近日，兰州大学物理科学与技术学院王雄飞教授、刘翔教授与北京大学物理学院高原宁院士，应邀在囯际物理学权威综述期刊《现代物理学评论（Reviews of Modern Physics）》撰写专题综述文章，相关成果“Hadron Production in Open-charm Meson Pair at e+e− Collider”于2026年4月3日在线发表。
图1:文章截图
粒子物理学的标准模型作为一套高度完备的理论体系，虽已取得显著成就，但仍面临若干根本性疑难，亟待通过更深入的实验观测与理论建构予以解答。在夸克物理研究范畴内，核心问题包括：揭示夸克禁闭现象的物理本质，以及阐释标准模型中连接夸克、胶子与强子态的动力学子结构，此类研究有望深化对强相互作用基本机制的理解。借助BABAR、Belle/ BelleII、BESIII及CLEO-c等实验装置，通过分析正负电子对撞过程中产生粲介子对的强子末态，可对上述问题进行系统性探究。
2024年适逢J/ψ粒子问世五十周年，该发现堪称粒子物理学的里程碑。此前，GIM机制已预言了粲夸克的存在。1974年丁肇中与里克特实验组分别独立捕捉到J/ψ粒子，引发学界“十一月革命”。此发现不仅实证粲夸克的存在，更开启了粲偶素家族研究之门，极大丰富了强子谱学。在势模型框架下，粲偶素可作为理想非相对论性粲夸克-反粲夸克束缚态，成为探究强相互作用非微扰区的重要探针。半世纪以来，一系列粲偶素与类粲偶素态（尤以XYZ粒子为著）相继涌现，部分已被粒子数据组收录。它们不仅是传统粲偶素的候选者，更为探索多夸克态等新奇强子结构提供契机，推动“粒子家族2.0版本”研究展开。通过对这些态的研究，人们有望窥见强相互作用的深层机制，如夸克禁闭的本质与胶子场在强子结合中的作用，从而在亚原子尺度上实现对物质结构认识的突破。除了理论意义之外，相关研究也对理解早期宇宙演化、构建更精确的理论模型等多个物理前沿具有重要影响。
图2：粲偶素家族图谱
在陶轻子和粲夸克物理能区，正负电子对撞为研究粲强子的产生与衰变提供了极为“干净”的环境。早期实验如BaBar和Belle，凭借其不对称对撞机设计和卓越性能，在B物理研究之余，也为粲物理提供了独特见解。CLEO-c实验则在粲夸克偶素能区进行了系统性的精密测量，为理解粲偶素衰变至粲介子对过程提供了关键标定。如今，随着北京正负电子对撞机上的BESIII探测器持续稳定运行并积累海量高统计量、高精度数据，当前的研究焦点已高度集中于BESIII实验。依托升级后的BESIII和优化的对撞机性能，BESIII能够以前所未有的高精度和低本底，在粲偶素能区及之上进行扫描和定点采集。这使得科学家能够精细研究粲介子对（如D+D-、D0 anti-D0）的产生截面、动力学特性以及其衰变至强子末态的过程，BESIII实验已逐渐崛起为探索粲介子对系统强子产生现象全球领先的前沿平台。
图3：粲介子对研究发展史
本文系统回顾了正负电子对撞实验在过去二十年中正负电子湮灭至粲介子对（如D+D-、D0 anti-D0）的研究，概述了BaBar、Belle/ BelleII、CLEO-c及BESIII等实验进展。近年来，随着BESIII实验继续积累数据并拓展分析范畴，该实验已在粲介子物理、粲偶素性质以及探索超出标准模型的新物理探索方面，持续产出具有国际影响力的里程碑式成果，巩固了中国在高能物理前沿研究中的重要地位。同时，本综述也对未来高亮度正负电子对撞机实验的潜在研究方向进行了展望。
本工作也受到了国家自然科学基金委重点项目，兰州理论物理中心、中央高校基本科研业务费、甘肃省自然科学基金等项目的资助。
新闻背景：
兰州大学是我国理论物理的重要人才培养基地，为国家基础研究输送了大批优秀人才。历经几代人坚守奋斗，兰大理论物理学科与时代同行，不断发展，成为中国理论物理版图上的重要组成部分。该学科肇始于上世纪五十年代，徐躬耦、段一士等先生的到来，为理论物理在兰州大学奠定了坚实基础。2009年，兰州大学加入北京谱仪III实验，近年来又成为欧洲核子研究中心LHCb实验成员单位，在强子物理、正反物质不对称性等研究方向上取得了多项重要的科研成果。当前，兰大粒子物理研究正从纯理论探索迈向理论与实验紧密结合的新阶段。本篇综述，正是这一发展过程中理论与实验紧密结合的典型体现。
《现代物理评论（Reviews of Modern Physics）》是国际物理学界公认的顶级综述期刊，近五年平均影响因子超过40，以其高影响因子和严格的发表标准著称。该期刊为季刊，每年4期，每期仅发表约10篇论文，通常不接受自由投稿，而是邀请在各领域有重要贡献的科学家撰写综述，内容涵盖物理研究的重大热点问题的历史总结、原理阐述和未来展望。
文章链接：https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/2mrp-chly
