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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。
科学家发现有两种情况：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的更高一些。
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。
“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！”
王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“反西格马负超子”
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入的层次。
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，特别向王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。
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