所從事的研究領域是理論物理，主要研究方向是粒子物理與量子場論，也涉及理論生物物理。

特別地，我和我的研究生們的主要興趣在于探究量子色動力學的非微擾效應。

首次構造了由五夸克場構成的重子流算符，得到了超子Lambda(1405)量子色動力學求和規則，導致了與K-N散射實驗一致的明晰結果。

提出并應用所謂“全導數算符”進一步改進了原有結果，并證明：一旦得到普通流算符的兩點函數，便可立即寫出該算符與相應的全導數算符的最佳組合的兩點函數。由于“全導數算符”法可大大壓低激發態與連續譜的貢獻，它實際上是對至今為止幾乎所有重子求和規則的一種改進。

提出必須考慮強作用的影響，來解決質子--中子質量差這個經典難題，從而導出了關于質子質量、質子--中子質量比及最佳觀察點的量子色動力學(QCD)求和規則，得到了與實驗相符的理論結果和清晰的物理圖象：核子質量的正確標度主要由夸克凝聚決定，n-p質量差則主要源于u-d夸克質量差。

為了探索物理學的未知領域--例如QCD特有的預言--膠球是否存在，計算了夸克質量對O^{++}標膠球的QCD求和規則的領頭階修正；將QCD低能定理推廣至包括夸克質量領頭階修正的情形，得到了在夸克質量有限時兩點函數在Q^2=0處的信息；利用具有正確閾性狀的Breit-Wigner形式得到了包括介子有限質量動力學效應的有限寬度共振態的譜函數的一般形式；在兩種形式的求和規則(高斯-Weierstrass有限能量求和規則和拉普拉斯型求和規則)中預言了兩膠子O^{++}標膠球的質量與寬度。

用群論方法嚴格導出了三膠子1^{--}矢量守恒流算符與三膠子1^{-+}矢量非守恒流算符的一般形式，得到了三膠子1^{--}矢膠球、三膠子1^{-+}矢膠球和三膠子O^{++}標膠球質量的求和規則。所預言的矢膠球質量，與采用強耦合波函數的格點規范計算結果一致，最近已得到BEPC實驗的初步支持。所預言的三膠子標標球質量，與袋模型的估計一致。

在夸克-反夸克束縛態模型中用QCD求和規則研究了O^{++}的輕標介子f_0(975)、a_0(980)與S^*(980),得到了其質量在主導級近似下的值, 與實驗數據相符。

計算了三膠子凝聚對rho介子在有限溫度下的QCD求和規則的貢獻，進而在弦模型中研究了rho介子的特性對溫度的依賴性；發現表征rho介子特性的一些特性參量當溫度接近臨介溫度時(即120--200MeV之間)變化顯著，為夸克--膠子等離子體相變提供了實驗信息。

從規范不變的夸克傳播子出發，計算了輕夸克凝聚值；繼而用相對于背景場泛函泰勒展開法將QCD描述為背景場理論形式，求解了算符形式下的費米格林函數方程，導出了決定夸克凝聚的自洽方程，從而對于夸克質量為任意值的情形計算了夸克凝聚，結果與QCD求和規則的經驗值符合。

在局域QCD求和規則框架中提出了將QCD漸近端與禁閉端的動力學聯系起來的方法，由此模型無關地得到了零溫下膠子凝聚滿足的關系，從而定出了量綱為8的膠子凝聚的值。還用有限溫度下SU(N)楊－米斯爾理論中稀薄瞬子媒質的巨正則系綜配分函數，在低溫近似下導出了純色磁型和色電磁混合型三膠子凝聚與溫度的依賴關系。進而將結果推廣到瞬子間具有相互作用及干涉效應的無序瞬子媒質和全溫度范圍，得到了關于電型兩膠子凝聚與磁型兩膠子凝聚的干涉部分、三膠子凝聚的非干涉部分與干涉部分的明晰表達式。當考慮費米子動力學效應后發現,膠子凝聚隨溫度和夸克味數的增加而很快衰減, 對于N_f=3,膠子凝聚消失的溫度約為200MeV, 這與格點規范理論的估計一致。

用散射矩陣的么正展開法計算了膠子凝聚與夸克凝聚對微擾QCD夸克互作用勢的非微擾修正，其中不僅包括由非微擾傳播子，也包括非微擾頂點所引起的貢獻，并將結果推廣到相對論情形。不僅自然出現了線性勢、湯川勢，還發現了立方勢以及一些新形式的相互作用項。

在忽略了奇夸克效應的近似下計算了三膠子凝聚對于質子同位旋標量軸矢流耦合常數g_A^S的求和規則的影響；將帶有QCD修正的夸克模型與QCD求和規則相結合，考察了質子內奇夸克自由度對g^S_A的影響；在修正的Ellis-Jaffe求和規則框架中研究了質子自旋結構函數,得到了決定該求和規則的Lambda參數為lambda (Q^2=10.7GeV^2)=0.4pm0.6；由此導出的核子自旋結構函數的一階矩，與實驗數據相符。通過對質子、中子和氘核的自旋結構函數實驗數據的統一分析，證實了它們與改進了的Ellis-Jaffe求和規則是相容的。同時, 提出了關于質子自旋結構的求和規則,

考察了質子的自旋結構, 發現質子內膠子自由度對自旋的貢獻很重要。

用群論方法分析探討了重子五夸克波函數的五種可能形式,利用質子和中子的磁矩數據定出了低能核子內三夸克組分與五夸克組分之間的相對權重；進一步估算了處于高能激發態的核子內三夸克組分與五夸克組分之間的相對權重。結果表明: 五夸克組分在低能核子內僅提供波函數的一個微小修正,但在高能核子激發態內 卻與三夸克組分同等重要；以此初步估計的質子自旋結構與實驗數據基本相符。

在非相對論近似(即1/M展開)下構造了能計及負能態貢獻的BS波函數,由此導出了用于研究強子束縛態的完全BS徑向方程并計算了介子譜。完成了三夸克互作用勢的場論計算，初步研究了我們所計算出的三夸克互作用勢對于重子譜的影響。

證明了膠子動力學的全部信息都包含在Wilson圈中,并由Wilson圈導出了具有等效質量的組分膠子束縛態的BS方程及相互作用核,進而在非相對論展開中導出了組分 膠子間的自旋無關勢與自旋有關勢。

為了嘗試去掉原QCD微擾理論中的Infrared renormalon problem，我們改進了Cornwall等提出的有質量的非阿貝爾規范理論(使之具有么正性)，并由此計算了有限膠子等效質量對重夸克偶素衰變過程(包括^1S_0rightarrowgg、^3S_1rightarrow ggg和^3S_1rightarrow gamma gg)的影響，得到了同時考慮動力學修正與相空間修正后衰變寬度的一般公式。通過分析e^+e^-湮滅過程以及

關于標膠球流的求和規則，得到了關于膠子等效質量與兩膠子凝聚相連系的表達式和數值估計。

基于變分微擾論, 通過標度變換,將具有膠子背景場的QCD的格林函數按一個總小于1 的合適參數進行展開,提出了一種同時適合于高能區與中低能區的新的微擾展開方法,并給出了相應的費曼規則。

為了取得處理有質量的非阿貝爾規范理論的經驗，我們還考察了輕子與中性弱規范子即Z^0粒子的散射過程，以及輕子與荷電弱規范子即W^{pm}粒子的散射過程，這些過程至今還沒有被計算過。結果表明，在最低階近似中，理論的非阿貝爾動力學的貢獻在與中性弱規范子的散射過程中為零，而在與荷電弱規范子的散射過程中卻比理論的阿貝爾動力學的貢獻大得多。

作為構造夸克--輕子統一理論的嘗試，研究并提出了一個SU(7) times SU(7)亞夸克模型，它滿足tHooft反常匹配條件與退耦條件并自然含有四代夸克與輕子，經適當的動力學對稱性破缺手續可得到與實驗相符的粒子譜，且沒有“質子衰變”的常見“弊端”。

研究了光纖中光孤子通訊技術方面起重要作用的帶修正項的非線性薛定鄂方程的解法，發現了一類新型的孤子解--多重極點孤子解。

在繼續用這一處于場論層次上基本理論框架來處理問題的同時，近來我們對于量子色動力學Light-cone求和規則中的一種重要的非微擾客體即所謂light-cone光子波函數，開展了深入研究，這種研究對于研究強子的輻射衰變起著關鍵性的作用。我們對于直至扭度為4的light-cone光子分布振幅進行了Lorentz分解，證明了具有兩個組分粒子的光子波函數的分類確實與rho介子Light-cone波函數類似，僅在如何定義標量波函數的耦合常數這一點上有一點微小的差別。在我們分類方案中，一個特別值得重視的特點是：當光子的動量逐漸從離殼變為在殼時，僅僅那些物理的耦合常數(即扭度為2的橫光子的耦合常數與扭度為2與3混合而成的另一橫光子的耦合常數)不為零，其余的波函數的耦合常數均自動消失為零。(當然，我們限于考慮扭度不高于4的兩組分子的光子波函數)。這對于我們在實踐中正確理解虛光子與實光子是非常重要的。

我們對于如何在量子色動力學的理論計算中如何計入瞬子效應的問題非常感興趣。實際上，近來我們已發展了一種系統的框架，在此框架中，計入瞬子效應的方式在理論上不存在通常的Doubling等的不自恰之處，且與Lattice的模擬計算相合。

總結

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