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　　顧文強坐在電腦前，盯著中微子振蕩的數據從100米的地下深處傳來，一連串的數據在屏幕上形成了心電圖的模樣，“這就是中微子的心跳”。

　　身為大亞灣反應堆中微子實驗室的博士生，顧文強對著時代周報記者打比方的樣子，就像個格外努力的理科生。打完比方，他又扭過頭去緊盯屏幕，寫起了代碼做起了分析，仿佛忘記了還有獲獎這回事—1月9日，在2016年度國家科學技術獎勵的大會上，大亞灣反應堆中微子實驗室發現的中微子振蕩新模式，奪得了2016年國家自然科學獎一等獎。

　　這是屬于中國科學的最高榮譽，17年間9度空缺。這一次，它被獎勵了一場發生在4年前(注：按國家規定，任何科技成果需3年以后才可申報國家自然獎)的科學發現：2012年3月8日，大亞灣反應堆中微子實驗室發現了一種新的中微子振蕩，并且精確測出了它的振蕩幾率為θ13。塞在實驗室辦公桌里的幾頂安全帽上，也全都印著“θ13”。顧文強笑著解釋說：“θ13可以算是我們實驗室的LOGO了。”

　　這個Logo捉摸不定，但其地域上的“廣東屬性”則一目了然：除了深圳大亞灣中微子實驗室，中國科學院院士、大亞灣實驗項目負責人王貽芳正在同時推進的中國第二個大型中微子實驗項目，選址廣東江門，預計2020年進行取數工作。

　　此次大亞灣中微子實驗奪得2016年度國家自然科學獎一等獎，讓接棒的江門中微子實驗備受矚目。“如果說大亞灣實驗測到中微子的θ13是起步的話，那么正在建設的江門中微子實驗室，很有希望確定中微子的質量順序從而實現跨越。”王貽芳說道。

　　諾獎“富礦”

　　分析完手頭的數據，顧文強戴上一頂印著θ13的安全帽，駕駛一輛電瓶車，準備到裝有中微子探測器的地下實驗廳去看一看—那里是捕獲中微子的第一現場。“地下一共有3個實驗廳，我們要去最遠的3號實驗廳。”顧文強對時代周報記者介紹。

　　電瓶車開在悠長的地下隧道里，隧道被電燈照得透亮，顯得格外幽靜。這條隧道全長3000多米，直通山腹，兩邊是山體厚厚的巖石層，電瓶車開了近10分鐘才到盡頭。這里的3號實驗廳里有一座大型的水池，捕捉中微子的探測器安靜地躺在水下。

　　如今，這個實驗室可以對世界上精度最高的中微子振蕩模式進行測量，但實驗室建造的背后，有另一段艱難的往事。“整個實驗室是吃著‘百家飯’長大的，它的建立離不開各級政府的幫助。”中國科學院高能物理研究所研究員何苗告訴時代周報記者。

　　什么是中微子？中國科學院高能物理研究所所長、大亞灣反應堆中微子實驗項目經理王貽芳這樣解釋：“小小的中微子，是構成物質世界的基本粒子之一，在微觀的物質世界和宏觀的宇宙中起著非常重要的作用，是聯系物理學、天文學、宇宙學和天體物理學的重要紐帶。”

　　而在文學家的眼里，中微子的神秘無與倫比。“它們很小/它們沒有電荷，沒有質量/并且完全不相互作用……它們怠慢最優雅的氣體/無視最堅固的墻/無語的鋼和響亮的銅/在馬廄里欺負小馬駒/辱罵等級的堡壘/穿過你和我/就像高旋的無痛鍘刀/切過我們的頭來到草地上/夜間，它們到了尼泊爾/從床下面刺穿情侶—/你說這真奇妙，我說真了不起。”這是美國小說家約翰·厄普代克特地為中微子寫的一首詩，取名《宇宙的煩惱》。

　　過去的80年時間里，人類對中微子的認識從無到有，取得了諸多重大突破。中微子領域成了諾獎的“富礦”：自1956年以來，相關研究已經斬獲四次諾貝爾獎。

　　1998年和2002年，“大氣中微子振蕩”和“太陽中微子振蕩”先后被發現，而中微子的最后一個未知振蕩參數—混合角θ13，成了找到第三種振蕩模式的鑰匙。2003年前后，來自世界不同國家的科學家一共提出了8個可能的實驗方案，用以測量θ13，其中包括大亞灣反應堆中微子實驗方案，2006年該方案正式立項。

　　總理出面

　　任何科研都需要大量的經費支持，大亞灣中微子實驗更是如此。何苗對時代周報記者透露：“整個項目需要的總經費是2.4億元。這個項目以中美合作為主，中方需要出資1.6億元。當時沒有任何一個科研單位可以獨立承擔這樣的費用，這1.6億元就是從各個政府單位那里湊起來的‘百家飯’。主要出錢的是科技部、基金委、中科院，還有廣東省政府、深圳市政府、中國廣東核電集團等幾個單位。”

　　除了各自提供1000萬元的經費，廣東省政府和深圳市政府給予了實驗室多次“特事特辦”。實驗需要進口專門的設備儀器，就簡化海關審批程序。負責實驗室現場管理的江群，還向時代周報記者特意提起了另一段往事。作為大亞灣實驗的項目法人單位，中國科學院高能物理研究所在深圳沒有一寸土地，同時也并非在深圳注冊的法人，因而不具備向當地政府申請建設工程的資格。為此，2006年年底，深圳市政府開了一場有20多位委辦局領導參加的協調會，專門研究如何讓大亞灣實驗配套的基建工程順利開工，會議最終決定以大亞灣核電站的所有者中國廣核集團的名義申請建設。

　　“整個基建工程里，挖隧道是最花錢的，但最難的是可以讓你在核電站里挖隧道。”江群回憶。當時的實驗室附近是一片山巒，根據中微子實驗的物理需求，需在距離核反應堆2公里以內的位置建立地下實驗室，離核反應堆最近的位置只有300米。同時，挖隧道需要實施大量的爆破工程—在核反應堆旁邊進行爆破，極有可能引發核反應堆停止，造成巨大的經濟損失，“為了能夠讓我們進駐到核電站里做實驗，當時連李鵬總理都親自出面，來幫我們做協調”。2010年，經過數年的施工建設，中微子實驗室的隧道及地下實驗廳建成，并于2011年將中微子探測器安裝就位。

　　何苗告訴時代周報記者：“包括正在建設的江門中微子實驗室，當地政府也十分支持，除了資金與行政支持，他們還特意從附近的省道修了一條公路，和我們實驗區相連，那條路就取名叫‘中微子大道’。”

　　順帶一提的是，前文提及的8個國際方案，最終有5個由于沒有經費支持或者得不到核電廠支持而不得不放棄。最終順利實施的只有3家，分別是法國的Double Chooz、韓國的RENO和中國的大亞灣中微子實驗室。

　　一場頂級競爭在三家實驗室之間展開。

　　75個晝夜

　　在地下3號實驗廳里，放著一個3米高的巨大有機玻璃罐，側面布滿“小燈泡”，仿佛一個個大眼睛。顧文強告訴時代周報記者：“這是當初備用的一個探測器的內部零件，兩邊像燈泡一樣的叫光電倍增管，每個探測器有192個這樣的‘小燈泡’，它們就是儀器的眼睛，用來捕捉中微子的信號。”

　　1號、2號實驗廳是近點(注：意為距離核反應堆較近)，3號實驗廳是遠點。“這個探測器，就是當年我們戰勝法國與韓國實驗室的秘密武器。每個近點的探測器，每天都能捕捉近1000個中微子，比法、韓實驗室都要多。”顧文強對時代周報記者解釋，“但我們最核心的技術是裝在罐子里的液體—液閃。”

　　液閃即液體閃爍體，是捕捉中微子的介質。每個探測器里裝著20噸的液閃，中微子穿過液閃時，會轉換成光信號，進而被光電倍增管捕捉。

　　注視著備用玻璃罐，顧文強回憶起2011年12月24日。當時他只是一名大四的本科生，跟隨導師參與到了中微子探測項目中。整個實驗室團隊共有40個研究單位、共計270多名科研人員，中方和美方都有10多名博士后參與。

　　那天晚上大約11點時，六七個年輕人在大亞灣中微子實驗站的控制室里，依次啟動了3個實驗廳的數據采集。整個團隊面臨著巨大的壓力，因為法國和韓國的兩家實驗室幾乎是同時開始了取數。“因為中微子的振蕩模式比預期明顯，大亞灣必須爭分奪秒，趕在其他實驗室之前能夠把物理成果拿出來。” 何苗向時代周報記者解釋道。顧文強感受到了那種壓力：“我們的設備、人才規模都比法國和韓國的實驗室大，假如是對方先發現并公布物理成果，會很丟臉。”

　　每隔5分鐘，3個實驗廳的數據就達到1GB，這些數據被同步傳至北京。收到數據的何苗坐在電腦前，開始寫代碼、數據分析。“那時候都基本沒有什么休息，醒來就是繼續工作。”

　　到2月17日，3個實驗廳的數據采集了整整55天之后，大亞灣中微子實驗的數據分析團隊發現，取得的數據已經足夠支撐他們的理論分析。3月8日，在中國科學高能物理研究所最大的報告廳里，這一激動人心的科學發現被正式公布：大亞灣中微子實驗室發現了第三種中微子振蕩模式(對應中微子混合角θ13)，并準確測量到了其振蕩概率。

　　至此，在這場法國、日本、韓國、中國等多國參與的大科學“賽事”中，中國僅用75天便率先沖線。在大亞灣實驗公布成果20多天后，韓國實驗室發布了類似的物理成果。何苗告訴時代周報記者：“可以說，我們贏得其實相當驚險。”

　　新的挑戰

　　顧文強住在周邊的大鵬鎮上，這是個由核電站帶動發展起來的小鎮，處于深圳郊區，路上幾乎攔不到計程車，也少有行人，“大鵬鎮住的大部分都是核電廠的工人，有好幾萬呢。”

　　與大鵬鎮的荒涼相比，大亞灣核電站里顯得相當熱鬧，中午時分的食堂人聲鼎沸，大巴拉著一車又一車的工人來吃飯。園區的門口有個專家區，路過那里的江群心生感慨：“原來那里叫法國專家區，全都是給法國專家住的(注：大亞灣核電站早先由法國人提供技術修建)，現在法國人全走了，住的都是我們中國的專家。”

　　這幾年，大鵬鎮的旅游業逐漸發展起來，顧文強偶爾會去海邊轉一轉，“當中微子振蕩模式發現的時候，我們都很激動”，顧文強敲著鍵盤，頓了頓說，“但大多時候的科學工作，就像我們平時做數據分析一樣，其實沒有那么多激動人心的時刻。”

　　盡管工作沒有太多變化，但大亞灣中微子實驗改變了顧文強的人生軌跡，他已經從當年的本科生變成了即將畢業的博士生。對明年的答辯，顧文強胸有成竹：“到時候就匯報我在大亞灣中微子實驗室的工作嘛。”江群告訴時代周報記者，“在大亞灣中微子實驗項目中，我們培養了一大批像顧文強這樣的青年人才。”

　　實驗也倒逼了中國制造技術的革新。除了前文提及的液閃，還有許多技術伴隨中微子實驗得以提高。例如中微子探測器所使用的最大直徑達5米的鋼罐，為了保證實驗的高精度，鋼罐有很多“私人定制”的要求：罐壁要薄，要避免變形，因此對控制焊接提出了極高要求。做第一臺鋼罐足足費了一年多工夫，在此之前，國內從未制造如此巨大的密封圈。

　　目前，中微子研究的重點已經轉移到了正在建設的江門中微子實驗室：“中微子一共有3種，我們在江門的研究與大亞灣的完全不同，主要研究的是不同中微子的質量順序。同時，也將對現有的幾種中微子振蕩模式進行更精確的測量，進而尋找有沒有可能存在第四種中微子。這些都是中微子研究的未來方向。”何苗說道。

　　在劉慈欣的科技小說《帶上她的眼睛》里，中微子被用在了宇宙通訊上。何苗告訴時代周報記者：“中微子未來在通訊領域大有可為。它在傳播中幾乎不受影響，要是從中國向美國發信號，中微子是直接從地球內部走的。”

　　但這一天的到來可能還要等待很久。顧文強覺得對待中微子的應用研究要有耐心，“原子剛剛被發現的時候，誰也沒想到可以用來造原子彈；量子被發現的時候，量子計算機連概念都沒有。如今的中微子也是一樣”。