来源：【北京大学】
在科幻小说《三体》中，当叶文洁被问到科技发展的突破口在哪里时，她的回答是：对撞物理实验——因为只有对撞物理实验可以最有效地揭示客观世界的基本规律。
总部位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心(CERN)是世界高能物理的中心，它为高能物理学研究的需要，提供粒子加速器和其它基础设施，以进行许多国际合作的实验。它是世界上最大型的粒子物理学实验室，也是万维网的发源地。北京大学物理学院助理教授周辰正是在这里和来自110个国家的超过1万名工作者参与对撞物理的相关实验。
△欧洲核子研究中心
作为一名中国科学家，周辰长期参与国际合作，在欧洲核子研究中心进行大型强子对撞机(LHC)的实验高能物理前沿研究，并深耕于希格斯粒子的相关研究。2011年，周辰开始参与ATLAS实验；2018年主导发现了希格斯粒子和顶夸克的联合产生过程；2021年从ATLAS实验转到CMS实验；2023年主导获得了希格斯粒子衰变为Z玻色子和光子的过程的首个证据。周辰在这里，与各国同行一道参与希格斯玻色子的研究，为高能物理的发展做出了重要贡献。
“上帝粒子”
世界是由什么构成的？古往今来，科学家们不断试图回答这一基本问题。二战以前，原子核是科学家们发现的最小单位的粒子。随着物理学的发展，科学家们逐渐揭开原子的奥秘，发现原子核下还有更小单位的基本粒子。希格斯玻色子的发现正是近几十年来物理学家对微观世界探索的最伟大的发现之一。
1964年，伯特·布劳特、弗朗索瓦·恩格勒、彼得·希格斯等科学家预言了希格斯玻色子的存在。因其重要性和难以寻觅性，希格斯玻色子被称为“上帝粒子”。2012年，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)上的ATLAS和CMS实验发现了希格斯玻色子，完成了标准模型的基本粒子谱，也证明了希格斯场(Higgs field)的存在——如果没有希格斯场，基本粒子将不会有质量的产生。
此后，高能物理学家致力于对希格斯玻色子的性质进行研究，检验产生基本粒子质量的希格斯机制，确定标准模型的希格斯机制是否正确以及新的希格斯机制是否存在。
实验粒子物理是研究基本粒子和基本相互作用的学科，也正是北京大学物理学院助理教授周辰致力研究的领域。作为一名中国科学家，周辰在欧洲核子研究中心和来自各个国家的科研工作者一同参与希格斯玻色子的研究。从燕园求学到海外深造，如今他重返燕园，在北大物院为我国实验高能物理的发展不断做出新的贡献。
从听众成为主讲人
对周辰而言，与希格斯物理结缘，始于少年时的兴趣，北大物院的培养，也让他发现了真正热爱并愿意奉献一生的事业。为准备高中的一次物理竞赛，周辰阅读了一些平时未曾接触的物理学教材。其中有关粒子物理的部分引起了他浓厚的兴趣。粒子物理将世界的规律回归到最简单的状态，用最前沿、最基础的理论就能解释宇宙万物。如此简明、普适的理论让他感到妙不可言。周辰平时喜欢读书，他认为直击心灵的文字往往删繁就简，不需太多修饰。粒子物理的简洁之美与这一想法完美契合，令周辰心驰神往。在兴趣的驱动下，周辰在物理竞赛中取得了不错的成绩，也坚定了未来专攻物理学的信心。
2006年，周辰如愿进入北京大学物理学院。物院的平台使周辰有机会接触更前沿尖端的物理学知识。曾经模糊的向往在各个领域“大牛”的引导下逐渐具象化。在一门现代物理前沿讲座的必修课中，有关大型强子对撞机将要发现希格斯粒子的报告再一次拨动他的心弦。尽管还不能完全理解其中的内容，但一想到马上要发现的基本粒子，他就感到无比振奋。宏观浩渺的宇宙竟可以被拆分为极为简单的基本粒子，世间万物的规律只用几种作用就可以解释。尽管周辰还只是一个本科生，他的脑海中已经产生了无限遐想。此后，周辰积极申请在物院做粒子探测器的研究机会，逐步走上了粒子物理的研究道路。
2010年，周辰完成在燕园的学业，前往大洋彼岸，在美国杜克大学物理系攻读博士学位。2013年，周辰前往欧洲核子研究中心参与ATLAS实验。在希格斯粒子发现地工作让周辰倍感振奋，从讲台下的听众到实验的参与者，这一身份的转变让周辰在兴趣之余，更感到肩上多了一份责任，也让他更期待在希格斯粒子研究方面做出自己的贡献。功夫不负有心人，2016年，周辰前往威斯康辛大学物理系做博士后，并在2018年主导发现了希格斯粒子和顶夸克的耦合过程。这一成果是当时的研究热点，众多实验组都希望能最先获得成果。在激烈的竞赛中，周辰所在的实验组最终获得成功。
然而，获得这个成果并非一帆风顺。在原定三个月的计划中，实验组突然被告知必须在一个月内完成所有工作。面对巨大的压力，他倾尽十二分努力，几乎舍去了睡眠，全身心地投入实验工作中，最终在一个月内成功做到。如今回忆起来，比起身体的劳累，周辰更多感受到了全情投入、抛开纷扰的纯粹的快乐。后来在科研上遇到挑战时，他也总以这段经历激励自己。
△参观爱因斯坦书柜
文章发表后，因为周辰卓越的工作成果，他跟随博士后导师参与纪念标准模型诞生五十周年的研讨会。在会上，他见到了近十位诺贝尔物理学奖获得者，并和他们近距离讨论。让周辰印象颇深的是，彼时丁肇中先生已经八十余岁，却仍然长途跋涉来参加学术会议，尽管造诣高深，他依然在钻研基础的物理问题。大师们的探索精神和学术境界让周辰深刻体会到自己还有很大的进步空间，他的心态也日渐成熟，决心在科研的道路上不断砥砺前行。
△做格致论坛报告
2021年，周辰燕归北大，在物理学院担任助理教授，致力于加强北大在希格斯物理方面的科研能力。作为一名中国科学家，他参加LHC中的CMS实验，从事有关希格斯粒子性质的研究。此外，他还担任了合作组学位论文奖委员会成员、LHC希格斯联合分析工作组召集人等学术领导职务。2023年，他在发现希格斯粒子衰变为Z玻色子和光子的过程中取得了重要成果。在国际上，周辰的名字也逐渐为人所知。在科研工作之余，周辰经常参与讲座和报告，为学界同行和后辈们讲述希格斯粒子的故事，他期待可以像曾经激励自己的老师们一样，号召更多年轻学者走上粒子物理研究的道路。从2008年他在北大课堂上第一次了解到希格斯粒子，到2012年科学家真正发现希格斯粒子，再到他亲身参与希格斯粒子的前沿研究并做出卓越贡献，十余年的时间里，他从台下的学生成为台上的老师，见证物理学的重大飞跃，也完成了属于自己的华丽转变。
热爱，主动，理性，坚持
回归北大，周辰不仅是科研工作者，也成为了老师，拥有自己的团队。目前，在学校的大力支持下，周辰课题组中有博士后，研究生和本科生。面对学生，周辰首先希望他们能够身心健康，不要背负太多压力。在此基础上，他希望能让学生们真正热爱科研，并由此主动积极地参与工作。
“学生最好的境界就是真正热爱这件事，能够自发地来做事，甚至反过来找老师，迫使老师来讨论这些事。”
他还特别看重唯物主义者的心态，作为实验科学的科研工作者，他希望做事能从理性的角度出发，实事求是，尊重客观事实。尽管求实说起来简单，但哪怕经验丰富的科学家们也不能完全做到，也会偶尔感情用事，从而做出错误的判断。
“做科学，需要的就是热爱和理性。”
△在办公室阅读文献
一路走来，周辰的科研之路离不开坚持二字：
“大多数年轻人刚接触物理时还是想去做科学研究的，他们非常有潜质、非常优秀、也做出了很多成绩，但到最后很多人放弃了科学的道路。从他们个人角度可能是不错的选择，但从科学的角度来说，就失去了很多人才，”
“如果对科学还比较热爱，不妨多坚持坚持，有些事看起来很困难，但真正做起来可能越做越容易，再坚持一会，就能出现更多的机会。”
初为人师，周辰直言自己还有很多经验不足之处。尽管他定期召开组会与学生沟通，但他总认为相比于组会，和学生单独讨论更加有效。他提到，李政道先生曾经的导师费米每周都要和他单独讨论一个下午；在周辰读博士后时，他的导师每天也会和他单独讨论一个小时。然而，周辰目前还没有做到和学生们进行如此深入的讨论，他希望将来能够更加走近学生，和他们多进行深入的讨论和交流，在学术上为他们提供更多切实的帮助。
在日常生活中，周辰也涉猎很多兴趣爱好。他偶尔看看历史，也读读文学。这些爱好为他的科研工作带来了潜移默化的影响。读史使人理性，这与科学所追求的理性不谋而合。学习历史文学帮助他和国际合作组中的同行打交道，促进团队协作，为专注科研带来更多收获。
希望中国科学家做世界研究的领头人
一路走来，周辰感觉自己十分幸运，可以将少年时的兴趣变为奉献一生的事业，成为希格斯物理发展的见证者和参与者。目前，希格斯物理还有很多方面没有被研究透彻，还有很多蕴藏的数据值得被深入挖掘，下一代希格斯工厂也在如火如荼地研究和讨论中。广阔天地大有作为，周辰期待着北大人在希格斯物理领域的活跃表现。欧洲核子研究中心的CMS实验物理协调人Maurizio Pierini说到，“CERN和北京大学自2011年开始在物理分析方面进行合作，北京大学的年轻合作者对事物有新鲜的、前瞻性的、不同的观点，经常致力于全新的想法。北京大学的学生特别乐于沟通、专注、努力，和他们合作是一种荣幸。我从他们那所得到的要远大于我所付出的。”
周辰希望中国科学家能从国际合作的参与者开始，逐渐起到更重要的主导作用，做出突破性的成果，完成能够写入物理教科书的重大工作。同时，在北大开阔的平台上，他也致力于探索不同的领域。周辰提到，他和北大高能方向的一些老师正在开展缪子物理的初步研究，争取开展缪子物理相关的本土实验项目，在未来能引领相关研究的国际合作，向粒子物理界的前辈看齐。
如今，国家日益重视基础物理的研究，这让周辰感到愈发振奋。他期待更多优秀的北大学子参与粒子物理的研究，通过一代代中国物理人的努力，取得更多开创性成果，为粒子物理学的发展做出更大贡献。
来源 |北京大学融媒体中心、北京大学物理学院
视频导演 |于衍斌
采访 |王静宇、陈蕾
文字 |苏晨翔
图片 | 受访者提供、CERN
GIF制作 |陈蕾
排版 |史童月
责编 |陈蕾
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