原文發(fā)表于《科技導(dǎo)報(bào)》2026 年第1 期 《 2025年原子核物理科技熱點(diǎn)回眸 》

2025年，原子核物理研究迎來了跨尺度、多學(xué)科融合發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。《科技導(dǎo)報(bào)》邀請馬余剛院士團(tuán)隊(duì)撰寫文章，回顧了2025年在原子核結(jié)構(gòu)、重離子碰撞、核天體物理、對稱性測量等方向上的代表性成果，以及核物理方法學(xué)、量子計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)與跨領(lǐng)域應(yīng)用；著重介紹了中國團(tuán)隊(duì)相關(guān)的高水平工作，展望未來10年原子核物理的發(fā)展趨勢。

進(jìn)入21世紀(jì)后，原子核物理雖已有了長足的發(fā)展，但仍面臨著挑戰(zhàn)，如圖1所示，這些問題圍繞核物理的根本科學(xué)問題與國家戰(zhàn)略需求展開。中國在這些領(lǐng)域的參與也正在進(jìn)入一個(gè)新階段。我們的研究旨在以通俗科學(xué)的視角回顧這些研究進(jìn)展，聚焦最具代表性的2025年成果及其科學(xué)意義，力圖呈現(xiàn)原子核物理的“現(xiàn)狀快照”與“未來走向”。

圖1 核科技前沿十問

1

放射性核束物理：

從核力起源到極限核素的奇特結(jié)構(gòu)

2025年，放射性核束物理領(lǐng)域迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，全球多個(gè)放射性束流裝置，如日本理化研究所RIKEN的放射性同位素束流工廠RIBF、美國密歇根州立大學(xué)的稀有同位素束流設(shè)施FRIB，其技術(shù)取得顯著進(jìn)步。特別地，位于中國惠州的強(qiáng)流重離子加速器裝置（HIAF），于今年10月完成束流調(diào)試，從滴線核素到超重元素，并揭示核力、殼結(jié)構(gòu)演化以及集體運(yùn)動(dòng)模式的豐富物理內(nèi)涵（圖2）。

圖2 位于廣東惠州的強(qiáng)流重離子加速器裝置（HIAF）

1.1 奇特核結(jié)構(gòu)與殼結(jié)構(gòu)演化

過去30年間，在快速擴(kuò)張的核素圖上，弱束縛不穩(wěn)定核中涌現(xiàn)出許多奇異的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。這一快速發(fā)展領(lǐng)域的研究進(jìn)展對多個(gè)關(guān)鍵交叉學(xué)科領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)影響。

在輕核區(qū)域，南方科技大學(xué)核物理團(tuán)隊(duì)與國際合作組在10Be中觀測到的近閾偶極共振，為核團(tuán)簇結(jié)構(gòu)研究提供了新的視角，為10Be中顯著的α團(tuán)簇結(jié)構(gòu)提供了確鑿證據(jù)（圖3）。

圖3 10Be基態(tài)與低激發(fā)態(tài)的價(jià)核子密度分布

原子核殼層結(jié)構(gòu)與形變現(xiàn)象是核物理的基本概念，其代表著原子核單粒子性與集體性的互相競爭。北京大學(xué)、華東師范大學(xué)團(tuán)隊(duì)與合作者對豐中子銀同位素128Ag的譜學(xué)研究揭示了銀同位素中N = 82閉殼結(jié)構(gòu)。他們首次識別了一個(gè)新的長壽命同核異能態(tài)，即原子核的“長壽命激發(fā)態(tài)”，為奇?奇核中的seniority結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)良好案例。

同時(shí)，高精度質(zhì)量測量也為滴線區(qū)的核結(jié)構(gòu)提供了新的見解。在質(zhì)子滴線附近，中國科學(xué)院近代物理研究所通過Bρ定義的等時(shí)質(zhì)量譜技術(shù)，首次對質(zhì)子滴線核22Si進(jìn)行了質(zhì)量測量。通過分析相鄰sd殼核的質(zhì)量差異，他們發(fā)現(xiàn)22Si表現(xiàn)出與其鏡像伙伴22O相似的雙滿殼特征，但鏡像能量差偏離了系統(tǒng)性。

1.2 開放量子體系的奇特衰變

位于滴線附近及外側(cè)的原子核是核物理研究的前沿領(lǐng)域。近年來，在一些極缺中子核素中甚至觀測到三質(zhì)子、四質(zhì)子乃至五質(zhì)子協(xié)同發(fā)射現(xiàn)象。這些奇異衰變模式成為研究不穩(wěn)定核結(jié)構(gòu)的重要探針，為探索極端條件下的量子系統(tǒng)提供了“理想實(shí)驗(yàn)室”。

在滴線區(qū)域，質(zhì)子?中子數(shù)量失衡常會引發(fā)鏡像對稱性破缺現(xiàn)象。中國科學(xué)院近代物理研究所的研究團(tuán)隊(duì)與國際合作者首次發(fā)現(xiàn)20Al同位素存在三質(zhì)子發(fā)射現(xiàn)象。該研究對極端開放量子系統(tǒng)的理論描述提出了新的挑戰(zhàn)。

在豐中子核區(qū)，首次在電子散射實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了豐中子氫同位素6H。復(fù)旦大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)與國際團(tuán)隊(duì)獲得了6H的缺失質(zhì)量譜。在3H+n+n+n能量閾值之上觀察到一個(gè)清晰的峰，得到6H基態(tài)能量為2.3±0.5(stat)±0.4(syst)MeV，寬度為1.9±1.0(stat)±0.4(syst)MeV（圖4）。該工作對多核子相互作用的理解提出了新的挑戰(zhàn)，并給出一種利用電子散射實(shí)驗(yàn)研究極豐中子輕核的新方法。

圖4 6H的基態(tài)能量與衰變寬度

1.3 原子核反應(yīng)

原子核反應(yīng)是核物理研究的重要手段，也對研究核結(jié)構(gòu)、測試原子核理論具有重要意義。西安交通大學(xué)與蘭州大學(xué)的團(tuán)隊(duì)研究了平面波電子和渦旋電子激發(fā)巨共振中的角動(dòng)量轉(zhuǎn)移，建立了一個(gè)能夠分辨角動(dòng)量的非彈性電子散射理論。他們發(fā)現(xiàn)即使是平面波電子也可以通過選擇散射電子的特定角動(dòng)量態(tài)，獨(dú)立于模型提取更高多極性的躍遷強(qiáng)度（圖5），這為核結(jié)構(gòu)研究提供了新的視角。

圖5 原子核對平面波與渦旋電子的響應(yīng)

1.4 激光光譜與核矩測量

在電荷半徑測量方面，北京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)與國際合作者利用歐洲核子中心（CERN）的同位素質(zhì)量分離器（ISOLDE）使用共線激光光譜，測量了豐中子鈧同位素47?49Sc的核電荷半徑。成功解釋鈣同位素半徑的理論模型無法解釋觀測到的鈧半徑行為（圖6）。研究證明這種趨勢與seniority模型的預(yù)測一致。該實(shí)驗(yàn)表明，開發(fā)的高分辨率、高靈敏度共線共振電離光譜系統(tǒng)，為精密核譜學(xué)測量提供了強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)工具。與此同時(shí)，基于共振X射線散射的核相位檢索光譜方法也為核能級結(jié)構(gòu)研究提供了新的技術(shù)途徑。

圖6 Sc同位素的電荷半徑

1.5 核力的Ab initio描述與三體力效應(yīng)

在核力基本性質(zhì)研究方面，研究報(bào)告了使用手征超子?核子與三體力對輕Λ超核的系統(tǒng)研究，揭示了超核結(jié)構(gòu)與相互作用的細(xì)致特征。

北京航空航天大學(xué)的研究人員與合作者在Ab initio計(jì)算方面也做出了重要貢獻(xiàn)。其中，對7Be到12Be的鈹同位素進(jìn)行的系統(tǒng)研究中使用原子核格點(diǎn)有效場理論和N3LO相互作用。通過結(jié)合多體密度算符的蒙特卡洛采樣算法，能自然地顯現(xiàn)顯著的雙中心團(tuán)簇結(jié)構(gòu)、單中子暈，以及復(fù)雜的類分子結(jié)構(gòu)如π軌道和σ軌道。

類似的格點(diǎn)有效場理論也被南開大學(xué)的研究人員與合作者應(yīng)用到16O到20O氧同位素的電荷和物質(zhì)半徑研究中。另一方面，北京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)與合作者提出了低能中子?α散射可以作為長程三核子力的靈敏而干凈的探針。該工作揭示了手征對稱性在少體領(lǐng)域中的預(yù)測能力，并為探測和約束三核子力開辟了新的方向。

放射性核束物理在2025年取得了豐碩成果，從超重核的合成到滴線核素的結(jié)構(gòu)研究，從核力的Ab initio描述到新型實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)方向都有新的突破。

2

重離子碰撞與夸克?膠子等離子體：

從完美流體到量子結(jié)構(gòu)的深入探索

2025年，重離子碰撞物理研究在多個(gè)前沿方向取得了突破性進(jìn)展。從夸克?膠子等離子體（QGP）集體行為的精確表征到噴注與介質(zhì)相互作用的微觀機(jī)制，從重味夸克探針到量子色動(dòng)力學(xué)（QCD）相結(jié)構(gòu)的臨界點(diǎn)搜索，研究深度和廣度均顯著拓展。中國科研團(tuán)隊(duì)在理論模擬、實(shí)驗(yàn)分析和新觀測量的提出等方面做出了突出貢獻(xiàn)。

2.1 集體流與流體動(dòng)力學(xué)行為

集體流是重離子碰撞中產(chǎn)生的集體運(yùn)動(dòng)模式。近期復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)研究了橫動(dòng)量和粒子多重?cái)?shù)之間漲落的關(guān)系，特別關(guān)注它們對提取QCD聲速的影響。這個(gè)框架為在不同尺度的碰撞系統(tǒng)中探測熱化和提取熱力學(xué)性質(zhì)提供了一個(gè)穩(wěn)健的診斷工具。

2.2 噴注淬火與部分子能量損失

噴注物理也在2025年取得了重要進(jìn)展。山東大學(xué)與華中師范大學(xué)團(tuán)隊(duì)研究了重味噴注在真空和QGP中噴注子結(jié)構(gòu)上的質(zhì)量效應(yīng)（圖7）。由于能量?能量關(guān)聯(lián)（EEC）在不同尺度上對噴注物理的強(qiáng)敏感性，因此是研究噴注子結(jié)構(gòu)的極好觀測量。噴注EEC的這些特性可以用來探測不同尺度的噴注?介質(zhì)相互作用物理，該性質(zhì)有望不久能得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

圖7 pp碰撞中不同噴注的能量關(guān)聯(lián)

在噴注?強(qiáng)子關(guān)聯(lián)方面，華中師范大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提出使用噴注?強(qiáng)子關(guān)聯(lián)的快度不對稱性作為雙噴注中擴(kuò)散尾跡的穩(wěn)健且無背景的信號（圖8）。這種不對稱性出現(xiàn)是因?yàn)橐粋€(gè)噴注的擴(kuò)散尾跡相對于另一個(gè)噴注移動(dòng)到了有限的快度。未來這種快度不對稱性的測量可為噴注誘導(dǎo)的擴(kuò)散尾跡和QGP的性質(zhì)提供更精確的物理依據(jù)。

圖8 噴注?強(qiáng)子關(guān)聯(lián)的快度不對稱性作為雙噴注中擴(kuò)散尾跡的穩(wěn)健且無背景的信號

2.3 重味夸克

山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)研究了使用極化輕子束的準(zhǔn)單舉深度非彈性散射中的Λ產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)自旋傳遞被靶碎裂顯著抑制。自旋傳遞以及其他自旋效應(yīng)為產(chǎn)生的強(qiáng)子的起源提供了靈敏的探針。

2.4 初始狀態(tài)與QCD物理

在原子核的初態(tài)研究方面，來自國內(nèi)多家單位的研究團(tuán)隊(duì)以質(zhì)子?原子核碰撞中的直接光子產(chǎn)生為例，首次澄清了在物理可觀測量層面上色玻璃凝聚（CGC）和高扭（HT）之間的關(guān)系。這樣的統(tǒng)一圖景為從稀薄到稠密區(qū)域映射核介質(zhì)中部分子密度的相圖鋪平了道路。

2.5 熱QCD物質(zhì)與狀態(tài)方程

在QCD相結(jié)構(gòu)方面，復(fù)旦大學(xué)與大連理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)研究了QCD相變對夸克自旋漲落和關(guān)聯(lián)的影響。他們提出了夸克?反夸克關(guān)聯(lián)，這與矢量介子自旋排列和
關(guān)聯(lián)相關(guān)，并且可以作為QCD相圖中臨界終點(diǎn)（CEP）的新探針（圖9）。研究揭示了在手征相變的CEP附近出現(xiàn)峰值結(jié)構(gòu)，這可能作為CEP的實(shí)驗(yàn)特征，并解釋了最近實(shí)驗(yàn)中在低碰撞能量下觀察到的?介子排列的非單調(diào)行為。

圖9 QCD相變對夸克自旋漲落和關(guān)聯(lián)的影響

2.6 自旋極化與手征效應(yīng)

在自旋極化研究方面，復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)提出一種通過重離子碰撞測量超氚核（
）與Λ超子自旋極化來間接獲取質(zhì)子自旋極化的新方法。該方法利用形成時(shí)保留核子與Λ自旋信息的特性（圖10）。模擬驗(yàn)證該關(guān)系在寬能區(qū)下可靠，為研究輕夸克自旋動(dòng)力學(xué)、強(qiáng)子自旋輸運(yùn)及質(zhì)子自旋結(jié)構(gòu)提供了實(shí)驗(yàn)可行的新途徑。

圖10 重離子碰撞中質(zhì)子自旋極化示意

2.7 跨能量尺度原子核結(jié)構(gòu)交叉研究

在跨能量尺度原子核結(jié)構(gòu)交叉研究方面，復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)與國際合作者也取得了重要進(jìn)展，相對論重離子對撞機(jī)?大型超導(dǎo)螺線管實(shí)驗(yàn)裝置（RHIC?STAR）國際合作組在高能重離子碰撞實(shí)驗(yàn)成像研究高階形變首次顯著地觀測到鈾?238原子核基態(tài)“梨形”結(jié)構(gòu)。

重離子碰撞物理在2025年取得了多角度且深入的進(jìn)展。從集體流到噴注淬火，從重味探針到QCD相結(jié)構(gòu)，都呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。

3

核天體物理：

從核結(jié)構(gòu)到宇宙極端物質(zhì)的橋梁

從恒星核合成過程的理解到中子星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探測，從核反應(yīng)率的精確測量到多信使天文學(xué)的融合，核天體物理正在經(jīng)歷一個(gè)前所未有的發(fā)展時(shí)期。中國科研團(tuán)隊(duì)在核天體物理過程模擬、核反應(yīng)測量和理論模型構(gòu)建等方面做出了重要貢獻(xiàn)。

3.1 恒星核合成與核反應(yīng)率

2025年，北京航空航天大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)與國際合作組在核天體物理反應(yīng)率研究方面取得了重要進(jìn)展。研究通過木馬（Trojan horse）方法間接測量了覆蓋天體物理能量的19F(p,αγ)16O截面（圖11）。分析表明，該測量對關(guān)于氟和較重元素豐度的現(xiàn)有預(yù)測提出了挑戰(zhàn)。

圖11 19F(p,αγ)16O截面

3.2 高精度核天體反應(yīng)數(shù)據(jù)

光中子反應(yīng)截面是核物理、核天體物理及核技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵參數(shù)。中國科學(xué)院上海高等研究院、上海應(yīng)用物理研究所與復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)依托上海激光電子伽馬源（SLEGS）實(shí)驗(yàn)平臺（圖12），對金?197和鋱?159的光中子反應(yīng)截面進(jìn)行了首次系統(tǒng)測量。這一工作為解決該領(lǐng)域自20世紀(jì)60年代以來長期存在的數(shù)據(jù)系統(tǒng)性差異問題，提供了高精度的新實(shí)驗(yàn)基準(zhǔn)，為精確理解恒星內(nèi)部的核合成過程奠定了更可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖12 SLEGS線站布局示意

3.3 致密天體與狀態(tài)方程

國內(nèi)團(tuán)隊(duì)在致密天體方面也有多項(xiàng)重要進(jìn)展。上海交通大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過對有限溫度下夸克星發(fā)生并合時(shí)拋射出的非平衡狀態(tài)方程的首次計(jì)算，確定了二元夸克星或夸克星?黑洞合并的噴射物性質(zhì)。該研究提出未來對二元合并和千新星的觀察可以對夸克物質(zhì)的結(jié)合能和夸克星的存在施加嚴(yán)格約束。

蘭州大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研究了從GW170817推斷的潮汐極化率Λ1.4和由PREX?2測量的208Pb中子皮厚度的多極相關(guān)性（圖13）。此外，從這些數(shù)據(jù)集對

K

圖13 潮汐極化率與208Pb中子皮厚度的相關(guān)性

3.4 核天體物理中的弱相互作用

在弱相互作用過程研究方面，西南大學(xué)與上海交通大學(xué)團(tuán)隊(duì)研究了強(qiáng)磁場對rp過程（快質(zhì)子俘獲過程）等待點(diǎn)有效恒星β+和電子俘獲率以及相應(yīng)中微子能量損失率的影響。增強(qiáng)的弱衰變率可能顯著改變等待點(diǎn)原子核的壽命，從而可能修改當(dāng)前對rp過程的理解。

核天體物理在2025年取得了新的進(jìn)展。從恒星核合成過程的理解到中子星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探測，從核反應(yīng)率的精確測量到多信使天文學(xué)的融合。

4

弱相互作用與基本對稱性：

精密核過程的新物理窗口

從中微子質(zhì)量測量到基本對稱性檢驗(yàn)，從稀有過程搜索到新相互作用探測，核物理的研究方法為探索超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理提供了獨(dú)特而靈敏的探針。

4.1 無中微子雙β衰變搜索

在無中微子雙β衰變（0νββ）搜索方面，復(fù)旦大學(xué)等參與的CUORE合作組開發(fā)的工具和技術(shù)以及近1000個(gè)探測器5年的穩(wěn)定運(yùn)行體現(xiàn)了可作為未來實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，并能夠在多個(gè)同位素中搜索0νββ（圖14）。

圖14 CUORE實(shí)驗(yàn)對中微子質(zhì)量次序的約束

理論方面，降低核矩陣元（NME）的不確定度仍然是設(shè)計(jì)和解釋旨在發(fā)現(xiàn)無中微子雙β衰變的實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。來自中山大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一類與NME密切相關(guān)的可觀測物理量，不同于其他低能核結(jié)構(gòu)中常見的物理量，與高能核碰撞中的強(qiáng)子動(dòng)量關(guān)聯(lián)緊密聯(lián)系。研究揭示了NME與這些過程中形成的夸克?膠子等離子體特征（例如空間梯度和各向異性）之間的顯著關(guān)聯(lián)，這些特征可以通過集體流測量而獲得。

在雙中微子雙β衰變研究中，新實(shí)驗(yàn)框架的信噪比相比之前結(jié)果提升了70%，并首次將2νββ應(yīng)用于130Te。在這個(gè)框架內(nèi)，他們確定了核介質(zhì)中有效軸耦合作為核矩陣函數(shù)的可信區(qū)間。

4.2 反應(yīng)堆中微子與振蕩物理

在反應(yīng)堆中微子研究方面，中國大亞灣合作組基于大亞灣近點(diǎn)探測器收集了4.7×106個(gè)反β衰變候選者的完整數(shù)據(jù)集（圖15），精確測量了反應(yīng)堆反中微子譜和通量。這些結(jié)果豐富了對反應(yīng)堆能量譜和通量的認(rèn)識，同時(shí)對未來更高精度的測量和模型改進(jìn)提出了需求。

圖15 反應(yīng)堆反中微子通量

4.3 新相互作用與超越標(biāo)準(zhǔn)模型物理

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用惰性氣體核自旋體系作為磁場量子探測器（圖16），提出并實(shí)現(xiàn)了超靈敏極弱磁場探測。針對多種超越標(biāo)準(zhǔn)模型的自旋相互作用開展系統(tǒng)性搜尋實(shí)驗(yàn)，在觀測窗口內(nèi)將國際上探測界限提升至少17個(gè)數(shù)量級。

圖16 自旋量子測量傳感器與自旋源

弱相互作用與基本對稱性研究在2025年取得了顯著進(jìn)展，精密測量和稀有過程搜索為探索超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理提供了有力的工具。

5

核技術(shù)創(chuàng)新與跨領(lǐng)域應(yīng)用：

科技革命正在重塑核物理

核物理研究經(jīng)歷了深刻的變革，機(jī)器學(xué)習(xí)、量子計(jì)算的應(yīng)用正在重塑核物理的研究范式，同時(shí)技術(shù)的創(chuàng)新為核物理研究帶來了前所未有的機(jī)遇。中國科研團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的創(chuàng)新能力，在多個(gè)方向做出了重要貢獻(xiàn)。

5.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與探測器創(chuàng)新

中國團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面也做出了重要貢獻(xiàn)。文獻(xiàn)開發(fā)并表征了高分辨率、高靈敏度共線共振電離光譜系統(tǒng)（圖17），為核譜學(xué)精密測量提供了強(qiáng)大工具。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了前所未有的精度，為核結(jié)構(gòu)研究展示了新的可能性。

圖17 高分辨率、高靈敏度共線共振電離光譜系統(tǒng)

5.2 核物理與核技術(shù)的應(yīng)用

核裂變能作為核物理與核技術(shù)的直接應(yīng)用，已為社會發(fā)展、生產(chǎn)力進(jìn)步提供了極大的支持。近年來，由中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所牽頭建成的2 MW液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換（圖18），在國際上首次獲取釷入熔鹽堆運(yùn)行后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，成為目前全球唯一運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)釷燃料入堆的熔鹽堆，初步證明了熔鹽堆核能系統(tǒng)利用釷資源的技術(shù)可行性。

圖18 甘肅省民勤縣航拍的2 MW液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆廠房

6

總結(jié)與未來展望：

計(jì)算革命、多信使天文與新一代實(shí)驗(yàn)裝置引領(lǐng)核物理新時(shí)代

展望未來10年，學(xué)科發(fā)展將圍繞基礎(chǔ)理論深化、實(shí)驗(yàn)技術(shù)革新與大科學(xué)裝置驅(qū)動(dòng)，呈現(xiàn)以下重要趨勢。

6.1 理論前沿的多維突破

在基礎(chǔ)理論層面，Ab initio計(jì)算將實(shí)現(xiàn)從輕核到中重核體系的拓展，同時(shí)包含奇異結(jié)構(gòu)、連續(xù)譜效應(yīng)的理論框架也逐步完善。

重離子碰撞實(shí)驗(yàn)結(jié)合格點(diǎn)QCD計(jì)算，有望構(gòu)建從強(qiáng)子物質(zhì)到夸克?膠子等離子體的統(tǒng)一相圖，并對臨界終點(diǎn)位置給出更強(qiáng)約束。

6.2 核天體物理的深度融合

核天體物理正從“核數(shù)據(jù)輸入”向“物理機(jī)制共建”轉(zhuǎn)變。引力波信號、脈沖星等觀測數(shù)據(jù)，與核結(jié)構(gòu)、核物質(zhì)狀態(tài)方程、中微子等輸入結(jié)合，構(gòu)建起連接微觀與宏觀的完整圖景。

6.3 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與裝置的跨越發(fā)展

實(shí)驗(yàn)技術(shù)正經(jīng)歷智能化、精密化革命。新一代放射性束流裝置如HIAF、FRIB將提供流強(qiáng)更高、種類更全的極端核素，使研究深入核素圖的更偏遠(yuǎn)區(qū)域。探測器系統(tǒng)向高空間分辨率、高時(shí)間精度、高事例率處理能力方向發(fā)展，以人工智能算法實(shí)現(xiàn)在線事例篩選與重建，極大提升實(shí)驗(yàn)效率。

6.4 中國的獨(dú)特機(jī)遇

中國核物理正處于從跟跑到并跑甚至領(lǐng)跑的關(guān)鍵階段。未來需持續(xù)加強(qiáng)原始創(chuàng)新、推動(dòng)大科學(xué)裝置開放共享、深化國際合作，并注重理論與實(shí)驗(yàn)、物理與技術(shù)的交叉融合。為理解物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、宇宙元素起源等重大科學(xué)問題作出中國貢獻(xiàn)，并服務(wù)于國家能源安全與科技發(fā)展戰(zhàn)略。

本文作者：馬余剛、王思敏

作者簡介：馬余剛，復(fù)旦大學(xué)現(xiàn)代物理研究所，核物理與離子束應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國家自然科學(xué)基金委與復(fù)旦大學(xué)-上海核物理理論研究中心，華東師范大學(xué)物理學(xué)院，教授，中國科學(xué)院院士，研究方向?yàn)樵雍宋锢怼?/strong>

文章來 源 ： 馬余剛, 王思敏. 2025年原子核物理科技熱點(diǎn)回眸[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2026, 44(1): 21?33.

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