上海基础研究首创之举 助青年科学家在“基础研究特区”点亮暗物质之光

图说：李数努力开辟通过暗光子寻找暗物质的新途径 来源/上海交大

每日入夜，张江科学城李政道研究所就亮起盏盏灯火。每盏灯的背后，都是一颗颗怦怦跳动的好奇心。这当中，就有34岁的青年科学家李数，他正为暗物质着迷。就在上个月，由他主持的“暗光计划”首个电磁量能器原理样机模块在德国电子同步辐射加速器中心（DESY）国家实验室成功完成束流测试实验，迈出了这一计划中探测器装置整体预研的重要一步。“在这个神秘至深的物理学领域，如果没有基础研究特区的护佑，仅仅依靠好奇心，不足以支撑我们走到现在。”

“十年难磨一剑”也不怕

“十年磨一剑”，有时“十年也难磨一剑”！作为探索未知世界的前沿、拓展人类认知的疆界，基础研究集长期性、不确定性、高度依赖“关键少数”这三大难点于一身。如何破题？上海市于2021年出台了《上海市人民政府关于加快推动基础研究高质量发展的若干意见》，提出坚持自由探索与战略导向相结合，优化基础研究发展环境，强化科技创新策源功能，为进一步推动上海基础研究领域跨越发展形成制度保障，其中包括在全国率先试点 “基础研究特区”。

作为“特区计划”的首批试点之一，上海交通大学以“海洋、健康、信息、能源”等领域为重点布局方向，遴选出26名科学家进入“基础研究特区”，他们中年龄最大的45岁，最小的32岁，平均年龄不过37岁。李数也是其中一员，成为上海市首批基础研究特区计划项目负责人之一。在“基础研究特区”里，他与合作团队一起积极寻找“暗光子”这一宇宙中可能存在的第五种基本相互作用力，一步步开辟通过暗光子寻找暗物质的新途径。

“青年科研人员除了努力埋头扎根科研一线做好前沿主流研究工作之外，也有着纯粹的科学梦想、跃跃欲试的新奇想法、拼搏向上的冲劲，但是常常苦于没有足够的资历和渠道能获得足够的科研项目资助。”34岁的李数认为，基础研究特区计划为年轻人提供了获得稳定支持和长期投入科研创新探索的机会，让青年研究者可以心无旁骛地长期从事想要深耕的创新研究方向，大胆探索心中所想。

青年科学家首获“百万支票”

通常情况下，青年科学家获得的科研“第一桶金”一般不超过50万元，尤其是某些冷门、非共识领域的基础和颠覆性研究，更加难以得到有效识别和及时支持。然而，“基础研究特区”鼓励颠覆性基础研究，并将支持资金提升至百万级。而且，试点高校被充分赋予科研项目和人才支持自主权，科学选题自由，使用经费自主。

例如，上海交大试点的“基础研究特区计划”，以《自然》杂志（《Science》）出版的“125个科学问题”为榜，遴选20个项目，重点聚焦海洋、能源、健康、信息和前沿交叉领域，以百万级经费投入为高风险、基础性、长周期的基础研究“兜底”。得益于此，34岁的李数拿到了首张“百万级”项目支票——来自“特区计划”的200万元科研资助。他和李所、上海交大物理与天文学院合作团队开启了寻找“暗光子”的“暗光计划”（Dark SHINE）并开展预研工作。

这项工作是基于“上海硬X射线自由电子激光装置 （SHINE）”这一国内新兴大科学装置，积极推动“0到1”创新性研究方向的探索，提出了探索暗物质之谜的新思路新方法。去年年末，团队发表首篇物理预研文章，探索探测器设计方案，完全自主搭建模拟和分析框架，详细研究了该实验对暗光子信号的重建效率以及对标准模型背景过程的筛除能力，获得编辑推荐与海外专家专题点评。

今年7月，团队在粒子物理领域著名国际会议“轻子光子国际会议”上，作专题报告并发表会议论文。上月，“暗光计划”首个电磁量能器原理样机模块在德国电子同步辐射加速器中心（DESY）国家实验室成功完成束流测试实验。 “我们定会努力珍惜来之不易的机会和科研资源，奋力争取在前沿基础科学探索中努力获得具有国际影响力和竞争力原始创新成果，开辟通过暗光子寻找暗物质的新途径，点亮上海‘暗物质之光’，为大科学装置创建基础科学新名片，开拓人类微观认知疆界。”李数说。

“基础研究特区”升级在即

除了上海交通大学，复旦大学、中国科学院上海分院也加入首批试点单位，并分别启动了第一批“基础研究特区计划”项目，资助情况为前五年总体资助预算3亿元，第一年资助经费为每家单位各2000万元，试点单位以不少于1比1的经费比例共同投入。其中，复旦大学根据学校的学科特色，着重支持青年科研人员原创研究，17个项目重点聚焦物质材料、信息智能、生命科学、环境气候等领域。中科院上海分院聚焦上海产业发展的“3+8+X”领域，依托自身大科学装置优势，布局实施了一批前瞻性的基础研究项目，25个项目重点聚焦重大科技基础设施、环境气候、物质材料等领域。

今年5月，“特区”扩充了同济、华师大、华东理工3家高校，试点实施第二批“基础研究特区计划”， 重点围绕双碳、人工智能+、量子科技、海洋等领域，努力产出一批重大原创成果。据了解，市科委正在研究制定“基础研究特区”2.0版，将更加聚焦基础学科和战略性方向，在人才引进、评价考核等方面形成更加符合基础研究规律的政策。

“上海一直重视基础研究，一些重大的基础研究任务需要更加有组织地投入和推动。”上海市科学技术委员会总工程师赵健指出，随着各类精密检测技术的发展和人工智能日新月异的进步，基础研究的科研范式正在发生深刻变革，基础研究的团队协作程度越来越高，由科学家团队瞄准重大方向开展导向性的研究，大团队、大设施、大平台的作用逐步加强。

随着基础研究“大科技”“大投入”的特点日趋明显，近年来，上海基础研究投入逐年增加。2022年上海全社会基础研究投入达到180.59亿元，近10年平均增长率为14.15%。整体投入强度稳中有进，基础研究占全社会研发投入的比重，从2013年的7.06%上升至2022年9.11%。同时，上海已建和在建的大科学设施数量达15个，已形成全球规模最大、种类最全、综合服务功能最强的光子重大科技基础设施群。

新民晚报记者 马亚宁 易蓉