四川凉山的深山老林里,雅砻江奔腾咆哮,世界级的水正忙着发电。但你敢信吗?就在这大坝底下的几千米深处,藏着一个比科幻电影还科幻的地方。

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这里没有阳光,安静得可怕,却挤满了来自全球的顶尖大佬。为什么他们放着繁华的大都市不待,非要钻进这暗无天日的深山肚子里?这帮科学家到底图啥?

顺手牵羊搞基建?让欧美同行直呼内行

我们先得聊这个实验室是怎么来的。

按照欧美国家的传统套路,想搞一个深地实验室,那得专门选址、专门立项、专门挖洞。美国那个杜塞尔实验室,折腾了十几年,钱花出去一大堆,到现在还卡在半路上,没个准信。

中国的路子,就灵活多了,甚至有点“野”。去年,修锦屏水电站的时候,为了引水发电,工程师们在锦屏山的山肚子里打通了长达17.5公里的隧道群。

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这条隧道一打通,清华大学的教授们眼睛瞬间亮了。为啥?因为这个地方太完美了。

头顶上是2400米厚的大理岩,这可是天然的“防弹衣”。宇宙射线这个玩意儿,在地面上那是铺天盖地,但想穿透这2400米的岩石?门儿都没有。因此,这里的宇宙线磁场,只有地表的一亿分之一。

搞物理的教授立马找到了搞水电的老总,两拨人一碰头,当场就拍板:咱们干脆“顺手牵羊”,利用这个现成的隧道,建一个实验室。

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结果就是,欧洲的格兰萨索实验室,哼哧哼哧建了好多年才初见规模。而我们锦屏实验室的一期工程,只用了一年半,就全部搞定了。

大家都知道,科研竞争,那是有竞争力争分夺秒的。当你还在慢悠悠挖土的时候,我已经开始出科研数据了,这就是差距。

咱们这种“工程赋能科研”的模式,直接刷新了全球深地基建的认知。以前大家都觉得,深地实验室是高不可攀的奢侈品,只有烧很多钱才能搞成。现在看来,只要基建能力够强,完全可以“搭便车”,花小钱办大事。

在地心深处“守株待兔”,把辐射降到了极限

山洞挖好了,实验室也建起来了。那这帮科学家躲在2400米深的地底,到底在捣鼓啥?

他们核心任务就是一个:抓住“暗物质”。

这玩意儿,在物理学界就是个传说一样的存在。一些科学家算来算去,觉得宇宙里85%的质量都是它,但就是看不见、摸不着。

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想要抓住这个“幽灵”,就得找一个绝对安静、绝对干净的地方,安安静静待着,“守株待兔”,而锦屏实验室就是这个“兔子窝”。

不过,虽然头顶的岩石挡住了宇宙本身光线,但还不够。为啥?岩石本身会释放一种叫氡气的东西,这玩意儿也是一种辐射源,会干扰实验数据。

为了把环境里的辐射降到最低,科研人员简直和犯了强迫症差不多。实验室的墙壁,用特殊的防辐射材料,砌了一层又一层,把氡气的抑制率做到了99%。

毫不夸张地说,里面的空气,比医院的手术室还干净。

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那么都是些什么人在里面“抓幽灵”呢?在这里,主要有两拨人在“赛跑”。

一拨是清华大学牵头的CDEX实验组,一拨是清华大学牵头的CDEX实验组,他们用的是高纯锗探测器。另一拨是上海交通大学牵头的PandaX实验组,他们用的是液氙探测器。

我们重点说说这个PandaX实验组,他们的设备,真的不一般。这个探测器里面,装了好几吨重的液氙。

工作原理也很简单:如果暗物质碰撞到了液体原子,就会发出一个丁点闪光。科学家们要做的,就是死死盯着这个闪光,一旦发现,就有可能抓住暗物质的踪迹。

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现在的战况怎么样了?虽然目前为止,全球尚未有人真正抓住暗物质的“实锤”,但锦屏实验室,已经把暗物质可能存在的范围,缩得非常非常小了。

其中,PandaX-4T实验,是国际上第一个投入运行的多吨级液氙探测实验。它比美国的LZ实验、欧洲的XENONnT实验,启动得还要早一年多。

虽然没有直接抓住那个“宇宙幽灵”,但它给出了国际上第一个实验上限。啥意思呢?就是告诉全世界:在这个范围内,肯定没有,去别处找吧。

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这在科学上,已经是一个巨大的贡献了,直接把人类对暗物质的认知边界,往前推了一大截。

烧钱是个无底洞?用单打独斗,不如喊上全球科学家一起“拼单”

不过,搞深地物理研究,有一个绕不开的问题——太烧钱了。

实验设备要专门定制,实验室环境要常年维护,科研人才要高薪聘请。这就像是个无底洞,投进去几个亿,可能连个响声都听不到。

举个实际例子,欧盟计划在2026年到2030年,光是在深地物理研究上,就要投入50多亿欧元。

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这么多钱,哪怕是一个发达国家,单独承担起来,也是一个沉重的负担。而且,搞这种研究,周期特别长,平均要15到20年才能看到一点成果。

这就导致了一个很尴尬的局面:有钱的国家,像欧美,虽然投能,但效率低,皮多;没钱的国家,像很多发展中国家,那是想都不敢想。

可锦屏实验室,却打破了这个僵局。它是怎么做得到的?两个字:开放。

大家都有困难,与其自己单打独斗、浪费资源,不如打开大门,欢迎全世界的科学家,带着他们的设备、带着他们的智慧,一起来“拼单”搞研究。

现在的锦屏,已不再是中国科学家的独角戏了,而是一个全球物理学界的“高端会所”。

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在PandaX合作组里,有超过40%的科研人员,都是来自国外的。还有来自美国、法国、西班牙等12个国家的科研机构,都跑来申请合作。

这种“专项资助+开放共享”的模式,直接把锦屏的人气给炒热了。对于那些想搞科研但没基建条件的国家来说,锦屏就是救命稻草。

比如说印度和巴西,他们虽然也想搞,但自己挖洞太贵、技术太难。现在好了,依托锦屏的技术支持和合作机制,他们也能参与到最前沿的物理研究中来。

而且,锦屏实验室还搞了个“深地探测技术国际培训计划”,每年专门为新兴国家培养20多名科研人才。韩国、南非这些国家的年轻科学家,都在该实验室进修过。

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这招其实很明。通过共享数据和技术,我们不仅分摊了科研风险,还把全球的科研资源,都吸引到了中国来。

这让日本和韩国的实验室都坐不住了,以前他们也关起门来自己搞,现在看着锦屏这么热闹,也开始琢磨着转型,向开放合作靠拢。

说到底,科学是没有国界的,但科研平台是有国界的。当你的平台足够大、足够强、足够开放的时候,你就是规则的制定者。

不光要自己领跑,还得带着兄弟国家一起玩深地探测

当然,锦屏实验室的未来,肯定不是只追寻暗物质这一棵树吊死的。

根据规划,实验室的三期工程,要在2030年前全部完成。这个工程的重点,是上一套新装备,叫无中微子双贝塔衰变探测装置。

这个名字听着确实拗口,不用记那么复杂。你只需要知道,这是物理学领域,又一个极其重要的研究方向,堪称物理学皇冠上的另一颗明珠。

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如果它能探究到这个现象,就能解释为什么宇宙中物质比反物质多,说白了就是解释了“为什么我们存在”。

这里又要提一句,咱们的“差异化竞争”思路。我们不跟别人在一行上死磕,而你查左边,我查右边,大家一起把网撒大。

同时,国际合作的步子也得迈更大了。目前,实验室已经和欧盟、美国的科研机构谈好了合作意向,准备一起开展“深地极端环境探测技术”的研发。

而且,我们还要共建一个全球深地探测数据共享平台。这可是个大动作。

以前各地的数据都是藏着掖着,生怕别人看。现在认识到,数据这个东西,越分享价值越大。毕竟只有打破数据壁垒,科研效率才能提上来。

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对于那些想“上车”的新兴国家来说,锦屏也给了足了面子。印度现在规划的恒河水利枢纽配套实验室,很多技术方案,都是参考锦屏实验室来做的。

巴西也已经和我们签订了合作协议,直接引进锦屏实验室的技术,加快自己国家的深地科研布局。

这其实形成了一个很有吸引力的格局:中、美、欧在前面领跑,新兴国家在后面跟进。

未来的深入科研,肯定不是哪一家独大的。而中国锦屏地下实验室,就是这个登山队里,才是最坚固、最可靠的营地。