交大名师

上海交通大学2026年教书育人奖一等奖获得者

【交大名师】刘江来:在地下最深处仰望星空

— 交大名师

【名师名言】

■ 物理学是一门以实验为基础的科学,我希望学生看到的不只是答案,更是科学家如何提出问题、检验假设、修正错误的方法论。

■ 科研不是忍受寂寞,而是一种享受。
■ 90%要脚踏实地工作,10%要抬头看天。
■ 要在中国本土建设世界前沿的大科学实验平台,培养中国新一代的科学家,让他们有能力、有激情追求自己的梦想。
 

四川锦屏山,2400米深处,藏着世界最深的地下实验室。这里近乎隔绝了宇宙射线的纷扰,成为人类探寻暗物质的纯净窗口。十余年来,刘江来无数次从上海辗转至此,在这片极深的地下空间里,带领团队与全球顶尖的暗物质探测实验展开激烈竞逐。

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刘江来在PandaX暗物质实验室 

2010年,刘江来从美国加州理工学院归国,投身上海交通大学PandaX暗物质实验,先后主导PandaX-I、PandaX-II、PandaX-4T等国际先进探测器的核心研发。面对美国LUX/LZ、欧洲XENON等团队的激烈竞争,他率领团队一次次刷新探测灵敏度,将中国暗物质研究推至世界最前列。然而,在他心中,还有一项更为深邃的“实验”同步进行——如何将最前沿的科学探索转化为最生动的育人课堂,让年轻一代在探寻未知的征途中,不仅练就本领,更懂得为何出发、为谁攀登。

从东海之滨到西南群山,从交大讲台到锦屏深处,从大学生到希望小学的孩子,刘江来用十余载光阴,倾心打磨着四堂没有下课铃的课。

第一堂课:他把前沿科学,讲成了一堂深入浅出的专业启蒙课

初登教坛,刘江来便察觉到一个普遍存在的“错位”:物理专业的学生擅长解题,却未必理解物理学是如何“做出来”的。传统的教学路径,让学生长期浸润于成熟的理论体系,直至高年级仍可能与百年之前的经典知识为伴,距离科学前沿依然遥远。这种路径依赖,使学生惯于吸收结论,却鲜少追问:一个科学问题如何萌发?一个实验何以如此设计?若假设被证伪,又该如何前行?

刘江来决定打破这种惯性。他修订了大一新生的《物理研究导论》教学大纲,没有选择直接灌输高深理论,而是另辟蹊径:带领学生重返科学发现的“第一现场”。他精心遴选卡文迪许扭秤实验、迈克尔逊-莫雷实验、密立根油滴实验,直至宇宙微波背景辐射的发现、太阳中微子之谜与暗物质的天文学证据等多个经典案例。课堂上,他摒弃了结论清晰的教材,而是使用原始科学文献。

他引导学生像当年的科学巨匠一样思考:为何如此设计实验?最初假设何在?遭遇了何种困境?走了哪些弯路?面对反常数据,又是如何一步步逼近真相?“物理学以实验为根基,我希望学生窥见的不仅是答案,更是科学家提出问题、检验假设、修正错误的方法论。”于是,教科书上凝练的公式与图示,被还原成一个个充满张力、悬念迭起的探索故事。

学生惊叹:“从未听过这样的讲法,不再是死记公式,而是真正理解了背后的科学思想。”他们感慨,那些看似遥不可及的重大发现,原来皆由一步步稳扎的探索铺就;即便是天才,也需要用最朴素的工具,解决一个个最具体的问题。这正是刘江来希望传递的核心:科学不是背诵正确答案,而是追寻答案的过程。从《物理研究导论》《粒子物理实验方法》到《热学》,他的评教常年名列前茅,其“学识渊博,旁征博引,幽默风趣”的形象深入人心。一批批青年学子,正是在这样的课堂上,第一次被物理的魅力深深“圈粉”,毅然踏上科研之路。

第二堂课:他带领学生勇攀高峰,共同演绎了一堂领跑世界的硬核实验课

如果说课堂上的刘江来重在传授“科学如何诞生”,那么锦屏地下实验室,则是他教授学生“追求科学也是一种生活方式”的课堂。

暗物质,一种占据宇宙物质绝大部分、却从未被人类直接探测到的神秘存在。寻找它,需要极致的静谧。锦屏地下2400米深处的天然厚岩层,为中国科学家屏蔽了纷扰的宇宙射线,提供了得天独厚的条件。2010年归国后,刘江来便扎根于此,投身PandaX实验。在这场与世界顶尖团队并跑乃至领跑的科技竞赛中,他从未将学生置于外围。PandaX,本身就是他最重要的课堂。

学生从入组伊始,便需深入地下,全程参与探测器调试、数据获取、物理分析、论文撰写及国际会议报告,完整体验现代大科学实验的全过程。在这里,科研褪去了书本上的理想色彩,显露出充满挑战的真实面目:设备会故障,数据会偏离,判断会被推翻。早年条件艰苦,床铺不够,他与学生同卧地铺;实验告警不分昼夜,他总是第一时间起身处理;一处看似微小的数据偏差,他会与学生一同核对上万条波形;学生首次站上国际学术会议的讲台,他陪伴修改报告直至深夜。

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刘江来在实验室指导学生 

学生由衷感佩:“刘老师让我们明白,科研态度不是口号,而是凌晨两点依然坚持一起分析波形图的执着。”这,或许正是刘江来“科研育人”理念的核心:导师不是站在终点递上答案的人,而是身处困境,仍与学生并肩寻找答案的同行者。

一批批青年才俊在这个“大课堂”中淬炼成长。他们毕业后,有人进入麻省理工学院、斯坦福大学、普林斯顿大学、牛津大学等世界顶尖学府深造,很多人选择学成归国,独立组建科研团队,赓续薪火。肖梦姣便是其中的杰出代表。他曾在PandaX团队接受系统训练,后赴麻省理工学院工作,参与GAPS南极气球实验等国际项目。2023年,他选择回到上海交通大学任教,如今已作为独立PI,开展基于卫星的暗物质实验。

当曾经的学生开始带领新一代探索宇宙奥秘,教育最动人的回响已然显现:一位老师点燃的火种,正以燎原之势,照亮更广阔的天地。

第三堂课:他将劳模精神融入日常,以身示范了一堂收益终身的交大思政课

刘江来常对学生说:“90%脚踏实地工作,10%要抬头看天。”在他看来,基础科学研究,需有纯粹的兴趣,使科研不再是苦熬,而是享受;需有坚韧的乐观,坦然面对常态化的挫折;更需有淡泊的工匠精神,如太阳中微子先驱戴维斯那般,数十年如一日的坚守。而尤为重要的是,青年科学家必须保有那10%的好奇、想象与天马行空的灵感。作为导师,“我有责任激发学生的好奇心,把10%的灵气给补回来。”

刘江来的言传身教,正是这90%与10%的完美融合。他深耕不辍,于2023年荣获“全国五一劳动奖章”。他说,这份荣誉属于所有默默奉献的教师,他要将这份爱岗敬业、无私奉献的精神传递给更多年轻人。2020年,他牵头成立“刘江来粒子天体物理劳模创新工作室”,并获评上海市劳模创新工作室。在这里,青年教师、工程师、博士后与研究生汇聚一堂,共同探讨暗物质、中微子等世界前沿课题。

他将关键科研任务大胆交给青年,让他们在责任担当中飞速成长。近三年,工作室成员主持国家自然科学基金重大项目、科技部重点研发计划等19项科研任务,多位青年教师成长为国家级人才计划入选者。研究生们在重大科研攻关与国际合作中磨砺,发表高水平SCI论文,频频登上国际会议讲坛,在实战中建立起开阔的学术视野。10年前,他在交大组建了江门中微子实验的刻度团队,该团队也在今年荣获“全国工人先锋号”。

然而,比能力提升更深远的,是价值取向的塑造。刘江来坚信,在中国本土建设世界前沿的大科学平台,其意义不仅在于取得领先成果,更在于让中国年轻科学家能够挺立在世界科学前沿,从事有望写进教科书的科学探索。在他的感召下,PandaX团队形成了“严谨求真、协同攻坚、勇于创新、甘于奉献”的学风。团队里的学生们将个人追求融入国家需要:李帅杰毕业后入职雅砻江流域水电开发有限公司,长驻锦屏基地,坚守暗物质探测一线;李晨翔主动选择前往四川绵阳的中国工程物理研究院,投身国家重点核心领域建设。

对于一位教师而言,这或许比任何荣誉都更令人欣慰——学生最终成为怎样的人,走向何方,本身就是教育最深刻的答案。

第四堂课:他把科学种子撒向大地,面向社会大众讲述了一堂启迪未来的科普公开课

刘江来的课堂,远不止于大学校园与地下实验室,更延伸至广袤的社会与稚嫩的心灵。物理学探索的是宇宙最深层的奥秘,但他始终乐于将这些深邃的思考,讲给普通人,尤其是孩子们听。

在四川大凉山的希望小学,他面对五百名纯真的小学生,没有讲述复杂的粒子物理,而是手把手教他们使用天文望远镜。当第一个孩子透过镜筒,初次凝望那片璀璨星空时,他或许尚不知暗物质为何物,但刘江来深知,科学兴趣的种子,往往就在这屏息凝视的瞬间,悄然萌芽。在腾讯科学大会的聚光灯下,他将地下2400米的探寻故事娓娓道来,吸引超500万公众在线聆听,共同感知人类对宇宙未知的永恒好奇心。

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刘江来在2024年腾讯科学WE大会 

十余年来,他主讲科普活动近百场。从锦屏深处的世界级实验室,到大凉山孩童眼前的一架望远镜,看似遥隔万里,在刘江来心中却一脉相承:让更多年轻人对未知产生惊异,让他们愿意在脚踏实地的同时,不忘时时抬起头来,仰望头顶的星空。

十余年前,刘江来从海外归来,将科研报国之志深植于祖国大地。从上海到锦屏,他与学生同甘共苦,建探测器、分析数据、写论文,与全球最顶尖的团队同台竞技;从课堂到实验室,他将自身探索未知的经历,化为一代代学子成长的阶梯。

今天,PandaX仍在执着地追寻暗物质的踪迹。或许无人能预言,人类将在哪一天首次真正捕捉到这神秘的存在。但刘江来已经看见了另一种确凿无疑的“光”——他曾经引领的年轻学生们,已遍布世界科学前沿,成为独当一面的科研力量;他们中许多人选择归国,组建团队,或扎根西部,或投身国家核心战略领域。

他追逐的,是暗物质那束尚未被人类看见的幽微之光;他点燃的,却是一束束清晰可辨、炽热燃烧的青年理想之光。在地下最深处仰望星空,在育人最前线点亮未来。这,就是刘江来教授无怨无悔的选择,亦是一名新时代教育科技工作者最赤诚的担当。

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【名师名片】

刘江来,上海交通大学李政道研究所副所长、鸿文特聘学者,物理与天文学院特聘教授,PandaX暗物质实验首席科学家,国家杰出青年科学基金获得者。长期从事暗物质直接探测等粒子天体物理前沿研究。曾获全国五一劳动奖章、教育部自然科学一等奖、王淦昌奖、腾讯“科学探索奖”、新基石研究员等荣誉。致力于在重大科研实践中培养青年创新人才,推动前沿科研与育人深度融合。 

 


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