强强联手！国科大青年团队探索“AI+高能物理”新可能
北京市玉泉路北京正负电子对撞机园区附近的会议室，近两年每月都会召开一场特别的组会。会议桌的两边各坐着一支中国科学院研究团队：一边是从事高能物理研究的实验团队，另一边则是开展人工智能（AI）研究的科研团队。
吕晓睿（前排左六）团队与叶齐祥（前排右五）团队
这是一场高能物理与AI技术的碰撞。会议召集人是中国科学院大学（以下简称国科大）物理科学学院教授吕晓睿、电子电气与通信工程学院教授叶齐祥。
高能物理与AI，两个看似遥远的学科在这里打破边界、紧密结合。在中国科学院与财政部联合启动的“稳定支持基础研究领域青年团队计划”（以下简称“青年团队计划”）支持下，吕晓睿团队开发的数据与智能驱动的新一代科学模型和算法，为解决高能物理领域长期悬而未决的科学难题开启了一扇新窗口。
挑战不可能
从事高能物理研究的数年间，吕晓睿心里始终放不下一道难题：在高能物理实验中进行中子动量重建。
“中子是一种不带电的中性粒子，穿透性极强，无法像带电粒子那样被直接捕捉和追踪。”吕晓睿解释道，“而且，传统数据分析手段难以高效、准确地测量中子能量。”
随着AI技术的广泛应用，吕晓睿有了新的思路——利用先进的AI技术，或许能加速高能物理实验研究的效率提升和范式革新。
他找到“老朋友”、同为中国科学院青年创新促进会会员的叶齐祥。两人一拍即合，决定从AI的视角重新审视这一长期被视作“不可能完成的任务”。
然而，在高能物理与AI的前沿交叉领域，研究周期长、不确定因素多、出成果较慢。短期内能不能发论文？没有成果，靠什么得到项目支持？这些现实问题，光靠两个年轻团队的努力无法解决。吕晓睿一时陷入迷茫。
2021年，中国科学院与财政部联合启动的“青年团队计划”，在申请时不唯“帽子”，也不论资排辈，鼓励青年团队瞄准科学前沿重大问题，开展建制化、定向性基础研究。该计划每年围绕“从0到1”原始创新、关键核心技术的源头科学难题发布问题清单，对申请成功的团队给予持续5年的稳定支持，且没有频繁的考核。
2024年，该计划针对传统科学研究范式难以处理高维复杂系统、海量科学数据利用不充分、现有AI模型可解释性与泛化能力不足等问题，凝练出“数据与智能驱动的新一代科学模型和算法”，旨在构建科学启发与智能学习的新一代科学模型与算法，突破复杂系统高效处理与规律发现瓶颈，推动科研范式向数据与智能双驱动转型，为多领域基础研究提供共性支撑，实现原创性、引领性科学突破。
这让迷茫中的吕晓睿看到了曙光。“如果能申请到这个项目，大家就不必再被迫将精力分散到频繁申请短期经费，或追赶热点、快速发表成果的事务上。”吕晓睿说。
于是，吕晓睿和叶齐祥的两支团队决定联手，从高能物理与AI交叉融合的角度“破题”。“高能物理和AI其实有着天然的‘合作机缘’。”吕晓睿解释说，高能物理实验中会产生海量数据，而对AI大模型而言，数据越多，越能发挥大模型的优势。
更令吕晓睿感到振奋的是，“‘青年团队计划’的评审机制摒弃了以职衔、从业年限或过往头衔为核心的旧有评价体系，不再将资历深浅作为判断依据”。吕晓睿说，他们靠着扎实的基础和清晰的研究思路，在激烈的角逐中最终打动评委，成功入选。
在该计划的稳定支持下，基于中国科学院的高水平科教融合平台，他们大展身手，共同探索搭建“物理规律嵌入的人工智能基础模型”。
他们发现，基于北京正负电子对撞机进行的北京谱仪Ⅲ实验，恰好能成为探索的抓手。“北京谱仪Ⅲ实验在高度受控的对撞环境中积累了海量数据，其中部分物理过程无需直接测量中子，便可反推出其产生时间、能量、飞行方向等信息。”吕晓睿说，“通过该方法，我们标记了上千万个高质量的中子样本。”
“利用这一模型，我们对实验数据进行训练与推理，第一次实现了电磁量能器中反中子的直接重建，显著增强了实验对相关物理过程的解析能力。”吕晓睿说，“AI模型的位置分辨率相对传统方法最高提升96%，动量分辨率在1吉电子伏特处能达到17%，而传统方法对此无能为力。”
跨界“强强联合”
“AI＋高能物理”的跨界合作，并不是件容易事。起初，他们也经历了一段磨合期。
“首先要理解对方的‘语言’。”吕晓睿解释说，“高能物理实验里存在许多专有词汇，AI模型的训练也需要对实验数据进行描述和转化，这些都需要我们反复沟通交流。”
此外，双方的工作模式也有“时差”。在高能物理实验中，往往是少则二三百人、多则上千人的大型合作组，需要共同遵循相应规则完成成果研究。而对AI团队来说，可能只需要几个人就能完成一个项目的开发和测试，工作节奏相对更快。
经过半年的磨合，双方团队适应了彼此的节奏。在执行“青年团队计划”的过程中，团队没有了发论文、筹经费的压力，更专注于真正重要的科学问题，甚至主动选择攻克那些前期探索性强但短期难以发表论文的“硬骨头”课题。
在此过程里，吕晓睿发现，不少成员也逐渐萌生了对对方学科的兴趣，决定在“AI＋高能物理”前沿交叉领域开展更多探索。
吕晓睿的博士生、国科大物理科学学院特别研究助理孙昊就是其中之一。
“这两年，我深刻感受到AI正在从根本上改变高能物理大装置的整个科研流程。”孙昊告诉记者，大科学装置的建设、运行和科研工作中蕴含丰富的科学和技术课题，包括AI应用在内，众多大科学装置催生的技术和方法有了越来越多的用武之地。
这些在“青年团队计划”中成长的年轻人，逐渐释放出蓬勃的活力与创造力。
“我们也在给AI出难题，比如怎么让AI严格遵循物理定律，怎么让AI直接发现新粒子、新规律等。这些难题也将赋予AI新的能力，催生出突破注意力机制、物理定律启发、具有可解释性的信息基础模型。”孙昊说。
目前，“物理规律嵌入的人工智能基础模型”已取得多项关键进展。依托欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）上的底夸克探测器（LHCb）实验，团队将模型底座拓展至底强子味道标记与衰变模式判别，大幅提高宇宙正反物质不对称性研究中的味道标记性能；依托江门中微子实验，开展能量与顶点高精度重建，以及碳14偶然符合本底抑制研究……
“目前，我们已初步打通物理规律驱动的AI方法从底层建模到跨场景应用的创新链条。”吕晓睿说。
创新链条示意图
敢闯“无人区”
敢闯“无人区”，离不开多方面的支持。
作为基础研究的前沿方向之一，高能物理领域的国际竞争日趋激烈。“一些新的热点方向大家都会去研究，这个时候就需要我们质量更高、更有效率地率先做出成果。”吕晓睿说，大科学装置实验周期长、数据积累慢、成果产出难，是一场需要长期坚持的“马拉松”。
“‘青年团队计划’和中国科学院的建制化科研优势给了我们信心，让我们能放开手脚进行‘从0到1’的尝试。”吕晓睿告诉记者，团队成员有的来自中国科学院近代物理研究所，有的来自中国科学院高能物理研究所，也有其他高校老师，“得益于我院体系化、建制化优势，我们能够和不同大科学装置中的科研人员沟通，共同探索AI与高能物理实验结合的新可能”。
除了产出了一批重大原创科研成果，更让吕晓睿高兴的是，越来越多优秀的硕博生乃至本科生，都开始进入基础研究的前沿交叉领域。
“在‘青年团队计划’的支持下，我们汇聚了多个研究所和高校的师资力量，让学生们能根据自身科研兴趣进行交流与实践。”吕晓睿说，这也为高能物理领域的持续攻坚培育了更多生力军。
对吕晓睿团队来说，这也是他们在“AI＋高能物理”交叉领域深入探索的底气。
“不同的高能物理实验场景都不一样，北京正负电子对撞机是利用正电子、负电子对撞湮灭产生新物质，欧洲LHC则是将质子加速对撞。”吕晓睿告诉记者，尽管其遵循的高能物理规律都是统一的，但不同实验的物理目标、数据结构都存在差异。
目前，“物理规律嵌入的人工智能基础模型”仅在部分实验上打通了全流程链条。“未来，我们希望能建造通用的高能物理实验大模型，底层遵循相同的物理原则，但在应用时，能针对不同高能物理实验进行调整。”吕晓睿满怀期待。
但这并不是一件简单的事，需要更多年轻科研人员参与其中，共同迈向基础研究的“无人区”。
“希望年轻人能做一些天马行空的探索。”吕晓睿说，一些看起来“不太靠谱”的想法，也许能带来更多惊喜，要“保持科学研究的想象力，去探索更多未知”。
物理天文核学院党委学生党支部赴民族文化宫和蒙藏学校旧址开展主题党日活动
为深入学习贯彻习近平总书记关于加强和改进民族工作的重要思想，推动铸牢中华民族共同体意识教育走深走实，2026年5月24日，由物理学院305&306&307党支部牵头，联合物理天文核学院党委其他学生党支部，并组织各对应团支部团员共同参与，开展了“中华民族共同体”主题党日活动。全体同学先后走进民族文化宫（铸牢中华民族共同体意识文物古籍展）和蒙藏学校旧址（中华民族共同体体验馆），在实地学习中深化对中华民族共同体的理解。
上午10时30分，同学们来到民族文化宫，参观铸牢中华民族共同体意识文物古籍展。展览围绕三个核心问题展开：大一统为何是历史必然？各民族如何交融凝聚？团结伟力从何而来？
在“大一统”单元，从典籍记载到历代治理的实物证据，大家认识到，“六合同风，九州共贯”是贯穿几千年历史的政治智慧和制度实践。在“大交融”单元，民族服饰、共用手工艺、茶马互市路线图等展品，生动展示了各民族文化互鉴、经济互嵌、情感互亲的历史进程。大家认识到，中国史就是各民族交融汇聚成多元一体中华民族的历史。走到“大团结”单元，多民族文字版《共产党宣言》和记录翻身解放的影像资料格外醒目。同学们驻足观看，从“站起来”“富起来”到“强起来”的历程中体会到，只有中国共产党才能将各民族紧密凝聚起来，同心共筑中国梦。
下午1时，同学们前往位于蒙藏学校旧址的中华民族共同体体验馆继续参观学习。蒙藏学校旧址有着600余年历史，是中国共产党早期开展民族工作、培养少数民族干部的重要阵地，如今作为全国首家中华民族共同体体验馆，已成为展示党的百年民族工作光辉历程和伟大成就的重要窗口。体验馆以“展览+体验”的创新模式，为同学们带来了耳目一新的观展体验。
在西院展区，“中华一脉 同心筑梦——中国共产党民族工作光辉历程和伟大成就主题展”以“共同缔造新中国”“团结建设新社会”“携手奋斗繁荣路”“同心奋进新时代”四个篇章，通过大量珍贵历史图片、实物文献和影像资料，系统呈现了中国共产党成立以来民族工作的光辉历程和伟大成就。展览将党的民族工作史与中国共产党党史、新中国史、改革开放史、社会主义发展史有机结合，使同学们更加深刻认识到中华民族共同体是政治、文化、经济和情感等多维度全方位的共同体。
这次活动将文物参观、互动体验和交流讨论紧密结合。同学们一致表示，作为基础学科的研究生，既要追求科学前沿，也要理解中华民族共同体的历史与现实。大家决心把学习收获转化为刻苦钻研的行动，在报国道路上和各民族同胞紧紧团结在一起。
物理天文核学院党委各党支部将继续创新学习形式，引导党员增强对伟大祖国、中华民族、中华文化、中国共产党、中国特色社会主义的认同，为铸牢中华民族共同体意识贡献力量。
物理科学学院参与“五月的鲜花”文艺汇演并获二等奖
2026年5月14日18时，中国科学院大学“五月的鲜花”文艺汇演于雁栖湖校区礼堂举行。由物理科学学院、电子电气与通信工程学院、数学科学学院共同编排演绎的原创话剧《来时未署名》凭借其深厚的历史底蕴、感人至深的家国情怀以及精湛的舞台表现力，荣获二等奖。
《来时未署名》以中国核物理奠基人赵忠尧先生的真实历史事迹为蓝本，再现了老一辈科学家在战火纷飞的年代护佑中华科学火种的历程。该剧采用跨越时空的叙事手法，讲述一名现代学子在梦境中回到1937年北平，在逃难人潮中遇到一位怀抱咸菜坛子的“老农”——赵老师。
随着第一幕“沦陷”与第二幕“我独南行”的推进，剧情扣人心弦。赵老师一路守护着那罐看似不起眼的咸菜坛子。
第三幕中，赵老师与梅贻琦校长相见，才揭开了坛子里的藏着的秘密：那里藏着50毫克镭盐。剧中台词写道：“50毫克，不够压弯一根扁担，却够压住许多人往后几十年的路。”这句话引发全场共鸣。
该剧还刻画了赵忠尧先生与妻子郑毓英之间的至深情感。妻子那句“你能担着国，我就替你操持家……你心许国家，我便守你归途”，将知识分子以小家成全大国的牺牲精神展现得淋漓尽致。
第四幕中，场景切换至国科大校园。身着中山装的赵老师与现代学子在走廊相遇，完成科学精神的无声交接，随后隐入历史深处。全场爆发出热烈的掌声。
“来时路远，未留署名；丹心一片，永照山河。”剧组成员在筹备过程中深入查阅史料，精心打磨灯光与音效，以艺术的形式向在战争年代坚守科研阵地的老一辈科学家表达了崇高敬意。《来时未署名》荣获二等奖，既是对剧组全体成员辛勤付出的肯定，也延续了这份跨越时空的家国情怀。
