Colloquium
面向二十一世纪的粒子物理学 — 探索物质微观结构与宇观结构之谜
二十世紀被称為物理學世紀，人类對物質微观結構的研究經歷了3次大的跨越，從原子物理到原子核物理又到粒子物理。物理學在這3次跨越所取得的重大科学成果轉化成巨大的生產力，为其他学科的发展提供了先进的研究工具，并对经济和社会政治發生了深远的影响。标准模型是粒子物理学成就的顶峰，精确描述了大量实验观察结果。但标准模型不是粒子物理的终结。二十一世纪的粒子物理學面临巨大的挑战。标准模型预言了Higgs粒子，以解释对称性破缺和质量产生机制。LHC实验在2012年发现了Higgs粒子，但还需要大量实验研究来确定其性质。北京正负电子对撞机的北京谱仪获得了粲物理的许多重要成果。最近发现了Zc（3900）粒子，可能是4个夸克组成的一种新类型的粒子。中微子实验的一系列重大成果预示着粒子物理的新突破。大亚湾反应堆中微子实验精确测量了中微子混合参数θ13，对未来的中微子物理实验具有重大意义。粒子物理在研究宇观的天体物理过程和宇宙的起源及进化也起着关键的作用。天文观察到的暗物质和暗能量在标准模型的理论框架内无法解释。研究物质最微观结构的粒子物理与研究物质最宇观结构的天体物理和宇宙学相互交叉和融合，形成了新的交叉学科——粒子天体物理学。粒子物理学研究努力探索超越标准模型的新现象和新物理，处在重大历史性突破的前夜。
陈和生 1970年3月毕业于北京大学技术物理系。1984年5月在美国麻省理工学院取得物理学博士学位。1984年6月-11月在美国麻省理工学院作博士后。1984年11月回国，在中国科学院高能物理研究所做博士后。1992年晋升为高能物理研究所研究员，2005年11月当选为中国科学院院士1997年2月-1998年6月任中国科学院高能物理研究所副所长，1998年7月-2011年10月担任高能物理研究所所长。现任北京正负电子对撞机国家实验室主任。
长期从事粒子物理实验研究。1979年-1986年参加德国汉堡DESY的Mark-J实验，为发现三喷注事例和胶子物理研究，精确检验电弱统一理论等做出了重要贡献。1981年-2000年参加欧洲核子研究中心L3实验，对实验方案和探测器设计及蒙特卡洛模拟，强子量能器研制，精确检验标准模型、测定电弱参数和中微子代数等方面做出了贡献。1995年-1997年主持阿尔法磁谱仪大型永磁体和主结构系统研制。“阿尔法磁谱仪永磁体和主结构系统”获2000年国家科技进步二等奖。这个大型永磁体于1998年6月搭乘发现号航天飞机成功进行了首次飞行，成为人类送入宇宙的第一个大型磁体，并于2011年5月被送到国际空间站长期运行。2004年-2008年主持了北京正负电子对撞机重大改造工程，按计划完成工程建设，达到设计指标，不超预算，于2009年7月通过国家发改委组织的验收，目前每天获取的数据比改造前提高了100倍以上。
1998年起负责CMS实验中国合作组，并担任973项目“CMS、ATLAS和ALICE实验物理研究”首席科学家。现担任国家“十二五”重大科技设施工程“中国散裂中子源工程”指挥部总指挥和工程经理部经理。