编者按：苏晨光，中国科学院大学（以下简称国科大）2026届粒子物理与原子核物理专业博士毕业生，导师为郑阳恒教授、刘倩教授。本科时他便作为共同作者参与“米格达尔效应”的实验验证，这项由国科大团队首次证实的前沿成果，作为素材于2026年入选北京高考物理压轴题。在学期间，他斩获中国科学院院长奖，以第一作者发表论文多篇。从本科到博士，十年潜心物理，毕业后他将前往夏威夷大学马诺阿分校从事博士后研究。
苏晨光
梦起
2016年7月18日，大雨滂沱。北京夏日的暴雨总是伴随着闪电与惊雷，那是我第一次来到国科大雁栖湖校区。为期一周的中学生科学夏令营也如雷鸣电闪，在我心里烙下了坚定的印记：国科大就是最适合我的学校。
自幼，我就对有关宇宙的问题充满了好奇：宇宙的起源是什么？什么是这个世界的基本构成？大到星体演化，小到原子内部的结构，这一切在我看来都是那么迷人，令人陶醉。初高中时期的物理课程加深了我对这个世界的理解，却也越发地让我意识到，这个宇宙有那么多我不理解、甚至人类也未曾知晓的谜题，它的浩瀚深邃令我愈发感到着迷。只是那时，我并不确定如何才能走上一条探究宇宙奥秘、拓展人类知识边界的道路。
直到2015年的冬天，时任国科大校长丁仲礼院士亲自来到厦门一中向我们介绍了国科大的培养方案与特色，我立刻就被国科大的办学宗旨深深地吸引了。于是，我报名参加了2016年国科大举办的中学生科学夏令营，报考国科大的心也愈发坚定。
入梦
2017年秋天，我如愿来到国科大，开始了在繁重课业和艰深的数学课程里埋头深耕的两年。我还记得一道作业题做一天的疲惫与解题后的畅快，记得期末考试前日日复习的担忧和焦虑，也记得第一个学期的微积分期中考试考出人生中第一个60多分的失落，以及受挫后重新振作的心境。但正是这两年的锤炼，为我打下了坚实的基础，培养了我自主学习的能力，让我在后续的博士生涯中能够游刃有余。
在大一大二的忙碌和压力之中，我并没有忘记来到国科大的初心。郑阳恒老师在原子物理课上的风采深深吸引了我，而粒子物理实验方向的研究，恰好与我对探索宇宙的好奇心若合符契。于是，大三那年，我进入了国科大粒子物理实验组，在郑老师的指导下依托BESIII实验开展科研实践，学习积累基本的科研技能，了解基本的科研范式。大三下学期在加州大学伯克利分校访学期间，我参加了ATLAS实验，进一步提高了自己的科研能力，发现并修复了原来的W玻色子重建算法存在的bug。
在这两段科研经历中，我发现自己对软硬件结合、需要自己动手的工作更感兴趣。恰巧郑老师和刘倩老师当时萌生了研究中微子-原子核弹性相干散射（CEvNS）这一对超出标准模型新物理十分敏感的物理过程的想法，这需要自己设计实验方案搭建探测器，这与我的兴趣一拍即合。
于是，大四的时候，我在郑老师和刘老师的指导下开始了CEvNS的研究工作，以CEvNS实验的灵敏度研究为题完成了我的本科毕业论文，并荣获2021年的北京市优秀本科毕业论文。
苏晨光（左）本科毕业时与导师郑阳恒教授的合影
梦酣
本科毕业后，我成为国科大粒子物理实验组的直博生，继续从事CEvNS研究工作。CEvNS过程的可观测量仅为极其微弱的原子核反冲信号，因此，实验的核心挑战在于两点：一是足够低阈值的探测器，能够清晰地捕捉微弱的原子核信号；二是足够好的信噪比，保证微弱的原子核信号不会被淹没在噪声之中。于是，从直博一年级，我就开始了一边研发探测器，一边选择合适的实验场地，同时也在规划整体实验方案。
苏晨光（右）与导师郑阳恒教授在实验室讨论
经过调研，我们发现低温纯CsI探测器具有超高光产额、低放射性和余辉本底以及相对廉价易扩展的优势，非常适合作为CEvNS实验的探测器。但是当时国内并不掌握相关技术，国际上也没有公斤级规模化使用的低温纯CsI探测器成功研制的先例，于是我们开展了相应的研发工作。
研发工作一开始并不顺利。一年多的时间里，晶体的光产额始终只能达到国际同行的70%左右，与CEvNS实验的预期要求总有较大差距。在大量的对比实验排除了各种可能性之后，唯一的可能指向了晶体表面处理工艺的问题。
传统教科书认为，漫反射表面的晶体的光产额和能量分辨率是优于镜面抛光表面晶体的，我们在实验中想当然地认为纯CsI也是如此。但是实际实验证明，表面抛光的纯碘化铯晶体光产额要比表面磨砂的高出40%，完全颠覆了教科书的观点。我们猜测，这可能是由于纯CsI的发光光谱波长较短，很容易被磨砂面的微结构吸收导致的。
发现定位并解决了问题之后，一年多以来的压力和困顿瞬间释放，我走出实验室，仰天长笑。
解决问题之后，小晶体实验中我们晶体的分辨率在60 keV处达到了6.9%，为当前各类闪烁体中最优水平。我们进而成功研制了国际上首台10公斤级的低温纯CsI晶体探测器系统，各项性能参数和稳定性均达到CEvNS实验的需求标准。上述成果发表在国际权威期刊NST和EPJC，也在TAUP、Magnificent CEvNS等国际顶尖学术会议上做了报告并引发了广泛的关注。
苏晨光在Magnificent CEvNS 2024国际学术会议上作报告
实验场地的寻找也充满了波折。我在本科毕业论文中提出的是基于反应堆中微子的实验。但是实际调研后发现，在反应堆进行CEvNS地面实验的情况下，宇生中子本底过高且无法去除。于是我们转向了中国散裂中子源（CSNS），它与首次探测CEvNS信号的COHERENT实验所使用的美国橡树林国家实验室（SNS）是一类中微子源，它们的中微子由脉冲质子束流打靶产生，也因此可以极大程度地压低稳态本底。我们同样花了一年多的时间在CSNS上进行了大量的束流相关中子测量实验，结果却不尽如人意。由于CSNS的屏蔽体比SNS薄了10 m，导致其束流相关中子本底比SNS高了4个数量级，远高于预期CEvNS的信号水平。同时，CSNS的中微子总通量仅为SNS的十分之一，在未升级前的CSNS开展实验与SNS相比缺乏竞争力，相关敏感度研究结果发表在了NuFACT 2022的会议文集。于是，当前唯一的选择就变成了加入COHERENT合作组，在SNS上开展实验。
经过紧锣密鼓的准备和推动，我们于2024年除夕的前一天正式加入了COHERENT合作组，并与COHERENT合作组，特别是南达科他大学的刘晶老师，开展密切的合作。基于此前在CSNS的中子测量经验，我帮助COHERENT合作组分析了SNS冷却水房的中子本底，为后续实验的本底估计奠定了基础。2025年，我被任命为COHERENT合作组物理分析的副协调人，负责合作组的质子束流诊断工具包的整合开发，当前该工具包已上线供全合作组使用。低温CsI的实验也在有条不紊地推进当中，预计2026年底开始取数。
在回顾过去COHERENT CsI（Na）和我们低温CsI调试数据的过程中，我发现两者的本底在低能区都会快速地指数上升，而前人并没有对此给出明确答案。为了进一步压低探测器的阈值，降低本底，经过一系列的实验和验证，我发现确证了这些本底来源于闪烁体的余辉，并开发了一套波形分析算法以区分余辉本底和中微子信号。该算法的有效性在此前COHERENT合作组CsI（Na）数据上得到了验证，可大幅降低本底，减小测量的统计误差，同时也可泛化于其他闪烁体低本底实验中，相关结果正在准备发表。
此外我在CSNS上进行中子本底测量所开发的测量技术与算法，在发表于Nature的首次Migdal效应的直接观测实验中，对于本底的估计和信号的提取也起到了重要的作用。
续梦
回顾我的博士生涯，我的科研能力在整个CEvNS科研项目中得到了全方位的锻炼：从文献调研到物理图像的建立，从实验操作到数据分析，从项目规划到沟通协调，我初步具备了独立开展科研工作的能力，非常感谢郑老师和刘老师的悉心指导和大力支持。
现在回头看来，从事粒子物理实验方面的科研工作对于我而言，不仅仅是对我宇宙的好奇与探索欲的满足，同样重要的是在这些日常的科研工作中，我能收获平静的喜悦，真正去享受科研的过程；同时它也不乏激动人心的时刻，真正实现了平静与激情的平衡。而这，恰恰正是我的性格所适合的——我既讨厌日复一日的重复性劳动，又无法忍受过分不稳定戏剧性的生活。毕业后，我将前往夏威夷大学马诺阿分校从事博士后研究工作，继续推进在COHERENT合作组的低温CsI实验，将这个始于10年前的科学梦延续下去。
苏晨光（中）博士毕业答辩与导师郑阳恒教授（右）、刘倩教授（左）合影
