2026年10月6日，82岁的弗朗西斯·哈尔岑获得诺贝尔物理学奖。瑞典皇家科学院将奖项授予他，以表彰其“对冰立方中微子天文台的决定性贡献，以及对天体物理起源高能中微子的发现”。

从20世纪80年代末提出利用南极深冰探测高能中微子的设想，到最终获得诺奖，哈尔岑走了近四十年。这个故事当然很容易被概括为一个科学家凭借远见和坚持，把一个近乎异想天开的构想做成了现实。但如果把时间轴稍稍往前拨，就会发现一个更值得研究的问题：在这个想法还没有被证明的时候，它为什么能够一直做下去？

今天回看冰立方，一切似乎都有了答案。它已经成为世界上最重要的中微子观测设施之一，开启了高能中微子天文学的新窗口。但在最初阶段，并没有人知道南极冰究竟能不能成为理想的探测介质，更不知道一个埋在地下两公里、体积达到一立方公里的探测器最后能否真正找到来自宇宙深处的中微子。从一个冷门想法走到诺奖，中间不仅有科学家个人的坚持，还有大学、科研资助机构以及国家科研基础设施长期而具体的介入。

真正值得讨论的，也许不是“怎样培养一个诺奖得主”，而是：一项尚未显现价值、甚至一度缺少共识的研究，究竟怎样获得了活下去并不断长大的机会。

哈尔岑1972年进入威斯康星大学麦迪逊分校任助理教授，1974年晋升副教授，1977年成为正教授。1980年代中期，他已经是一位相当成熟的粒子物理理论学家。1983年，他与艾伦·马丁合著的《夸克与轻子》出版，此后成为粒子物理领域广泛使用的经典教材；1984年，他担任学校粒子物理研究所负责人，1987年获得格雷戈里·布莱特杰出教授席位。

也正是在这一时期，他的研究兴趣开始发生变化。

20世纪80年代，粒子物理和天体物理正在发生越来越多的交汇。哈尔岑开始思考一个当时听起来颇为大胆的问题：能不能利用大体积的天然介质寻找来自宇宙的高能中微子？1987—1988年前后，他和约翰·利尔尼德等人提出利用南极冰层建设中微子探测器的设想。这个构想后来发展成“南极缪子与中微子探测阵列”，也就是冰立方的前身。

但哈尔岑并没有在某一天突然放下理论物理，转而孤注一掷地等待南极实验成功。整个1990年代，他的研究更像是一种渐进转向。一方面，他继续从事粒子物理和粒子天体物理理论研究；另一方面，越来越多精力进入冰中探测实验。1991年，团队关于冰中缪子探测的成果发表在《自然》上，同一时期他仍有传统粒子物理理论论文发表；此后从高能中微子理论研究到南极冰的光学特性研究，再到中微子探测实验，两条线逐渐交汇。

这段经历其实很重要。哈尔岑并不是一个几十年没有正常科研产出、等待一个巨大工程最终兑现的科学家。他自己的履历列出的学术成果超过1000项，其中后期当然包含大量大型国际合作成果，但至少可以说明，他的日常学术活动一直相当活跃。

因此，把他的经历简单理解成“大学允许一个教授几十年不出成果”，并不准确。真正发生的是，一个已经在原有领域证明了自己的成熟学者，在职业中期逐渐偏离原来的成功路径，把越来越多精力放到一个前景并不清楚的新方向上。

这可能比“不考核”更难。

评价体系通常并不缺少奖励成功的能力，真正困难的是，一个已经成功的人能不能改变方向。学术生涯越成熟，原有研究领域、合作网络、论文生产方式和学术声誉往往越稳定。继续沿着熟悉的道路走，通常风险最低。哈尔岑却在四十多岁以后逐渐“重新发明了自己”，从理论粒子物理学家成长为粒子天体物理这一新兴领域的重要开拓者。

哈尔岑获奖后谈到威斯康星大学麦迪逊分校时说，很难想象这个项目能够在这里之外的其他地方完成。这句话如果只理解成“学校学术氛围宽松”，其实还不够。

最初，学校并没有面对一个已经成熟的冰立方项目作出一次性战略决策。哈尔岑在开始探索冰中中微子探测时，本来就是学校已经取得较高学术地位的教授。他拥有比较稳定的学术岗位，也有继续从事自己研究的空间。1987年获得杰出教授席位之后，1991年他又获得希尔代尔教授席位，2021年进一步获授维拉斯研究教授席位。这些席位并不是另一套脱离普通教授体系的特殊职称，而是在正式教授身份基础上给予优秀学者的荣誉、研究资源和时间支持。

冰立方（IceCube）项目

学校对这个方向的投入也随着项目的发展逐渐增加。

冰立方最终能够成为现实，一个经常容易被忽视的环节，是威斯康星大学拥有自己的物理科学实验室。这并不是一间普通的教师实验室，而是一支长期服务于大型科研项目的科研工程力量。后来冰立方所需的大量数字光学探测模块、热水钻探设备以及相关工程系统，都有学校科研工程人员深度参与。

这使哈尔岑最初提出的科学设想有了一条通往工程现实的路径。

在很多基础研究中，提出问题和完成实验之间的距离并不算太远；但冰立方完全不同。它需要在南极冰盖钻出86个深达约2500米的孔，将5160个光学传感器埋入冰下，需要解决极端低温条件下的钻探、电子设备、数据采集、通信和长期运行问题。到这个阶段，它早已不是一个教授带几个研究生就能够完成的课题。

大学的工程师、技术人员、计算人员和项目管理人员由此进入整个科研过程。哈尔岑后来回顾这段经历时，专门提到这些科研工程力量以及长期合作的教师和管理人员。某种意义上，从那时开始，学校支持的已经不只是哈尔岑本人，而是围绕一个新的科学问题逐渐形成的一整套能力。

1999年出现了一个很有意思的节点。威斯康星大学建校150周年之际，学校为南极缪子与中微子探测阵列和冰立方方向配置了4个新的教师岗位。

这件事比增加一笔项目经费更值得注意。经费解决的是一个项目某一阶段的问题，而教师岗位意味着一个研究方向开始进入大学相对稳定的组织结构。有新的教师，就可以招收学生、建立团队、开设课程、发展新的研究主题。一个原本主要围绕哈尔岑和少数合作者形成的研究方向，开始具有在大学内部持续生长的条件。

此后，学校又建立了冰立方研究中心，并逐渐发展为今天的威斯康星冰立方粒子天体物理中心。研究范围也从冰立方本身扩展到更广泛的粒子天体物理。

回头看，这个过程并没有一个特别戏剧性的瞬间。更像是一所大学在几十年时间里，随着一个方向不断显现新的可能性，逐步增加对它的投入：先是给一个成熟学者改变研究方向的空间，然后提供工程技术力量，再增加教师岗位，最后形成稳定的研究中心。

一个人的研究兴趣，也由此慢慢变成了一所大学的组织能力。

如果只看最后的数字，冰立方很容易成为一个“美国敢于重金投入基础研究”的故事。

冰立方总建设成本约2.79亿美元，其中美国国家科学基金会投入约2.42亿美元。但这个数字是项目走到相当后期以后才形成的。回到20世纪80年代末，没有人面对哈尔岑的最初设想就决定投入数亿美元。

事实上，最初的申请并不顺利。1988年前后，约翰·利尔尼德等人向美国国家科学基金会提出利用南极冰进行中微子探测的设想，第一次并没有得到支持。

研究并没有因此结束。

1990年前后，团队利用格陵兰冰盖已有钻孔开展小规模测试，随后进入南极。早期实验很快遇到了麻烦：较浅冰层含有大量气泡，光线在其中发生严重散射，并不适合中微子探测。但继续往更深处测试以后，人们发现1500米以下的古老冰层反而非常纯净透明。这一发现改变了整个实验设计。

后来建立的南极缪子与中微子探测阵列，本身就承担了相当长时间的技术验证任务。它的规模远小于后来的一立方公里冰立方，但通过一次次部署和运行，几个最基本的问题逐渐得到回答：南极深冰能不能作为探测介质，探测模块能不能在冰下长期工作，如何区分背景粒子和中微子信号，如何进行深冰钻探和数据传输。

2001年，这个阵列利用此前积累的数据绘制出第一幅高能中微子天空图。它还不是后来意义上的天体物理高能中微子发现，但已经表明，在南极冰中建造大型中微子望远镜这条路线具有现实可行性。

到了1999年，哈尔岑担任首席研究员的团队才正式向美国国家科学基金会和欧洲合作伙伴提交公里尺度的冰立方方案。2002年前后，美国国家科学基金会首先投入研发经费，继续解决钻机、电子系统等关键工程问题。项目随后经过进一步论证，才逐步进入大规模建设阶段。

2004年至2010年间，冰立方经历了7个南极夏季的施工，最终完成86根探测串和5160个光学传感器的部署。2011年，完整探测器开始运行。

从这个过程看，美国国家科学基金会对冰立方的支持并不是“一次性豪赌”。其中甚至有拒绝、有等待、有项目排序上的波折。但这个研究方向一直存在继续提出下一步问题、拿出下一阶段证据的机会。

这可能比简单强调“耐心资本”更接近真实情况。

科研资助机构面对真正前沿的探索，本来就很难在最开始判断一个项目最终能不能成功。冰立方的发展过程提供了另外一种可能：不必要求最初的申请人证明几十年以后的结果，而是先判断眼前最关键的科学和技术问题是否值得验证。

冰是否足够透明，可以先测；钻探设备能否达到两公里以下，可以先试；探测模块能否长期运行，可以逐步验证；小规模阵列能否真正识别中微子，可以通过先导实验回答。当这些问题一个接一个获得答案以后，一个最初高度不确定的设想，才逐渐具备建设大型科学设施的基础。

冰立方能够建在南极，还有一个容易被项目经费数字遮蔽的条件：美国早已在那里经营了几十年的科研基础设施。

阿蒙森—斯科特南极站从20世纪50年代开始建设，此后逐渐形成包括人员运输、物资补给、能源、通信、越冬保障和科研支撑在内的完整体系。冰立方建设期间所需要的大量人员、设备和物资，都依赖美国南极计划已有的后勤能力。

如果仅仅把冰立方理解成一个2.79亿美元的科研项目，这部分国家能力很容易被忽略。

哈尔岑曾经提到，如果为了这个实验从头建设一座南极站，整个项目几乎不可能承担得起。冰立方能够成立，一个非常现实的原因，就是几十年前为其他科学目标建设的公共科研基础设施已经存在。

这里有一个很有意思的时间关系：20世纪50年代建设南极站的时候，没有人知道几十年以后会出现冰立方。国家建设的也不是“中微子专用基础设施”，而是一种公共科研能力。正是因为这种能力提前存在，后来科学家才能提出一些过去根本无法实施的问题。

这和直接资助某个项目又是不同的一层。

一个成熟的基础研究体系，既需要不断选择具体项目，也需要长期维持一些任何单个大学、单个科研团队都无力承担的公共能力。大型望远镜、科学考察站、同步辐射光源、超级计算平台以及大型数据库，都具有类似性质。它们的价值往往并不完全来自立项之初确定的某一个科学问题，而在于不断为后来出现的新问题提供可能性。

冰立方建成以后，这种支持也没有结束。它逐渐从一个建设项目转为长期运行的国家科研设施，由威斯康星大学承担主要运行管理责任，同时继续接受基金会的周期性评估和资助。2026年，美国国家科学基金会又确定了未来五年的运行维护经费。

所以，所谓“长期支持”也并不是从第一天起承诺几十年不变。更接近实际的情况是：项目每走过一个阶段，都需要重新说明为什么值得继续；而只要新的科学价值还在出现，制度又允许它继续走下去。

哈尔岑的故事真正值得今天讨论的地方，也许就在这里。

冷门研究不一定都是高风险研究，高风险研究也不一定都是冷门方向。有些研究只是参与者少、短期应用不清楚，有些研究则是主流同行尚未形成共识，还有一些研究连基本技术路线能否成立都不知道。但它们有一个共同的问题：在早期阶段，很难证明自己值得得到很多资源。

这恰恰与当前科研评价和资源配置的一些基本逻辑存在天然张力。

一个已经形成庞大学术共同体的热点方向，有成熟期刊、有大量同行、有明确技术路线，也往往更容易证明自己的价值。一个刚刚出现、少有人理解的方向则正好相反：同行评议中未必容易形成共识，短期成果可能有限，学生也未必愿意进入，大学在配置岗位和平台时更难判断它未来到底会走多远。

于是很容易出现一种资源配置上的循环：方向越热门，人才和资源越集中；人才和资源越集中，又越容易形成更多论文、项目和影响力；而一些真正冷门的方向，则可能在显示价值之前就因为缺少资源逐渐消失。

这并不意味着冷门研究天然更有价值，更不能因为一个研究“没人做”就认为它值得长期投入。绝大多数高风险探索最终可能本来就不会成功。科研体系真正需要解决的，不是如何避免失败，而是怎样避免过早关闭那些还有可能性的研究。

冰立方的发展过程恰好提供了一个很具体的观察窗口。

大学没有在最开始就建立一个庞大的研究中心，而是先给学者转向的空间；教师岗位和组织平台，是随着研究不断发展逐渐增加的。国家科学基金会也没有一开始投入数亿美元，而是让小规模实验、先导装置和工程验证逐渐回答关键问题。

这种支持方式的特点，不是无条件相信一个科学家，也不是无限容忍失败，而是让一个尚未被证明的想法拥有获得证据的机会。

如果从这个角度反观中国，情况也已经不能简单概括为“我们的科研资助只支持确定性研究”。

近年来，国家自然科学基金已经开始专门探索对原创性强、难以通过常规评审机制获得支持的项目建立新的资助方式。原创探索计划明确关注具有非共识、颠覆性和高风险特征的研究；重大非共识项目也开始尝试“按需、分段、长期”的支持方式，根据研究进展逐步调整资助强度。

这表明，对非共识研究如何获得第一笔钱的问题，我们已经开始形成新的制度探索。

相比之下，另一个问题可能越来越值得关注：外部资助制度发生变化以后，高校内部的评价、资源配置和组织方式能不能同步跟上。

一个青年教师即使拿到了探索性项目，如果学校仍然按照成熟学科完全相同的年度指标进行评价，他仍然很难真正承担风险；一个成熟学者即使发现了新的研究方向，如果改变赛道意味着原有论文产出、项目数量和绩效收入马上下降，他也未必愿意重新开始；一个冷门方向即使获得三五年的外部项目支持，如果学校内部没有稳定的实验技术人员、工程师和科研平台，项目结束以后也很难继续发展。

威斯康星大学的经历真正值得注意的地方，也许并不是某一种特殊教授制度，而是它在不同阶段提供了不同东西。

最开始，是让一个已经取得成绩的科学家有机会改变方向；随后，是学校已有的工程技术力量进入项目；再后来，是增加教师岗位；当方向逐渐成熟以后，又形成专门的科研中心。学校并没有从第一天就判断冰立方必然成功，而是在一个研究不断显示出生命力以后，逐渐把更多组织资源配置进去。

这对于冷门研究尤其重要。

高校不能只在一个方向已经成为热点以后再集中引进人才、建设平台。那当然也是必要的，但更多解决的是跟进和竞争问题。一所大学真正的学术判断力，往往体现在另一个阶段：当一个方向还没有变成热点时，它能不能辨认出其中正在出现的可能性，并且愿意投入少量但关键的资源，让这种可能性继续生长。

这里既需要大学，也需要外部资助机构。两者承担的角色并不完全相同。大学更接近科学家本人，能够提供稳定岗位、时间、学生、工程技术力量和组织空间；基金会则可以跨越单个大学的资源边界，为有潜力的科学问题提供探索经费，并随着证据增加不断放大支持规模。再往上，还有国家建设和维持的大型公共科研基础设施。

从一个人的想法，到一个课题，到一个研究团队，再到一项国家科研设施，背后实际上是一条不断放大的支持链条。

今天当然很容易说，哈尔岑当年的判断是正确的。

但如果回到1988年，结论没有这么简单。当时没有冰立方，没有来自太阳系外的高能中微子，没有多信使天文学，更没有2026年的诺贝尔奖。只有一个理论物理学家的设想：能不能把南极深处的冰变成一台前所未有的粒子探测器。

真正值得研究的，是这个设想在尚未获得后来那些光环之前，经历了什么。

它被拒绝过，也遇到过实验失败和技术困难；大学没有因为一次失败就立即终止这个方向，资助机构也没有因为第一次申请被拒就永远关上大门。与此同时，哈尔岑本人也一直在通过论文、实验和一次又一次技术验证证明自己的判断。

于是，一个最初只能算冷门甚至有些离奇的构想，逐渐从个人兴趣变成研究团队，从先导实验变成大型装置，再成为国家科研设施和一个新的科学领域。

这也许是诺奖故事真正值得我们关注的一面。

建设科技强国当然需要追赶世界前沿，也需要集中力量突破关键技术，但一个真正具有原创能力的科研体系，还需要给那些暂时冷门、尚未形成共识、短期回报并不清楚的研究保留一定空间。

并不是因为这些研究最终都会成功。

而是因为在科学真正打开一个新方向之前，人们往往本来就不知道哪一个会成功。

一个科研体系是否真正有原创能力，不仅取决于它能够怎样奖励已经证明的重要研究，也取决于它是否能够让一些“尚未被证明的重要”，拥有被证明的机会。

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