，收集高能宇宙线信号。如果暗物质粒子在特定能区与常规物质(比如高能电子)发生相互作用，“悟空号”就可能在某个能量区间探测到常规粒子的通量异常。

“在DAMPE的经历是我初涉科研的起点，我在这里积累了理论知识、学习到了各种科研技能，也知道了每个庞大的议题如何成为工作者们的每日生活。” 她说在DAMPE参与科研让她对粒子物理学科有了更为广泛且深入的了解，这让她逐渐发现了自己的兴趣方向。

“我对一些超出我们认知的谜题比较感兴趣，比如说暗物质，也比如说我未来会探索的中微子物理。”朱彤兴奋地向我们介绍中微子，一种几乎不与其他物质相互作用的基本粒子，“在我们说话的每一秒，百万亿个中微子正在穿过我们的身体”，它大量地与我们共存、却又如此神秘，“我们想知道它的各种性质，它可能指向一些新的物理。”

 

细心的朱彤善于捕捉科研中的乐趣和令人动容的美好。理论课程，顺着老师的思路学四大力学，知识串联起来形成体系时，会让她瞬间觉得“物理真是太优雅了”；参与实验，当真切地看见观测结果时，她觉得“切切实实通过实验触摸到了真实的现象”。

一次，朱彤在严济慈班做科研报告，讲完之后数日台下一位老师突然联系上她，向她传达凝聚态物理视角的相关科学灵感，给了她一些交叉学科的科研建议。朱彤说，“这种科学上的交流与共鸣让人动容”，一路走来都有不同的人与她思维碰撞：每次感觉走到瓶颈，都会有人帮助她冲破限制、继续走下去。

朱彤与赵政国院士

朱彤曾参加国际交流，和身处遥远国度的研究者讨论，虽然文化背景不同，但却对同样对某个科学问题感兴趣，她说，“似乎物理让我和世界有了更深的连接”。

“我们可以有

探索、尝试的阶段存在”

“那是一个没有作品的尴尬阶段。”大二的朱彤经历过一段迷茫时期，“身边同学都那么坚定的选择了自己的科研方向，自己似乎也需要一个’命定的热爱’，但没有，我清楚地知道我没有什么’非走不可的道路’。”压力和焦虑让她不知所措、陷入自我怀疑。“怎么回事呢？是因为自己无趣吗？是因为自己不够努力吗？”

“回头想来当时处在一个有无数种选择的分岔口，其实也可以理解为有踏上任何道路的自由，但面对未来的不确定性，处在那个节点还是免不了惶恐。”朱彤当时选择先走出一步做点尝试，同时尽量多听来自不同方向的声音。

朱彤与黄光顺教授

所谓“尽量多听不同的声音”是指让老师、同学们都参与到她们的科研方向选择里：听老师的故事、老师的老师的故事；听不同在学校读研的师兄师姐们的快乐和烦恼……朱彤说，陷入困境时，她常会找黄光顺老师讨论，“很多我觉得很严重的事情在老师那里其实都是小事，他总和我说’不用担心，慢慢来就好’”。

在这个阶段，朱彤也与后来的挚友陈俞茜相识，她们同一年级同一学院，偶然发现对方也也和自己共享着相似的困境。坐在中区理化楼的长楼梯上，她们促膝长谈，发现彼此有类似的经历、共同的感受、也从对方身上看到了自己。“那晚我们突然意识到’还未找到道路’可能是一件正常的事情”。她们成为了奋斗伙伴，一起上课、一起自习，两个人一起立下目标：“把每一天的生活过好，就按我们自己的节奏探索自己的方向”。

短暂的人生迷雾似乎在这种惺惺相惜、相互鼓励中逐渐消散，不到一年，两个女孩都确定了自己未来几年的发展方向。这段经历，对朱彤和陈俞茜来说，都弥足珍贵。朱彤这样总结这段迷茫探索的时期：“生活其实很难像名人自传那样，在早年就幸运地能找到坚持一辈子的道路。我们应该允许探索、尝试的阶段存在，迷茫期或长或短，但一点点往前走，路可能就在前面。”

“与人交流也是重要生活组成。”

朱彤从小就开朗外向，来到中国科大后，她也拥有了很多朋友。交流的广度和深度对她来说都很重要。在大学生情绪管理课中，她接触到和情绪、人格形成相关的心理学知识，在完成作业“为两位同学做情绪画像”的过程中，她发现与人深入交谈不仅能增进友谊，还常常能给双方带来启示。“对我而言，可能与人交流算是很重要的生活组成部分，表达与倾听也是我在努力自我培养的能力。”

德国社会传播家鲁曼提出，社会信息系统是一个具有双重偶然性的系统，即传播双⽅都存在着不确定性。在朱彤看来，人际正是如此，沟通常有信息差异、可能会产生误解，但人与人之间可以在一次次误解中破除隔阂、相互接近，了解彼此不一样的思维方式并从中获益。

“在科大我与很多良师益友相识相知，这些交流在个人成长上给我滋养，也常常在学术上为我带来进益。”朱彤喜欢和各种专业的同学交流，不同学科的思维常常能让她新的视角。她和计算机科学与技术学院的彭浩然是好友，有次两个人吃饭，为了解释问题用完了桌上所有的筷子。

朱彤说，因为学科不同，有时候自己困惑的问题在别人学习的领域其实并不算难题，于是很多问题都在这样跨学科的沟通中，找到了可行的解决方式。平时遇到难题时，朱彤会想：如果是某某遇到这个问题，他会怎么思考呢？

“家庭是我最坚实的力量来源”

“善良、勤俭、勇毅、真诚、力所能及回报社会”，是朱彤从家庭中学到的坚定价值观，她笑称：“在我三岁还不知道’社会’是什么的时候，爸爸妈妈就告诉我，我的梦想是‘长大后要为社会做贡献’”。

朱彤的父母鼓励她按期献血，每次献血朱彤都会获得一张献血卡，她都会送给家人，几年下来“我的家人们一人一张献血卡，他们很开心、为我骄傲，我也很开心，因为持献血卡可以优先用血，就像是也保护了他们。”2021年，朱彤还填写了加入造血干细胞捐献者资料库 (“中华骨髓库”)的报名表，她说，“妈妈知道这件事情后可以看出她有一点担心，但是她说，如果只有你能做到的话，那会是一件超幸运的事情。”

朱彤几乎每天都会通过微信消息、视频的方式和爸爸妈妈联络。朱爸爸时常会在家庭群里分享人生经验，“关键是他还总能神奇地击中我当下的痛点，我和妈妈就会给他回个‘有八下子’夸夸他”，朱彤给我们分享她爸爸“有两下子”的论述。“妈妈的思维比我还要开放，她能很好地兼容共情我的所有感受。” 因为能感受到被看见和重视，于是她乐于表达和分享，把父母当作最可靠的伙伴。

朱彤说，从家人身上学到的东西大概都揉合进了她的性格当中，“如果有人发现并且想夸夸我性格里的积极之处，那么我得引用且致谢一下我的家人们。”

四年，朱彤在中国科大遇见了很多在不一样的方向做着不同的事情的老师、同学，在这里做了各种各样的尝试，“学校像母亲一样给我们’兜底’，提供很坚定的支持。出门在外，也感觉似乎在哪都有校友，在哪都不怕。”未来，她将在感兴趣的领域自由探索、对世界做更深入的思考，“道阻且长，行则将至；行而不辍，来日可期！”

拨开选择困境中的迷雾

重新认识自我内心的“微观世界”

朱彤将继续拓展社交友谊网的深度

寻找跨学科思维碰撞中的科学共鸣

从数据采集到技术难关

科研的每一步都有人贡献才能

从五洲四海到同窗契友

世界的每一处都有人孜孜不怠

希望看到这里的你

也能在自己的科研领域

满腔热忱 学有所成