中国科研团队发现全新粒子

　　【中国科研团队发现全新粒子】北京时间3月17日，欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机上的LHCb实验国际合作组宣布发现一种全新粒子——单电荷双粲重子。这项重要成果由中国科学院大学（国科大）物理科学学院教授何吉波带领科研团队主导完成，标志着我国在基础物理前沿研究领域再次取得重大突破 。这个新发现的粒子学名为“单电荷双粲重子”，由两个粲夸克和一个下夸克组成（夸克组分ccd）。它是2017年LHCb中国团队主导发现的双电荷双粲重子（夸克组分ccu）的“姊妹粒子”，两者的关系类似于中子与质子 。通俗来说，如果把双电荷双粲重子比作质子的“奇异表亲”，那么此次发现的单电荷双粲重子就相当于中子的“奇异表亲” 。

　　按照粒子物理的夸克模型，自然界存在六种夸克，其中粲夸克属于“重夸克”。由两个重夸克和一个轻夸克组成的“双粲重子”性质奇特，一直是检验人类对强相互作用及夸克模型理解的关键“实验室” 。此次发现之所以引起学界震动，是因为在这个奇特的微观世界里，电磁力的作用一反常态地强。按照常理，含有较重下夸克的粒子应该比含有较轻上夸克的粒子更重，但在双粲重子系统中，电磁相互作用“赢”过了强相互作用，使得单电荷双粲重子反而比它的“姊妹”更轻 。

　　更令人惊叹的是，主导这项突破的并非资深科学家，而是一群年轻人。何吉波带领的团队核心成员包括三位本科生——韩书钰、张丹熠和张淋诺 。韩书钰（现为国科大一年级研究生）在本科期间开发了基于机器学习的粲重子触发算法，对新探测器中“克隆”粒子的去除、粒子质量精确测量等做出重要贡献。她因此代表LHCb实验组于3月16日在高能物理顶级会议Moriond EW 2026上首次报告了这一发现 。

　　张丹熠（现为美国加州大学圣巴巴拉分校博士生）在本科期间完成了LHCb运行二期数据中单电荷双粲重子搜寻的更新工作，为利用2024年新的物理数据发现双粲重子打下基础 。张淋诺（现为美国密西根大学博士生）2024年夏作为CERN暑期学生期间，为改进探测器校准提供了重要输入，因此获得2024年度“LHCb最佳暑期学生”奖，这也是首位获此奖项的中国人 。

　　何吉波教授表示，这是利用LHCb升级后的探测器发现的首个新粒子，更重要的是，它表明经过扎实的训练和引导，我国的本科生完全有能力投身于开拓性的、国际一流的前沿研究 。

　　这一新粒子的发现，将进一步加深人类对强相互作用和夸克模型的理解，并为未来发现更多新型粒子、探索物质深层次结构打开新的大门 。国科大粒子物理实验组负责人郑阳恒教授介绍，这是发挥科教融合优势的又一个案例，LHCb中国组开展的双重味重子实验研究已取得一系列重要进展，此前团队就领衔发现了双电荷双粲重子，并测量了其质量、寿命和新的衰变模式等性质 。