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国家“千人计划”申报书

（创新人才长期项目-重点学科）

申 报 人 解卫 Wei Xie

申报单位 华中师范大学

专业领域 物理

专业方向 粒子物理与原子核物理

联 系 人

联系电话 （办公） （手机）

填表日期 2017 年 7 月 3 日

海外高层次人才引进工作专项办公室制

姓名

中文 解卫 性别 男

照片

外文 Wei Xie 出生日期 1970 年 4 月 5 日

曾用名 无 民族 汉族

国籍 美国 政治面貌 无

出生地 中国内蒙古，

呼和浩特市

身份证号 无

护照号 519673867

毕业院校

及专业、学位

中文 中科院高能所粒子物理博士

英文 Ph.D of Particle Physics， Institute of High Energy

Physics, Academia Sinica

回国（来华）前单位及职务 中文 美国普渡大学物理和天文系教授

英文 Professor of the department of Physics and Astronomy at

PURDUE University in the USA

回国（来华）前所在国家 美国 拟落地省份 武汉

拟（现）任职单位名称 华中师范大学 职务（岗位） 教授

拟（现）任职单位地址 湖北省武汉市洪山区珞喻

路 152 号 邮编 430079

教育经历

（从本科填起）

学位(加注英文) 时间 国家 院校 专业

学士（B. Sc.） 1987 年 7 月-1991 年 6 月 中国 山东大学 半导体

硕士（M. Sc.） 1991 年 7 月-1994 年 7 月 中国 山东大学 粒子物理

博士（Ph. D.） 1994 年 9 月-1997 年 7 月 中国 中科院高能所 粒子物理

工作经历

（兼职请注明）

职务（加注英文） 时间 国家 单位（加注英文）

1. 博士后 1997 年 10 月-2000 年 8 月 以色列 魏兹曼研究所

（postdoc） （Weizmann Institute of Science）

2. 博士后 2000 年 8 月-2004 年 7 月 美国 加州大学河滨分校

（postdoc） （University of California, Riverside）

3. 研究员 2004 年 7 月-2007 年 8 月 美国 理化研究所-布鲁克海文研究中心

（RIKEN-BNL Fellow) （RIKEN-BNL Research Center, Brookhaven National Laboratory）

4. 助理教授 2007 年 8 月-2013 年 8 月 美国 普渡大学

(Assistant Professor) （PURDUE university）

5. 副教授 2013 年 8 月-2017 年 8 月 美国 普渡大学

(Associate Professor) (PURDUE university)

6. 教授 2017 年 8 月-至今 美国 普渡大学

(Full Professor) (PURDUE university)

专长及代表性成果

1、个人专长：

我的博士研究项目主要在高能宇宙线和原子核的相互作用上。在读期间，我在

国内第一个将神经网络应用于原初宇宙线粒子种类的鉴别上。

在以色列魏兹曼研究所做博士后期间，我参与了为在布鲁克海文实验室相对论

重离子对撞机（RHIC）上的 PHENIX 实验设计和建造多丝正比室的项目。这是该

实验基础探测器之一。 从 1999 年到 2000 年，我领导了 PHENIX 强子无敏感探测

器 (Hadron Blind Detector) 的概念论证工作，为 PHENIX 实验后期进行的电子对产额

重要测量打下了基础。

在加州大学河滨分校做博士后期间，我领导了 RHIC PHENIX 实验第一级电子

触发判选（level-1 electron trigger）的模拟计算工作。该电子触发判选使 PHENIX

实验测量高动量电子和 J/粒子成为可能。

在布鲁克海文实验室做 RIKEN-BNL 研究员期间，我集中研究 J/粒子和夸克胶

子等离子体的相互作用并成为这个方向的领军人物之一。 同时作为项目负责人

（project manager），我领导和参与了 RHIC PHENIX 实验反应平面探测器（Reaction

Plane Detector）的设计建造。该探测器的运行显著提高了 PHENIX 椭圆流的测量精

度。我同时还负责了 PHENIX 大动量 µ 子触发判选的模拟计算。

从 2007 年至今在普渡大学任教期间， 我和我的团队主要集中于研究重夸克和

夸克胶子等离子体的相互作用， 并起到领军作用。我作为领军人物之一参与的对

重离子领域产生重大影响到主要研究成果如下：

1) 在重离子实验领域，首次通过研究 beauty-喷注测量高动量 beauty-夸克在夸克胶

子等离子体中的能量损失。

2) 在重离子实验领域，首次测量常规原子核效应对高动量重夸克，包括 beauty-夸

克和 charm-夸克产额的影响。

3) 在西欧核子中心大型强子对撞机（LHC）的 CMS 实验中， 首次测量了 D0介子在

铅核和铅核碰撞中产额衰减，定量了中低动量区 charm-夸克在夸克胶子等离子

体中的能量损失。

4) 在 LHC CMS 和 RHIC STAR 实验中，首次测量了 D0介子在重离子碰撞中椭圆流和

三角流的幅度。

5) 解决了 RHIC STAR 实验和 RHIC PHENIX 实验有关重强子衰变到电子产额的不同测

量结果的长期难题。

另外，我对 LHC CMS 实验在 13 TeV 质子和质子碰撞中 beauty-强子的第一次测

量和 RHIC STAR 实验的电子对产额测量做出了重要贡献。

2、领导（参与）过的主要项目

起止时间 项目性质和来源 经费总额 参与人数 申报人的具体职位和任务

2012-至今 CMS heavy-ion

experiment at

LHC

$93 万

（只包括

我在 CMS

的科研经

费）

155 合作组成员。集中研究重夸克

和夸克胶子等离子体的相互

作用。参与了 D0 介子高级触

发判选，以及径迹重建设计和

建造，并做出了重要贡献。

2007-至今 STAR experiment

at RHIC $158 万

（只包括

607 合作组成员, 集中研究重夸克

和夸克胶子等离子体的相互

我在 STAR

的科研经

费）

作用。曾任重味物理研究组召

集人（convener）。重味强子电

子衰变特别工作组的成员之

一。

2017-至今 sPHENIX

experiment at

RHIC

$0 235 合作组成员 ,负责硅探测器

（silicon strip detector） 的安

装和测试。

1998-2007 PHENIX

Experiment at

RHIC

$250 万

（只包括

我所参与

项目的经

费）

500 合作组成员, 集中研究 J/粒

子和夸克胶子等离子体的相

互作用。曾任重味和轻味物理

研究组召集人(convener)。反

应平面探测器的项目负责人。

领导强子非敏感探测器的概

念论证和第一级电子和高动

量 µ 子触发判选的模拟计算。

参与设计和建造多丝正比室。

3、主要成果（每类均不超过 20 项）

（1）代表性论著（论文）

发表时间 论著（论文）名称 发表载体 论著（论文）作者

2017 “Measurement of D0 azimuthal anisotropy at

mid-rapidity in Au+Au collisions at

200 GeV”

Phys. Rev. Lett.

118, 212301

(2017)

STAR Collaboration

2017 “Charm-tagged jet production in pPb collisions at

5.02 TeV and pp collisions at 2.76 TeV”

arXiv:1612.08972

Accepted by

Phys. Lett. B

CMS Collaboration

2017 “Measurement of the hadron total and

differential production cross section in pp

at 13 TeV”

Phys. Lett. B

771, 435 (2017)

CMS Collaboration

2017 “Elliptic flow of non-photonic electrons in Au+Au

collisions at 200, 62 and 39 GeV”

Phys. Rev. C 95,

034907 (2017)

STAR Collaboration

2016 “Transverse momentum spectra of b jets in pPb

collisions at = 5.02 TeV”,

Phys. Lett. B 754,

59 (2016)

CMS Collaboration

2015 “Evidence of b-jets Quenching in Pb-Pb Collisions

at = 2.76 TeV”,

Phys. Rev. Lett.

113, 132301

(2014)

CMS Collaboration

2011 “Erratum: Transverse momentum and centrality

dependence of high-pT nonphotonic electron

suppression in Au+Au collisions at √sNN = 200

GeV [Phys. Rev. Lett. 98, 192301 (2007)]”

Phys. Rev. Lett.

106, 159902

(2011)；Phys. Rev.

Lett. 98, 192301

(2007)

[我是这篇文章

的主要作者。因

为这是 STAR 在

我加入前发表的

文章的 Erratum，

根据期刊的规

定，不能署名]。

STAR Collaboration

2011 “High pT non-photonic electron production in p+p

collisions at GeV.”

Phys. Rev. D 83,

052006 (2011)

STAR Collaboration

2007 “J/ψ production versus transverse momentum and

rapidity in p+p collisions at GeV”

Phys. Rev. Lett.

98, 232002 (2007)

PHENIX

Collaboration

2006 “J/ψ production and nuclear effects for d+Au and

p+p collisions at GeV”

Phys. Rev. Lett.

96, 012304 (2006)

PHENIX

Collaboration

1997 “Distinguishing primary cosmic-ray composition

with artificial neural networks”

Chinese Physics

C 21 (03), 205

(1997)

Liang Hualou, Xie Wei,

Ren Jingru, Wang

Taijie, Dai Guiliang

（2）专利

（3）产品

4、其他（包括获得的重要奖项、在国际学术组织兼职、在国际学术会议做重要报

告等情况）

组织了多个国际学术会议，包括 Quark Matter (2017)，担当组委会主席，分会主

席，或成员。美国能源部 (DOE)，荷兰科研组织(NWO)，意大利 University of Padova

和南非国家研究基金（NRF）的基金申请评审人。多次在 Quark Matter, Hard Probes

和 Strange Quark Matter 等重要大型国际会议上做大会报告。担任多种国际主流刊

物的审稿人： Physics Letter B, Physics Review C, European Physics Journal C,

Reviews of Modern Physics, Nuclear Physics A。

在国际学术会议上的邀请报告的部分清单：

1) “Heavy flavor physics: Experiment at RHIC”, invited plenary talk at the Hard Probes International Conference in

Wuhan, China, September 23rd – 27th, 2016.

2) “Heavy flavor production and interaction in relativistic heavy ion collisions in CMS experiment”, invited talk at

the Strangeness in Quark Matter International Conference at University of California, Berkeley, June 27th – July

1st, 2016.

3) “Heavy flavor production and the properties of sQGP at top energies”, invited talk at the Strangeness in Quark

Matter International Conference in Dubna, Russia, July 06th –11th, 2015.

4) “Experimental Overview of Open Heavy Flavor Results from the RHIC and the LHC”, invited overview talk for

the Open Heavy Flavor workshop in RHIC & AGS Annual Users’ Meeting at Brookhaven National Lab, Long

Island, New York, June 18th, 2014

5) “Recent Heavy Flavor Results from STAR”, invited talk at the EMMI Workshop on Heavy Flavor and QCD Phase

Structure in High-Energy Collisions, Lawrence Berkeley National Lab, November 20th –22nd, 2013.

6) “Heavy Flavor (open and hidden) measurements at RHIC and the LHC”, invited talk at the Second Workshop on

JET Modification in the RHIC and the LHC Era, Wayne State University, Detroit, August 20th -22nd, 2013。

7) “STAR Heavy Flavor Results”, invited plenary talk at the Quark Matter International Conference, Washington DC,

August 13th-18th, 2012

8) “STAR Charm Measurement”, invited talk at the School of Collective Dynamics in High Energy Collisions,

Lawrence Berkeley National Lab, May 14th -18th, 2012

9) “Study Heavy Flavor Hadrons Production through their Semi-Leptonic Decays at RHIC and the LHC”, invited

plenary talk at the International Conference on Strangeness in Quark Matter, Cracow, Poland, September 18th -24th,

2011.

10) “Heavy Flavor Production and Heavy quark Induced Correlation at RHIC”, invited plenary talk at the 4th

International Conference on Hard and Electromagnetic Probes of High-Energy Nuclear Collisions, Eilat Israel, Oct

10th - 15th, 2010

11) “Heavy Flavor measurement at RHIC”, invited summary talk at the annual meeting of the Division of Nuclear

Physics of the American Physical Society, November 2nd -6th, 2010, Santa Fe, NM.

12) “Heavy Quark and Quarkonium Measurements”, invited plenary talk at RHIC/AGS Users Meeting,

Brookhaven National Lab, Upton, New York, June 2007.

组织的国际学术会议上的部分清单：

1) sub-committee chair of the organization committee of Quark Matter international conference in Chicago, Illinois,

(October 2015 – Feburary 2017).

2) Member, International Organization Committee, the 5th International Workshop on Heavy Quark Production in

Heavy-ion Collisions, Utretcht, the Netherlands, November 2012

3) Member, Scientific Program Committee, the Heavy Quark Workshop, University of Illinois, Chicago, June 2012

4) Chair, Organizing Committee, the 4th International Workshop on the Heavy Quark Production in Heavy-ion

Collisions, Purdue University, West Lafayette, January 4-6, 2011

5) Chair of the 1st International Workshop on Heavy Flavor Probes in studying the hot/dense matter created at RHIC,

Brookhaven National Lab, 2005

工作设想（包括回国〈来华〉后的工作目标、主要方式、预期贡献及现有基础、团队等）

我在国内就职期间主要的工作目标是在世界上最深的中国锦屏地下实验室领导

建立一个世界一流的无中微子双贝塔衰变实验 “No Neutrino Double-beta decay

Experiment” (NDEx)。该实验是华中师范大学开辟的一个新的物理研究方向。前期

准备工作以经在华中师范大学展开。

标准模型是目前粒子物理学最成功的理论。尽管在描述实验结果上取得巨大成

功，并预言了已观测到的希格斯（Higgs）粒子的存在， 该理论不能解释包括物质

和反物质不对称性这个长期困扰物理学界的一些现象。与之紧密相关是的中微子的

质量问题。在标准模型中中微子是没有质量的。 而多年来中微子震荡实验结果表

明中微子具有极微小质量。最重的中微子的质量大约在 0.04 eV/c2 and 0.4 eV/c2之

间。这样小的质量可能来自于中微子和希格斯粒子非常弱的相互作用（狄拉克中微

子）， 或者是不同的质量产生机制，比如说 seesaw 机制（马约拉纳 Majorana 中微

子）。马约拉纳粒子的反粒子就是自身。在这种情况下当两个贝塔衰变同时发生时，

分别来自两个衰变的中微子会发生相互湮灭，导致无中微子双贝塔衰变现象的发生

和轻子数不守恒。这会进而导致物质和反物质不对称现象的发生。对无中微子双贝

塔衰变的观测是对这些标准模型无法描述的基本物理问题的终极检验。

中国锦屏地下实验室的建成带来了无中微子双贝塔衰变实验的黄金时期。该实

验室是目前世界上最深的地下实验室。这样的深度可以有效的屏蔽来自宇宙线的背

景。NDEx 实验计划采用以六氟化硒气体为放射源和介质的高压时间投影室，配以

用华中师范大学自主研发的 CMOS 电荷传感器（Topmetal）阵列作为电荷读出平面。

该平面能够直接收集电离产生的电荷，无需气体–电子倍增效应。电荷收集的电极、

前端的放大器、还有数据处理电路都集成到了 CMOS 传感器中，直接处于电荷到

达的位置。该读出方案具有足够低的电子噪音。初步的研究表明，一吨同位素，5

年取数 NvDEx 实验在零背景极限下可测到的等效马约拉纳质量范围在 5 至 14

MeV 之间，预计可以显著提高国际上这类实验的观测灵敏度。NvDEx 可以达到如

此高的灵敏度的原因主要有三个:

第一，高压气体 TPC 采用的气体元素 82Se 的双贝塔衰变能量阈值为 2.995

MeV，几乎高于所有自然放射性本底衰变链的能量，比如铀、钍等衰变链，另外 TPC

的读出可以重建粒子径迹，使得此实验可以逐个事件区分本底;

第二，正因为使用了气体 TPC，可以在不增加材料背景的前提下增加无中微子

双贝塔衰变介质的总量(目前的设计是一吨，可以较容易地扩大到十吨量级);

第三，也是本实验的最大特点之一，低噪声的 Topmetal 电荷平面读出技术可

以直接接收初始电离产生的电荷，无须放大，从而避免了雪崩放大过程引入的涨落

并提高了能量分辨率。

来国内就职后，我计划负责 NDEx 实验和实验团队的建设；研制实验所需的探

测器和相关仪器的研制；负责学术交流，引进包括青年千人在内的优秀人才，并带

领团队冲击国家重点实验室。华中师范大学有一支很强的粒子物理与核物理实验团

队，参与了 ALICE、STAR 实验的硬件研发。其硅探测器实验室与美国 LBNL 等单

位合作研发了计划用于NvDEx实验的Topmetal探测器，证明了技术路线的可行性。

同时华师有一支强有力的理论物理队伍，这将会对 NvDEx 实验提供坚实的理论支

持。

申报情况： 首次申报 □非首次申报（请在您选择的□内打“√”）

本人以上信息均真实有效。

本人郑重承诺：自被批准纳入“千人计划”的半年内全职到岗工作，在国内连续工作不少于三

年。

申报人签字：

2017 年 7 月 3 日

用人单位简介（300 字以内）

华中师范大学物理学院凭借对于粒子物理与原子核物理、理论物理为代表的

科学研究迅速进入国际前沿领域，在夸克－胶子等离子体物理研究方面成果显

著，是国际“重离子物理”的研究中心之一。参与了位于美国纽约 Brookhaven 国

家实验室(BNL)的 RHIC 对撞机上的 STAR 实验，和位于欧洲核子中心 CERN 的

LHC 对撞机上的 ALICE 实验和 LHCb 实验。学院承担了国家 973 计划、国家自

然科学基金重点与面上项目等国家级科技项目 100 多项。自 1997 年起，理论物

理成为国家重点学科。2007 年教育部批准建立“夸克与轻子物理”重点实验室，并

于 2010 年通过验收。该重点实验室在高能核物理实验和夸克物质理论方面一直

活跃在国际前沿，取得了一批重要成果。

用人单位意见

1、推荐理由：

无中微子双贝塔衰变实验是当代物理必须要做的实验之一。这类实验将解释

中微子的属性问题。比如，中微子到底是马约拉纳(Majorana)粒子还是狄拉克

(Dirac)粒子，以及它的质量大小，这些都属于当今物理学中最基本的问题。和美

国的 Lawrence Berkeley 国家实验室(LBNL)合作，华师目前正在进行这样一个新

实验的预研工作：No Neutrino Double-beta decay Experiment (NvDEx)。该实验

室的建成并取数将会使当今无中微子双贝塔衰变寻找的灵敏度提高一到两个数

量级，将极有希望解决中微子属性这个物理学前沿的本质性问题。然而，众所周

知，粒子物理实验为解决物理理论问题所应用到的技术范畴相当广泛，覆盖电子

学、探测器元器件、软件编程、大数据统计分析、网格计算、人工智能、等多学

科。因此，一个粒子物理实验从提出设想、设计建造、到最终获取物理结果，需

要多方面跨学科的专业知识和技能。我们的 NvDEx 实验当前正处于前期预研阶

段，急切需要一位既有扎实的物理理论功底，又在上述这些跨学科专业知识技能

领域表现卓越的领军人才。

根据我们对解卫教授学术科研经历的多方面细致研究，我们认为解卫教授是

近年来在国际重离子物理实验领域少有的杰出领军人才之一。他博士毕业于中国

科学院高能物理研究所，现为美国普渡大学物理和天文学系的教授。具有多年从

事粒子物理实验的科研经验和领导才能，正是我们所需要的领军人物。我们发现，

解卫教授先后从事过多个当今国际主流的重离子物理实验：PHENIX(10 年)、

STAR (10 年)、CMS (5 年)。最近又代表普渡大学加入到 sPHENIX 实验中。在

所参与的每个实验中，他都用大量事实证明了可以短期快速掌握核心、抓住本质、

做出业内广泛认可的杰出贡献、并迅速成为领导角色的能力。同时，他的经历证

明了他具备从数理统计、数据分析、探测器研发和运行、软件算法、大数据网格

计算，神经网络等多方面的技能。

举例说来， 解卫教授在 PHENIX 实验期间， 作为项目负责人，领导反应平

面探测器（Reaction Plane Detector）的设计和建造。整个项目从预研到运行仅用

了一年多的时间。创造了 PHENIX 实验探测器设计和建造时间的记录。加入到

STAR 实验后，解卫教授将主要精力放在解决 RHIC 重强子衰变到电子产额不同测

量的难题上。相对于质子-质子碰撞，重强子衰变到电子产额在金核-金核碰撞中

的显著降低是 RHIC 实验最重要的发现之一。该发现突破了当时人们对高能量夸克

在夸克胶子等离子体中能量损耗机制的认识。然而，RHIC 的两个主要实验 STAR

和 PHENIX 对于重强子衰变到电子产额的测量相差一倍。这导致大家对标准模型

是否能描述重夸克物理，以及 RHIC 实验对重强子衰变到电子产额测量的可靠性产

生了疑惑。这个问题持续了多年，成为当时争论的焦点之一。布鲁克海文实验室,

STAR 和 PHENIX 曾多次成立特别工作组来解决这个问题，但都没有结果。解卫教

授加入 STAR 后用两年时间找出来问题所在。加入 CMS 后， 作为一个新成员，解

卫教授很快察觉到重强子物理在该重离子实验中的不足， 积极和合作组成员协

作，并成为 CMS 重离子实验重强子物理的创始人之一。他领导的团队在短时间内，

做出了 D0 介子在铅核-铅核碰撞中的产额消减，椭圆流和三角流等，以及重夸克

喷注的重要测量，对重离子物理做出了重要贡献。

除此之外，我们看到，解卫教授由于其工作得到广泛认可，曾多次代表合作

组在 Quark Matter, Hard Probes, Strange Quark Matter 等重离子物理界重量级

国际大会上做学术报告。同时，多年来解卫教授曾以主要作者的身份在国际主流

刊物上发表近三十篇论文。

因此，基于对解卫教授的科研经验和领导才能的考察，我们很自然的认为下

一步他将会在我们所要从事的 NvDEx 实验中担当一个优秀的领导角色。他的加

入，将在物理和技术等多方面极大的增强我们华师的队伍。

2、支持条件（包括工作和生活等方面）：

华师具有全国领先的基础设施，通过五年时间斥资两千万建成了面向高能物

理实验和工业应用的硅像素探测器实验室。其主要研发的 Topmetal 电荷测量探

测器是计划用于 NvDEx 实验的主要探测器。

这些现有的基础，将为解卫教授的加入提供强而有力的团队支持，并形成优

势互补。华师硅像素探测技术方面全国领先的基础设施建设，将为解卫教授参与

并领导 NvDEx 实验提供强有力电子学硬件支持。华师的理论物理力量，将与解

卫教授的实验物理工作形成稳定可靠的“理论+实验”优势互补，并提供坚实的理论

支持。而华师参与的多个国际合作实验现已具备的硬软件基础设施，将为解卫教

授所要从事的 NvDEx 新实验建设提供一个高的起点。这样的强强联合，将对学

科发展起到重要的促进作用。

学校承诺全力支持此人才引进计划，拟聘用解卫教授为本校教授。如果得到

千人计划的支持，除了国家规定的安家费以外，学校提 100 万元购房补贴和 80

-100 万元的年薪, 已及 500 平方米的实验室空间。学校和物理学院将在科研所需

条件、招收研究生等方面给予特殊倾斜政策。

申报人有关信息属实，本单位承诺予以上述支持，特推荐申报“千人计划”。

主要负责人签字 单位（公章）

年 月 日

主管部门意见

1、对申报材料的审核意见：

2、推荐理由：

3、支持措施：

主要负责人签字 单位（公章）

年 月 日