在基础科学研究领域,一项聚焦高风险、高价值课题的重大探索正在引发广泛关注。复旦大学现代物理研究所核科学与技术系团队牵头的“原子核跃迁中新粒子探测”项目,凭借其前沿性与争议性,成功入选国家自然科学基金重大非共识项目首批资助名单。这一突破不仅为团队提供了关键研究支持,更标志着我国在鼓励原始创新、突破传统科研范式方面迈出重要一步。
该项目瞄准物理学界长期争论的“x17粒子”存在性之谜。这种质量约为17兆电子伏特的轻中性玻色子,若被证实存在,或将揭示宇宙中除引力、电磁力、强力和弱力之外的“第五种基本力”,彻底颠覆现有物理理论框架。然而,自匈牙利科研团队首次报告相关异常信号以来,国际学界对该粒子的实验证据仍存在分歧,理论解释也未达成共识,使其成为典型的“非共识”科学问题。
“传统科研评价体系往往倾向于支持风险较低、成果可预期的项目,但这类颠覆性发现通常诞生于高风险领域。”项目负责人赵杰研究员表示。团队近十年持续关注该方向,但受限于经费与资源,此前只能开展零散探索。此次国家自然科学基金委设立的重大非共识项目,通过创新评审机制与资助模式,为这类“无人区”研究开辟了“快车道”。
与常规项目不同,该项目的遴选过程突破了传统模式。评审采用“深度交互研讨+专家委员会合议”机制,由正反方专家就科学价值、技术可行性等展开无时长限制的辩论,再由专家委员会综合研判。赵杰团队的项目在答辩阶段经历了两小时的激烈质询,双方专家在30分钟陈述中13次打断提问,最终通过充分论证获得认可。这种“科学问题越辩越明”的评审方式,确保了高争议性课题的严谨性。
在资助模式上,项目摒弃了固定期限与额度的传统做法,采用“按需-分段-长期”的灵活体系。赵杰解释:“高风险研究可能随时面临技术瓶颈或理论挑战,这种资助方式既能保障关键环节投入,也能避免资源浪费。”基金委明确“不问出处、不设门槛、不唯过往业绩”的评价导向,更关注研究本身的科学价值而非阶段性成果,为科研人员解除了后顾之忧。
研究团队为攻克x17粒子探测难题,设计了双路径实验方案:一方面利用复旦大学2x3兆电子伏特串列加速器,通过高精度电子谱仪捕捉原子核跃迁中的异常信号;另一方面依托上海光源激光-电子伽马源平台,借助高能光子束流寻找新证据。项目核心挑战在于提升测量精度,团队计划耗时一年研制专用探测器,再通过一年实验采集数据。赵杰坦言:“无论最终能否证实x17粒子存在,实验结果都将为学界提供关键参考,这种‘证伪’同样具有科学价值。”
该项目的非共识属性体现在多个维度:实验证据有限、理论解释存疑、研究风险较高。但正是这种“不确定性”吸引了跨学科团队加入。除复旦大学成员外,研究还联合了中国科学院近代物理研究所、上海高等研究院等机构,涵盖中低能实验物理、新物理理论、宇宙学等领域专家。“重大突破往往诞生于学科交叉处。”赵杰强调,团队将通过多维度验证降低研究偏差。
国际学界对x17粒子的探索已形成竞争态势。今年,复旦团队赴意大利参加相关国际研讨会,与全球科研力量共享进展。尽管多个团队正在开展类似研究,但赵杰认为:“科学探索的本质是共同逼近真理,而非争夺优先权。我们的目标是通过严谨实验为人类认知边界提供新坐标。”
中国科学院院士潘建伟在评审中指出:“若探测到x17粒子,将是改变物理学史的重大发现;若未能证实,其排除性结论同样具有里程碑意义。”这种“无论结果如何均有价值”的认知,正体现了基础研究的本质——通过系统性探索拓展人类知识边界。随着项目进入实施阶段,这场关于宇宙基本力的科学探索,或将为解答暗物质、物质-反物质不对称等终极谜题提供新线索。









