［本站讯］王萌，江苏东台人，粒子物理学博士，山东大学物理学院教授，博士生导师。 2007年入选中国科学院百人计划，2009年被聘为山东大学泰山学者特聘教授，2010年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。他的主要科研方向是高能对撞物理实验、中微子物理、暗物质、像素探测器、新型气体探测器、核电子学与数据获取系统等。王萌教授曾参加过北京正负电子对撞机（BEPC）上的北京谱仪（BES）实验、日内瓦欧洲核子中心（CERN）大型正负电子对撞机（LEP）上的L3实验与大型强子对撞机（LHC）上的ATLAS实验、德国汉堡DESY电子质子对撞机（HERA）上的ZEUS实验等，目前正在进行大亚湾反应堆中微子实验、锦屏山二相氙暗物质实验，以及新型粒子探测器研制等项目的研究工作。
王萌教授所在的研究所全称为物理学院粒子物理与原子核物理研究所，从事的主要是粒子物理学实验与理论方面的研究。关于山东大学粒子物理学在国内高校中的地位和影响力，王萌教授谈到，山大紧随中科院、中国科技大学，在国内高校高能物理研究领域名列前茅。在高能物理国际合作研究领域，物理学院师生也曾多次参加高能物理国际合作项目，譬如LHC/ATLAS实验、丁肇中教授主持的AMS实验、美国的RHIC/STAR重离子对撞实验。目前正在进行的以中国为主导的国际合作项目大亚湾反应堆中微子实验和锦屏山二相氙暗物质实验中，山大的师生也是其主力之一。
王萌教授介绍说，山东大学在高能物理领域的传统强项是软件方面，在探测器等硬件方面稍弱。他表示，他当初来山大的主要目标就是加强高能物理实验的探测器部分。因为目前的高能物理实验规模都比较大，也比较复杂，而探测器是高能物理实验的一大核心领域。“我们现在开展的有好几个方向，我所参与进行的一个项目就是与化学院合作的纳米复合闪烁探测器的研发，另外一个是与我校的集成电路研究室合作的像素探测器的研发。 ”
粒子物理学：从标准模型的建立到对暗物质、中微子的探究
王萌教授与粒子物理学打交道已近20年。粒子物理学，又称高能物理学，它是研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构、性质，和在很高能量下这些物质相互转化及其产生原因和规律的物理学分支。粒子物理学的发展可以追溯到1897年发现第一个基本粒子电子，其加速发展大概以二十世纪二三十年代在宇宙线中发现粒子为标志。当时的人们“靠天吃饭”，试图从宇宙线中寻找人们在日常生活中接触不到的粒子。在发现了众多“基本”粒子的存在后，当时的研究者受到元素周期表的启发，开始思考世界是否也是由那么几种更基本的粒子构成。
随着加速器技术的发展，人们通过高能的质子束、电子束打靶可以在实验室里产生新的粒子，到了上个世纪五六十年代，已发现有上百种“基本粒子”。但后来又发现这些“基本粒子”也并不“基本”。在1964年，M·盖耳曼和G·兹韦克提出强子结构的夸克模型，夸克共有上夸克u、下夸克d和奇异夸克s三种，可以基本上解释当时已发现的各种粒子。1974年，华裔物理学家丁肇中及B·里希特等分别在质子加速器和正负电子对撞机的实验中发现了一种新粒子J/ψ，它的质量很大，而寿命比大部分质量小的共振态长一万倍，这必须解释它是由一个新的夸克c和它的反粒子所构成，这种新的夸克c被称为粲夸克，也被称为第四种夸克。后来，顶夸克t和底夸克b也被发现。
到上个世纪七八十年代，包括这六种夸克在内的标准模型逐渐建立起来，并通过实验不断地得到验证，只有对理论所预测的质量的起源希格斯（Higgs）玻色子还没有被发现。对于标准模型，研究者认为其虽然解释得很好，但仍不完美，也试图寻找超出标准模型的新理论。坐落在瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心（CERN）内的大型强子对撞机（LargeHadron Collider，LHC）正是最新的尝试，也是许多人认为最可能成功的。
到现在为止，基本上没有发现超出标准模型的现象，首个与标准模型不相符的实验结果来自于1998年日本超级神冈中微子探测器发表有关中微子振荡的结果，显示中微子拥有非零质量，三代中微子之间可以相互转换。这个发现就跟原来标准模型理念中认为中微子是没有质量的观念相矛盾，因此对原来的标准模型做了简单修正。
随着宇宙学、天体物理的研究扩展，研究者开始把粒子物理的理论应用到对宇宙起源和恒星演化的研究当中。现代物理学的发展，一方面往微观延伸，譬如粒子物理学的研究尺度已经达到10-18米以下，另一方面往宇观的自大爆炸以来的140亿光年的整个宇宙扩展。当然现在由于没有观测数据，在宇宙大爆炸初期的一些东西还得不到解释。而为了解释宇宙的加速膨胀、星系中恒星速度的分布、宇宙微波背景辐射的大尺度非均匀分布等现象，人们提出了暗物质和暗能量的假设。
近年来，科学家们通过各种观测和计算证实，暗能量不仅存在，而且在宇宙中占主导地位，它的总量约达到宇宙总量的73%，而宇宙中的暗物质约占23%，普通物质仅约占4%。关于暗物质，虽然还没有被发现，但是应该具备的一些基本性质已被确定，而粒子物理研究中提出的一些粒子正符合这些性质，比如超对称模型中假设的弱作用重粒子（WIMPs），正成为暗物质实验最热门的候选者。
据王萌教授介绍，研究暗物质有助于人类了解宇宙的起源和发展演变。然而，对暗物质的探索仅靠平常的观测是不够的，“上天入地下海”是现在寻找暗物质的三种方法。“上天”就是放卫星，我国也正在筹划五到十年内往太空发射卫星寻找暗物质；“入地”就是往地下挖，屏蔽宇宙线辐射，我国现在已在四川锦屏山建设了中国首个极深地下实验室，开展暗物质的直接探测工作；“下海”就是深入海底寻找，美国科学家在南极建设了“冰立方中微子监测站”，启动了大型中微子观测实验，还有一些国家现在计划在地中海布置一个立方公里范围的探测器，探究暗物质的存在。
目前，中微子研究与寻找暗物质暗能量、寻找质量的起源Higgs粒子是粒子物理学研究的前沿课题，也是粒子物理、天体物理、宇宙学等学科的交叉与热点。之所以中微子研究非常重要，是因为它不仅在微观世界最基本的规律中起着重要作用，而且大部分中微子为宇宙大爆炸的残留，其携带着宇宙早期的信息，对于它的研究可以深入我们对宇宙的起源和演化的认识。然而，对于中微子的研究非常困难，因为它跟物质发生相互作用的几率非常小，具有最强的穿透力，穿越地球直径那么厚的物质，在100亿个中微子中只有一个会与物质发生反应。
目前，关于中微子有大量谜团尚未解开。描述中微子振荡过程的6个参数已确定了4个半，由中国科学院高能物理研究所领导的中美合作项目大亚湾反应堆中微子实验于2006年启动，目的就在于利用核反应堆产生的中微子，精确测量最后一个未知参数混合角θ13。这一角度的确定，关系到下一步中微子实验的发展方向，即关系到轻子电荷宇称破坏参数的测量，进而关系到解开宇宙中的“反物质消失之谜”。因此，国际上对这一角度的测量出现了激烈的竞争，比如法国和韩国都启动了相关实验计划，而大亚湾实验因为实验设计的精度最高，成为国际关注的重点，美国为此放弃其国内这方面的实验计划，参加了大亚湾实验。近日，位于广东大亚湾核电站的两个中微子探测器已开始实验取数。
之所以我国的大亚湾反应堆中微子实验备受国内外关注，王萌教授解释因为其具备两个得天独厚的优势。其一，大亚湾核电站反应堆群总装机热功率位居世界前三，这与其产生的中微子数成正比；其二，大亚湾反应堆附近是山脉，便于建设地下实验室，即可以很好地屏蔽宇宙线，又可以通过挖掘隧道进行工程建设。
物理科研：寻找兴趣之源，发掘学科之美
当被记者问到什么是物理学科的传统时，王萌教授不假思索，“很简单，物理学科的传统就是好奇心，正是由于对未知的探索才推动物理等自然学科的发展，整个科研实验就是寻找答案的过程。 ”当谈到物理学科的魅力时王萌教授显得特别的自豪，语调也变得轻松了很多，“每个学科都有美的地方，物理的美在于纯粹。我认为物理是自然科学发展的引擎，而粒子物理是物理学科最前沿的领域。 ”
就物理专业如何建设良好的学术环境方面，王萌教授表示，物理实验需要先进的硬件设施，这就需要充足的资金支持。“以前我们国家经济实力有限，很多物理科研实验受制于资金问题无法进行，现在我国经济发展迅速，很多实验都可以开展了，像大亚湾实验工程，我们国家就投入了3个亿，而ATLAS实验需要的经费则可能是个天文数字。这些科研项目需要的资金主要来自两个方面：一个是我们老师申请的项目经费，另一方面则需要学校对于建设科研平台的资金支持。 ”王萌教授如是说。
在硬件设施方面，粒子物理学科不同于化学、生物等其他基础学科的地方在于物理实验的设备是买不到成品的，这就要求研究人员购买实验所需的零部件来搭建科研平台，而在这一方面相比国内其他高校，山大对物理科研给予了很多支持。
当然只拥有设备是不够的，必须要有更多的科研人员懂得操作实验设备，愿意从事物理科研工作。就像王萌教授所说的“资金要花在人身上，设备最终要为人所用才是最重要的”。
王萌强调博士后是物理科研的中坚力量。“在世界任何一个国家，在实验中占到50%科研力量的，能百分百投入时间与精力去做科研工作的就是博士和博士后，且博士后可以全职地搞科研。”王萌教授同时指出，我国高校的博士后待遇相比于欧美国家还有很大差距。国外的教授可以自由招收博士后，利用项目经费来支付博士后的工资，这样就形成了一个稳定的科研团队。而我国很多高校的科研系统还是计划经济模式，招收学生的数量与经费都是一定的，这就可能导致很多科研需要得不到保障，很难吸引更优秀更年轻的科研人员。
王萌表示，虽然我国目前推出了“新世纪优秀人才支持计划”等吸引和培养人才的项目，但若没有一个健康合理的学术环境和学术管理体制，则难以将高端人才的作用发挥到最大。
最后，对于物理专业学生的学习工作，王萌教授提出了两点建议。首先，对于物理专业的学生来说，要真正找到自己最喜爱的研究领域才是最重要的，也许寻找的过程很漫长，但是必须坚持下去，不能放弃。学好一门学科没有固定的标准，但是兴趣可以帮助学生不断进取不断探索。其次就是一定要抓紧时间，时间稍纵即逝。王萌坦言大学校园时光珍贵而短暂，很多同学经常参加社会实践或者外出打工，这样固然能增加社会经验，但也要视情况而定。将来想从事社会性工作的同学可以多参加社会实践，如果是立志从事科研工作的同学，那就要抓紧时间学习更多的专业知识。
