人民網
人民網

捕捉轉瞬即逝的“深海之光”(創新故事)

徐東蓮
2026年01月20日08:53 | 來源:人民網-《人民日報》
小字號

  在人類仰望星空、探索宇宙終極奧秘的征途上,我們致力於探測宇宙中的“幽靈粒子”——中微子。它幾乎不與物質發生反應,攜帶著宇宙最深處的奧秘,穿越億萬光年來到我們身邊。為了捕捉這些粒子,我們的目光從遙遠的宇宙深處,轉向了深邃的海洋。

  想要捕獲這些近乎“隱身”的中微子,需要一個極其龐大、純淨且處於黑暗環境中的探測器。南海3000米以下的水體,以良好的水質、近乎完全黑暗的環境和天然的屏蔽,成為建設巨型中微子望遠鏡的理想場所。

  “海鈴計劃”的核心構想,便是在南海深處,布設一個由數萬隻高靈敏度光學傳感器組成的立體陣列,構成一座體積達數立方千米的“深海望遠鏡”,像矗立在深海裡的一串串“風鈴”。當中微子穿過這一串串“風鈴”,罕見地與海水中的原子核發生相互作用時,會產生一種名為“切倫科夫輻射”的微弱藍光。我們的使命,便是研發、部署並運行這套精密的探測陣列,在黑暗中捕捉這轉瞬即逝的“深海之光”,從而反推中微子的能量與方向。

  這是一項集成了粒子物理、海洋工程、信息科學等多學科挑戰的系統工程。每一個玻璃球艙(光學模塊)都要承受超過350個大氣壓的壓強,並確保在深海低溫、高腐蝕環境下長期穩定工作。數萬節點的百皮秒級精密時鐘保持同步、數據的深海長距離傳輸以及從背景噪聲中提取極端微弱信號,每一步都是對精密探測器技術與深海工程實施的極大考驗。

  我於2008年前往國外攻讀博士,2018年回國組建團隊,啟動了“海鈴計劃”。個人多年研究中微子天文學的積累,以及國家對基礎研究及深海探索的高度重視與持續投入,給了我勇氣來挑戰深邃而未知的海洋。

  迄今,團隊已在核心探測器研制、原位環境測量、數據採集、深海精准布放系統研發等方面完成技術創新並取得階段性突破,為“海鈴計劃”的順利實施奠定了工程基礎。團隊正全力以赴,投入到2026年“海鈴計劃”第一階段的建設與海試准備中。我們與國內頂尖的海洋研究機構、高性能計算中心以及相關高校建立了緊密的協同攻關機制,力爭早日使海鈴中微子望遠鏡能“聽”到中微子信號。

  展望“十五五”,基於深海的大型中微子望遠鏡是國際前沿基礎科學的戰略制高點之一,也是我國中微子天文學領域從跟跑到領跑的一個歷史性機遇。我相信,通過多學科深度交叉融合,我們的科學家團隊將在這片深藍中,建成並運行好屬於人類共有的中微子望遠鏡。

  (作者為上海交通大學李政道研究所長聘學者,本報記者黃曉慧採訪整理)

  

  記者手記

  以求真信念照亮科學進程

  走進上海交通大學李政道研究所的天問大廳,抬頭仰望,上方是一片透明的玻璃頂。蔚藍的天空下,沿著直徑40米的球形中庭坡道旋轉向上,一幅600米長的“天問”長卷,展示著人類探索宇宙起源的歷程。其中既有宇宙創世瞬間的壯麗,也有人類對於宇宙演化規律的思考與發現。

  這幅“長卷”,是李政道研究所全體科學家經過33次會議討論,用幾個月的時間共同繪制而成的。正是在這方探尋科學之美、孕育瑰奇想象的星空下,徐東蓮領銜的“海鈴計劃”科學家團隊,提出在深海探尋宇宙奧秘的科學計劃,這是屬於中國科學家面向未來的科學想象。

  採訪中,徐東蓮表示,宇宙的未知充滿魅力,她所做的就是要去探尋和揭示這些未知,這個過程雖然艱辛,但樂趣無窮。如今,在奮進“十五五”的征程上,有越來越多像徐東蓮一樣的中國科學家,正以求真的信念拓展認知的邊界,照亮科學文明的進程。

  《 人民日報 》( 2026年01月20日 06 版)

(責編:張永生、涂勝)

分享讓更多人看到

返回頂部