2025年底，国家自然科学基金重大非共识项目启动试点，首批遴选出的3项建议资助项目中，复旦大学现代物理研究所核科学与技术系重离子物理团队“原子核跃迁中新粒子探测”项目成功入选。

该项目针对近年学界广泛关注和备受争议的新粒子“X17”，力图通过多方面实验论证为“X17粒子是否存在？”这一重大非共识科学问题提供关键证据。

团队主要成员合影。复旦大学供图，下同

探寻“新粒子”

目前所认知的宇宙，由四种已知的基本力所主导——引力、强力、电磁力与弱力。这些力共同构成了人们理解一切物理现象的基础，小至微观粒子，大至宇宙天体。

然而，仍有如暗物质、暗能量的来源以及物质与反物质为何不对称等重大谜题，是现有理论无法解释的。这些未解难题正推动科学家去寻找超越当前认知的新物理理论。

“原子核跃迁中新粒子探测”正是一个以寻找新物理理论为目标的项目。该项目由中国科学院院士马余刚推荐，复旦大学现代物理研究所青年研究员赵杰负责，主要目标是在原子核跃迁中，探测可能暗示着“新的基本力”存在的X17粒子。

X17粒子是一种质量约为17兆电子伏特、可能超出当前粒子物理标准模型的轻中性玻色子。最早是匈牙利的一个团队在实验中捕捉到了异常信号，但国际上尚未有其他实验明确发现该粒子。当前，国际多个团队都在进行新粒子捕捉相关的研究工作。

“当前首要问题是找到该粒子，这也是我们项目的关键目标。”赵杰介绍，如果最终该粒子被证实存在，有望成为“新的基本力”的关键证据，从而深刻改变我们对宇宙中基本作用力和演化历史的理解。

2025年8月在复旦大学召开的X17粒子研讨会。

“我们近十年一直在关注这个方向，但确实项目风险比较大，需要的经费也不少，此前只是在做一些零散的探索。”赵杰坦言，如果没有重大非共识项目，团队也会想办法推进，但项目进展肯定要慢得多、难得多。

这也凸显了该项目的“非共识”属性，一方面实验证据仍然有限，另一方面理论解释也存在分歧，相关研究仍处于早期探索阶段。

双方专家一共发问13次

2025年7月，《国家自然科学基金重大非共识项目试点实施方案》审议通过，明晰了项目要具备“意义重大、争议性大、风险性高”三个核心特征。

项目采用“深度交互研讨+专家委员会合议”的非常规的遴选机制，由持正反方观点的专家进行深度辩论，不设时长限制，再交由专家委员会合议，确保评审过程科学、民主、透明。

经过数月层层选拔，最终6个项目从63个项目中脱颖而出，进行最终答辩。

“原子核跃迁中新粒子探测”第一个答辩。据不完全统计，在30分钟的陈述时间里，双方专家一共发问13次，几乎每翻一页PPT都会被打断，最终答辩时长达到了两个多小时。

“科学问题越辩越明，我们就是想通过正反方的深入探讨，给专家委员会的合议提供依据。”自然科学基金委有关负责人解释。

通过这种方式，每一个入选项目的优缺点、争议点都得以充分展现。经过两天的激烈研讨，包括原子核跃迁中的新粒子探测在内，首批3个大非共识项目诞生。

此次遴选的专家委员会主任、中国科学院院士潘建伟评价道：“如果他们能探测到新粒子，那将是一个非常大的突破，如果没有探测到，相当于证伪了，也是有价值的。”

在资助模式上，本次入选的项目将使用“按需-分段-长期”的灵活资助体系。赵杰表示：“这种资助模式可以很好地适应项目高风险的特点，如果项目无法继续开展，也可以及时止损。”

在评价导向上，基金委明确提出“不问出处、不设门槛、不唯过往业绩”，着力营造鼓励原创探索、包容研究不确定性和失败的科研环境。“在项目实施过程中，基金委更强调研究问题本身的科学价值和探索过程，不简单以阶段性成果数量或论文产出作为评价依据，使科研人员能够更加专注于长期目标和原创性,颠覆性突破。”赵杰说道。

回归科学本身

不唯结果、回归科学本身，是本次重大非共识项目的显著特征。

“首批项目是否能达到预期目前还很难判断，但是改革开放以来，经济社会快速发展的一条重要经验就是试点先行，先做起来再说。”基金委有关负责人指出，“引导和鼓励科研人员大胆探索，不盲目追逐热点、不做‘跟班式’科研，有利于构建原始创新的良好生态，推动我国基础研究高质量发展，为建成科技强国提供坚实支撑。”

入选重大非共识项目，为复旦现代物理研究所在该领域的研究注入了强劲动力。赵杰坦言：“探究这个问题的想法已经萌生多年，但作为青年学者，我们面对这个高风险和高投入问题，只能望而却步。这个项目让我们看到了机会和可能。”

目前，在赵杰的协调下，一支来自多所知名高校和科研院所的多学科交叉研究团队已经组建起来。

科研人员正在做实验。

研究方法方面，团队联合中国科学院近代物理研究所、上海高等研究院等，提出了双路径实验方案。一方面提出兆电子伏特高精度电子谱仪实验，探测原子核跃迁中的X17新粒子；另一方面，依托上海光源的激光-电子伽马源平台，利用高能光子束流寻找X17粒子是否存在的新证据。

其中项目的核心难点在于如何提高测量精度，团队预计将至少花一年的时间完成探测器制作，再花一年时间进行实验和数据采集。

“未来1至3年内，我们的研究重心将放在实验探测X17粒子上，即通过实验验证其是否真实存在。”赵杰表示，“我们对于完成这个实验很有信心，但是实验成果是否能成功探测出X17粒子，一切都还是未知数。此外，无论是否能探测到，对学界都有重大意义。”

马余刚认为：“重大非共识的课题中往往隐藏突破性价值，当然也伴随更高风险。真正改变领域的项目，早期常不被理解，需要耐心与韧性护航。这次基金委设立重大非共识项目正是营造这样的机会，鼓励年轻人心无旁骛地啃硬骨头。”