第二次世界大战结束后，国际格局出现了以美国为首的资本主义阵营和以苏联为首的社会主义阵营。这种有你就没有我的冷战状态，必然造成两大阵营之间在军事和政治上的激烈攀比与斗争。特别是以原子弹为标志的核武器的诞生，使与核武器密切相关的核物理实验研究变得更加抢手。为了对付美国为首的资本主义阵营，苏联政府制定了帮助各社会主义国家发展核物理基础研究的计划，杜布纳研究所的成立便是实施这一计划的首要部署。中国政府不失时机地选派了最具发展潜力的核物理学家到此进行“充电”，除了王淦昌外，还有周光召和丁大钊、胡宁等。此时，王淦昌的学生李政道和另一位华裔科学家杨振宁先生一起在美国留学期间，提出了弱相互作用中宇称不守恒原理，揭示了弱相互作用的性质，从而获得这一年的诺贝尔奖。王淦昌既为自己的学生高兴，同时也憋着一股劲：努力工作，争取为国家早日拿出成果！
从1956年9月到1960年12月24日离开杜布纳联合原子核研究所的4年多时间里，王淦昌认为这是他一生从事科学实验工作最得心应手的好时光，不仅因为这儿的生活条件很好，比在柏林大学留学和在浙江大学工作时不知要好多少倍，更重要的是这儿有当时世界上最先进的高能加速器。美国人在1955年有了第一台6.4GeV级高能质子加速器，但苏联这台高能加速器是IOGeV级的，超过“老美”的级别。有了高能加速器就意味着可以在研究反粒子领域获得最快捷的途径，美国科学家张伯伦和塞格雷仅在美国高能加速器建成几个月，就利用它发现了反质子，因此获得了诺贝尔奖。苏联高能加速器是最高能量的加速器，在当时，世界物理学界谁拥有了高能加速器，谁就可以去拥抱诺贝尔奖，谁就能主宰东西方世界。杜布纳联合研究所的建立，就是以苏联为代表的社会主义阵营希望利用最先进的技术设备与西方世界在尖端科技领域搏一搏。在刚到杜布纳研究所时，苏联朋友在用伏尔加葡萄酒招待中国客人时就流露出了这种强烈的愿望。
“美国的张伯伦和塞格雷算什么？比起我们的‘北极熊’，他们的高能加速器只能算小毛驴。小毛驴怎么能与我们雄健的北极熊较量？哈哈哈……”苏联朋友自豪地拍打着自己造的lOGeV高能加速器，用猩红的眼睛盯着王淦昌等中国朋友，半醒半醉地说道：“我们一起……一起把美国佬赶到大西洋里，喂……喂鲨鱼去！密斯特王，知道你是了不起的科学家，我们全看你的了。啊，来来，为我们的苏维埃，为我们的斯大林同志干杯！”
王淦昌不会喝酒，尤其是苏联的那种烈性酒，他一生中最多能喝几口常熟老家的那种米酒，但在苏联朋友的盛情邀请下，没喝酒心却快醉了！那天，中国专家第一次来到莫斯科郊外，王淦昌和周光召、丁大钊等漫步在四周是郁郁葱葱的原始森林的伏尔加河、杜布纳河边，顿觉心旷神怡。之后，他们再没有时间进行如此悠闲的散步了，每天必须有十几小时甚至近20小时站在那台庞大的高能加速器旁，或连续几天在见不着一丝光亮的云室内……王淦昌开始是作为课题组长指挥中国助手们的，后来担任了联合研究所副所长，手下不仅有中国科学家，还有前苏联、越南、前民主德国、波兰等国的几十名学者。王淦昌成了整个研究所的一名指挥官，一名向世界科学技术最前沿冲锋的指挥官。
在杜布纳研究所的那段历史，现今是共和国全国人大副委员长、王淦昌当年得力助手之一的周光召也有着难忘的感受。他说：“我和王先生在苏联杜布纳联合原子核研究所工作时，他已经近50岁了，我们对当时迅速发展的高能物理都没有经验。王老作为中国组的组长，为了维护中国科学工作者的荣誉，组织大家从头学起。每天晚上在中国同志内部开展互帮互学，王老自己毫不例外，与大家一起学习，以能者为师，不耻下问。很快，王老领导一个小组建成了苏联当时第一个大型丙烷气泡室，并开展实验工作……我们都知道，一个年近50岁的科学家要转向新的掌科领域，学习新的知识，是何等的困难。但王老以他高超的智慧、超人的精力和艰苦的学习战胜了困难，不仅完成了这个转变，而且很快就成了新领域中出色的专家。”
王淦昌心里清楚，他作为中国组的组长和联合研究所副所长，身后不仅有一批来自社会主义国家的科学家，更有斯大林和毛泽东等领导人在看着他工作！当然，作为对手，美国人也在死死地盯着他。从当时的物理科学领域看，竞争也处在白热化状态。特别是第一颗原子弹爆炸后，基础科学中的物理基本粒子研究成了最热门的前沿课题，加上政治家们狂热的叫喊，对基本粒子与原子核之间相互作用及其转化规律性的认识，成了当时著名科学家最醉心的研究项目。王淦昌执掌的又是最大能量的加速器，不抢先研究出成果实在有点说不过去。
王淦昌和杜布纳研究所的首要任务是如何选择研究方向，这好比决战前的指挥方案，制定得好，就胜利了一半，反之就可能断送整个战役。由王乃彦院士审校，李瑞芝、孙晓光、常甲辰编著的《核物理学家王淦昌》中记述了当年王淦昌领导中国科学家和兄弟的社会主义国家的学者们，利用苏联高能加速器进行一系列实验探索和完成了一项世界性影响的科学发现的过程。
王淦昌到联合研究所工作时，正是国际上利用高能加速器进行基本粒子研究的第一代工作时期。他以准确的科学判断力，根据当时面临的各种前沿课题，结合联合高能加速器的特点，提出了两个研究方向：一是寻找粒子（包括发现各种超子反粒子），二是系统地研究高能核作用下各种基本粒子的产生规律。科学的发现有两种情况，一种是理论预言的实验，这种发现是有既定方向的，只要选好技术路线，一般来说会有所发现；另一种是带有偶然性的，就是在众多的实验结果中察觉到异常点，并进行确认，这种工作对实验工作人员的要求就相对地更高一些。而且前者的科学发现，其价值一般比不上后者。王淦昌在设计研究课题时，对这两种工作都给予重视：新粒子的发现有一定偶然性，而利用人类所掌握的实验资料研究基本粒子相互作用则必然会有结果。利用高能量加速器打击核靶，既可以产生新的粒子，也可以对研究基本粒子在核作用过程中的产生规律提供许多新的信息。王淦昌选择的两个研究方向，正好发挥了联合研究质子同步稳相加速器的能量优势。如果把科研工作比做一首交响曲的话，那么，按照王淦昌的编排，乐曲的展开，都是以由他亲自负责的寻找新粒子课题为主旋律，并辅以两个平等出现的旋律——研究在高能核作用下奇异粒子的产生规律（由丁大钊和另一位苏联同志负责）和介子与质子相互作用的研究（由王祝翔负责，后来把其中非弹性作用的一部分分析工作划给另一个由苏联工作人员为主的研究组）。当然，研究组的主攻方向是寻找新粒子。这是具有挑战性的课题，难度自不待言，可以说具有一定的风险。因为联合所高能加速器建成后，人们都期望能尽快利用它做出突破性的成果。王淦昌要求不论谁分配在哪个课题组，在观察原始实验资料时，都要为这个主攻方向积累资料。
“那正如一场紧张的战役。”著名物理学家丁大钊院士在回忆《反西格马负超子的发现》时，这样说道：
工作分成三个小组并列进行，即新粒子研究、奇异粒子产生特性研究和π介子多重产生研究。在联合所加紧进行IOGeV高能加速器建设的时候，相形之下，各种探测器的建设工作没有及时跟上。到1956年秋季只具备一套确定次级粒子及其飞行方向的闪烁望远镜系统，一台大型扩散云雾室和一台膨胀式云雾室。这些探测器固然有一定的用处，但不能发挥高能加速器的优势来进行前沿课题的研究。利用高能加速器进行基本粒子研究的优势在于选择有利的反应系统，全面观察所要研究粒子的产生、飞行、相互作用（或衰变）的全过程。根据这一特点，选择放置在磁场内可以进行动量分析的大型气泡室作为主探测器将是合适的。气泡室的工作介质既是高能核作用和靶物质，又是基本粒子的探测器。气泡室是1953年由格拉泽发明的一新型高密度粒子探测器，当时在联合所已积累了研制小型丙烷气泡室的经验。为了争取时间，王淦昌教授提出抓紧建立一台长度为55厘米、容量为24升的丙烷气泡室。它富集氢原子核，技术又比较简单，有可能在短期内建成，可以放入现成的为放置膨胀云雾室所准备的磁场中，以便与加速器调试进程相互匹配地进入所要研究的课题。如果选用氢气泡室的路子，则在探测器的研制上将花费很多时间，势必损失掉加速器能量的优势。选择什么反应系统来研究新奇粒子及基本粒子的特性？从要发现反超子的角度讲，利用反质子束的P+P→Y+Y反应是非常有利的。1957年王淦昌教授与肖健教授的私人通信中即谈到这一想法。要得到比较“纯净”的反质子束，必须用复杂的电磁分离系统，把比反质子多几千万倍的π-介子、比反质子多几千信的K-介子在同样动量的次级负粒子束中剔除掉，这种系统非常复杂，在联合所不是短时间内能建成的。因此，王淦昌教授于1957年夏天提出利用高能π-介子引起核反应来进行研究。这条技术路线从寻找反超子角度讲，有不利的一面——“本底大”，但有其确切意义的一面，即在原始反应系统中没有反重子，如果发现反超子，那么这个反粒子就是“真正”被产生出来的，并且为研究其他新奇粒子及基本粒子产生的系统性质，提供了更广泛的机会。由于技术路线选择得当，24升烷气泡室于1958年春建成。1958年秋即开始了第一批6.8GeV/Cπ-介子与核作用数据的采集；1959年春又建立了8.3GeV/c的π介子束，开始新一轮的数据采集。前后总共得到了近10万张气泡室照片、包括几十万个高能π-介子核反应事例。王淦昌教授把握着研究课题进程的每一个环节。在大批实验资料开始积累之初，他即根据各种超子的特性，提出了在扫描气泡室照片时选择“有意义”事例（即可能的反超子候补事例）的视觉标准……扫描气泡室的立体照片是一项很辛苦与繁杂的工作。王淦昌教授虽然那时已50多岁，又是近视眼，戴了眼镜用立体扫描仪工作，因焦距不对很不方便，摘了眼镜则又很伤视力。但他每天坚持扫描大量照片，并告诫青年人要认真注意扫描中发现的现象，尽可能分辨真相与假象。例如一位前民主德国的大学生来我们组实习，初期经常把高能正负电子对当作V。粒子记录下来，王淦昌教授教导他如何运用已知的物理知识来区分这两者，使“本底”大大地降低。正因为王淦昌教授的言传身教，我们研究组的年轻同志在积累气泡室照片的同时，另一方面又都能抓紧时间扫描照片，并相互认真校检，以便减少“漏计数”。即使头一天晚上在气泡室运行上值班后，第二天也能认真地投入扫描工作，而长期乐此不倦，使我们的研究工作能以较快的进度开展……
“大家过来一下，看看这张‘蜘蛛网’奇特吗？它就是我们梦寐以求的反超子！”一天，王淦昌突然惊呼他的助手们，让他们都过去仔细看一下气泡室里出现的一个奇迹。
“对对，看到了！真的像蜘蛛网呀！”助手们顿时欢呼起来，围着王淦昌让他给这个新奇的粒子起个名字，因为这新奇的粒子一旦向外宣布，将震惊整个世界。
“它是反西格马负超子，当然应该叫反西格马负超子嘛！嘿嘿，真有趣！”王淦昌自言自语道。
“中国朋友发现新奇粒子啦！”
“乌拉，伟大的苏维埃高能加速器万岁！”
“斯大林——毛泽东万岁！”
壬淦昌领导下的研究小组发现了世界上第一例反超子，其意义不亚于一项单纯的诺贝尔奖，因为它使当时的基础科学又向纵深大大地跨越了一步。正如丁大钊院士所言：王淦昌对“反西格吗负超子”的发现，“正是因为有许多这样的学者的探索、研究，才使基本粒子研究从50年代认为是‘基本’而发展到60年代认为‘不基本’，使人们对物质结构的认识发展到更深人的层次。自然科学的发展就是要归功于这些活跃科学思想的学者的创造性劳动”。
“为了让美帝国主义看看社会主义科学成就”，苏联《真理报》和中国的《人民日报》都为反西格马负超子的发现专门作了重要报道。苏联的科学权威刊物《自然》杂志还指出：“实际上发现反西格马负超子是在微观世界的体系上消灭了一个空白点。”25年后的中国政府在那个难忘的“科学春天”里，特别向土淦昌等当年参与发现反西格马负超子的科学家颁发了新中国成立以后物理学家获得的第一个最高奖：国家自然科学一等奖。
1975年，美籍华裔著名科学家杨振宁回到中国，一次谈起苏联当年的杜布纳研究所时，对周恩来总理说：“杜布纳惟一的成就便是反西格马负超子的发现。”
大功臣王淦昌在谈起杜布纳研究所的成就时，则总是谦虚地说，这是大家的功劳，我只做了应该做的事。同时他又指出：在物理学这样的前沿科研工作中，既“要有先进的物理思想，同时也要有实现这种思想的手段，才能取得研究成果。这是从实践得出的真理。”王淦昌常常借此用自己切肤的体会和教训教育自己的助手与学生。他说：“当年我在德国留学的时候，如果有云雾室，就可以弄清好运穿透力很强的射线是什么。当经过多年的思考，想出一种巧妙的验证中微子中存在的实验方案时，如果有实验设备，这个实验就可以由我自己来做，那么首先证明中微子存在的就不会是外国人，而是我们中国人。我曾经想方设法研制各种径迹探测器，想用它们把一些新粒子的径迹记录下来，但是由于物质条件太差，效果都不好。你们想想，实验设备对实现一种物理思想多么重要！”
落后就要挨打！这是邓小平的话。而王淦昌在23岁时痛失诺贝奖、在杭战时的湄潭再失诺贝奖，同样一个客观原因是：中国太穷，战争无情，那个时候的王淦昌竟然连起码的一台云雾室都没有，只能靠照相馆的暗室和阳光下做些实验。如果……叹，科学成就是不讲“如果”的。
落后不仅挨打，落后还会把金山银山白手拱给他人。
王淦昌一生两次与诺贝尔奖失之交肩，吃的就是中国穷、中国落后这个亏！
然而，王淦昌本人对此，淡淡一笑。“不作为奇。科学就是如此，差半步都不行。”他说。
当杜布纳科学城的科学家们欢呼发现反西格马负超子这一伟大科学成果时，中国政府突然给正在莫斯科郊外的中国科学家王淦昌发来一份绝密电报：放弃手头工作，立即回国接受新的任务。
什么新任务这么急呀？王淦昌一生不善政治，但他知道自己从事的核事业与政治太密不可分了。不用说，祖国的需要是第一链的，在决定离开杜布纳的那一夜，他静静地思索了一下各种可能。他已经好久没顾上看看报纸了，可当他拿起一份中国的《人民日报》和一份苏联的《真理报》时，不由内心一阵隐痛：两个社会主义大国已经骂得不可开交了！
“太糟糕啦！”王淦昌从不对政治时势发表评语，然而他内心明白：中国要与苏联彻底分手了，中国的科学发展也将同时要与苏联“老大哥”们断绝交往了。作为一名科学家，王淦昌知道新中国才成立不多久，一切科学实验条件尚不具备，相对而言，苏联要强大得多先进得多。“我能为祖国做些什么呢？”那一夜王淦昌睡不着。第二天，他把在留苏期间积省下来的14万卢布以买设备的名义全部交给了国家。
“今天我把大家招来，想开最后一次会议。大家知道，我已经接到回国的命令。”离开杜布纳的前一天，王淦昌把在联合研究所的中国部下全都召集在一起，以少有的沉重口气对大家说道。助手们这才想起应该给王淦昌开个欢送会，准备点水果茶点什么的。“汪容，你们别去忙乎，坐下，都坐下。我有话对大家说。”汪容等年轻人只好折回，坐到原来的位置，静等一向严格要求的王淦昌“训话”。
“我给大家出一个题目：今后的高能物理实验方向应该如何选择？这是顶顶重要的。我比你们先离开联合所，你们也要做好马上回国的准备。回去后我们的条件比这儿差了，但新中国的物理科学实验不能停止！怎么办呢？我们心里必须有数。这是我离开杜布纳留给大家的最后一道题，你们回答好，我心里就踏实了。这比给我开个隆重的欢送会要开心得多！”王淦昌说完自个儿又乐起来，“真有意思！”
弟子们一下也跟着乐了，像往常一样，又你一言我一语地“开起仗”来了……“要我看，王先生的方法也不是最理想的。”有人当着王淦昌的面在黑板上画拉着，而这样的事在杜布纳联合所是常有的事。导师与学生进行角色的交换，在王淦昌的身上不算是新鲜事儿。这不，已经打好领带准备回国的王淦昌，还足以一副平常心坐在台下听自己的学生发表高论。
这时，坐在一旁的汪容被人轻轻用胳膊捅了一下：“快看，王先生干吗了。”汪容转头一瞅，差点笑出声。原来，聚精会神的王淦昌竟然不知什么时候从沙发上“出溜”了下来，蹲坐在地巨上竞毫无察觉。“先生，您还是坐起来舒服些。”汪容将他扶起，王淦昌似乎仍然没有感觉似的两眼直盯着黑板……
这一幕，几十年后汪容一直没有忘记过。他说：“王淦昌先生对科学的真诚与专注，教育了中国物理学界几代人，并且永远足后人的榜样。”
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