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香港中文大學（中大）物理系朱明中教授近年領導本港跨院校團隊，參與位於瑞士歐洲核子研究中心（CERN）的ATLAS大型國際粒子對撞實驗組，與一眾頂尖科學家尋找宇宙萬物的基本結構及定律，提升了香港科學界在全球的影響力。研究團隊最近獲大學教育資助委員會（教資會）第八輪卓越學科領域計劃撥款約7,800萬港元支持，擴展在ATLAS的工作，包括為探測器進行升級和數據分析，探尋新物理及理論，發展相關計算科技，並參與內地擬建的電子對撞機的前期研究工作，促進本港物理學研究發展和培養人才。 

本港ATLAS研究團隊由朱明中教授領導，成員包括來自香港中文大學、香港大學和香港科技大學的教授、研究員及研究生合共17人。

利用高能粒子撞擊研究物質的基本結構 

人類自古以來不斷追尋萬物的終極結構，以及支配它們的基本定律。建基於千百年來無數科學家的努力，科學界建立了粒子物理學標準模型（Standard Model of Particle Physics）來解答萬物起源。宇宙萬物包括細微的原子、細胞，以至星體和銀河，皆由6種夸克及6種輕子（如電子及中微子）等基本粒子組成，它們的4種相互作用（强、弱、電磁及重力）衍生宇宙萬象，掌管宇宙演化。不過近年基礎物理學的發現，包括暗物質、暗能量、中微子振盪、希格斯粒子（Higgs particle，俗稱「上帝粒子」）等，揭示了粒子物理學標準模型的不足，但同時又指引了研究的新方向。 

CERN的大型強子對撞機（Large Hadron Collider, LHC）和ATLAS、CMS實驗在2013年利用高能量粒子撞擊，首次確認希格斯粒子的存在，成為近代最重要的物理發現之一。當今基礎物理學中最重要的其中一項任務，就是測量和表徵希格斯玻色子的性質，包括它與其他基本粒子的相互作用，從而解開基本粒子的「質量」起源之謎。 

朱明中教授領導的香港團隊自2013年起參與ATLAS實驗，並於2014年成為正式成員。多年來，團隊對希格斯粒子進行了初步的基礎研究，測量了它的自旋和宇稱性質，及其與標準模型粒子的耦合，並設計了探測超越標準模型物理的新策略。團隊亦參與ATLAS探測器讀取晶片的測試，並在香港建立了ATLAS計算中心，分析實驗數據。 

LHC和ATLAS探測器正進行為期兩年的重大升級，增強其對撞能量及強度。香港團隊將參與其中，包括研發全新讀取晶片及研究它們抗輻照的能力，以提升ATLAS探測器的偵測敏感度和收集數據能力。團隊亦會負責測試新安裝的像素探測器，確保其穩定和可靠性，以及分析ATLAS實驗累積的大量數據，探尋新物理。 

朱明中教授表示：「ATLAS實驗對進一步發展粒子物理理論有著深遠及重大影響，相關物理原理將來或能轉化作實際生活應用，造福人類。在先前3次教資會協作研究金資助，以及3所大學研究人員緊密合作下，香港團隊已成為亞太地區最活躍的ATLAS實驗成員及粒子物理理論組，取得寶貴的知識和經驗。我們將抓緊探測器升級的機遇，進一步擴展研究團隊和參與項目，並參與下一代粒子對撞機，包括內地擬建的高能環形正負電子對撞機（Circular Electron Positron Collider, CEPC）的前期研究，促進本港與內地科研合作，培養更多人才。」 

透過參與國際頂尖研究吸引年青人投身科研 

除參與前沿研究外，團隊亦重視培養新一代科研人才。自2000年起，朱教授創建了多項體驗式學習計劃，促進物理本科學生的積極和協作學習。其中，中大物理系每年均透過暑期本科生研究交流計劃（SURE），讓學生遠赴瑞士參與CERN的研究，透過與國際頂尖科學界交流合作，提升學生的科研水平和國際視野。至今已有121名學生參與 （其中16位參與CERN的研究），多名學生畢業後繼續投身科研。 

朱明中教授獲選為美國物理學會院士 

朱明中教授1995年加入中大，於2002年起與美國加州大學柏克萊分校陸錦標教授等，共同開展大亞灣中微子振盪實驗（大亞灣實驗），從而嘗試解決一些令科學家困惑已久的基本粒子物理及宇宙學難題，是香港科學家首次參與重大國際基礎物理實驗。 

朱教授亦一直致力推動香港STEM教育普及，自2011年以來主講了70多場科普講座，講解希格斯粒子、中微子振盪、暗物質和引力波等基礎科學的最新科學突破和發現，並創建了多項體驗式學習計劃，促進物理本科學生的積極和協作學習，同時為他們帶來物理學研究的國際視野。美國物理學會（American Physical Society）最近向他頒授2018年度院士榮銜，以表揚他多年來對物理研究及教育的貢獻。 

卓越學科領域計劃簡介 

教資會於1998年推出卓越學科領域計劃，至今已推行了八輪計劃，甄選了共24個卓越學科領域，為本港大專院校提供專項撥款，進行有關研究。在24個研究項目中，由中大研究人員領導的共佔九項；而在最近公布的第八輪撥款結果中，共有三個項目獲選，中大參與了全部項目。