雅砻江锦屏一级水电站大坝和陡峭的锦屏山。雅砻江公司供图

　　12月14日早上8点，天气阴冷。四川日报全媒体记者乘高铁从成都出发，沿新成昆铁路一路南下。列车跨过平原，驶向山区，一路穿过的隧道越多越靠近西昌，阳光也明媚起来。约3个小时，记者抵达西昌西站。出站，上车，继续前行。

　　此行目的地是中国锦屏地下实验室。一周前，这个位于凉山锦屏山地下2400米、世界最深最大极深地下实验室二期——极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施（简称“锦屏大设施”）正式投用，迎来首批10家科研团队入驻。

　　作为国之重器，锦屏大设施今后将发展成涵盖粒子物理、核天体物理、宇宙学、生命科学、岩石力学等多学科交叉的世界级深地科学研究中心，助力国家科创平台跨越式提升。

　　前有海底两万里，今有地下2400米。电影《流浪地球》地下城一样的实验室如何修建？怎么开展研究？外部保障如何？带着好奇，记者踏上了探秘之旅。

　　藏在隧道迷宫中的地下实验室

　　从西昌西站出发，驶上京昆高速。司机刘凌拐上一个弯儿，抬头便见“中国锦屏地下实验室”大型立牌。“从这儿起，不到两小时就能到。”刘凌说。

　　一路向北，暖阳透过车窗照进来，景色不错。但好“景”不长，汽车不一会儿便开始在隧道里穿行，一个接一个，不断往大山深处进发。记不清穿过多少个隧道，出来的一刻，左边的雅砻江锦屏大河湾江水奔涌着。来不及欣赏，车已拐进右边的隧道——锦屏山隧道。“我们离目的地不远了，实验室就在隧道中部。”

　　锦屏山隧道由两条平行隧道组成，其中单条长达17.5公里，是世界上埋深最深的公路隧道，连接起锦屏一级和二级水电站，2008年贯通。

　　汽车在隧道里穿行，直行、转弯，时间仿佛在迷宫中变慢起来。突然，汽车停了。下车，眼前是一堵颇具科幻感的菱形格墙体，墙上写着9个大字：“中国锦屏地下实验室”。

　　迎接记者的是雅砻江公司锦屏地下实验室管理局工程技术部副主任李宏璧和工作人员甘珩佚。他们说，不同于矿井型的实验室，这个实验室是隧道型的，直接开车就能到达门口。因被深埋在厚厚的锦屏山里，绝大部分的宇宙射线都被屏蔽掉了，山体本身的辐射也极低，“具备了这些条件，所以这里是科学家开展暗物质研究的绝佳实验场所。”

　　大门宛如洞口，沿辅助隧道走进去，道路宽敞，最宽处容得下两辆小车并行。据介绍，锦屏大设施投运，使得锦屏地下实验室实验厅总容积从一期约4000立方米扩大80多倍，达到33万立方米。同时，地上辅助实验平台建筑面积也将达到约4000平方米，有望成为世界深地物理实验中心。

　　具体有多大？或许从内部隧道可以感知。记者看到，与两条辅助隧道垂直，4条服务隧道延伸出去，各自通向实验厅。4个实验大厅排列错落有致，相互间又通过隧道连通，整体仿佛是一个大迷宫。据介绍，相比世界第二大的地下实验室，这里的空间要大将近一倍。

　　变大有何作用？“足够大的空间，意味着可以安装更大的科学设施，科学成果取得的周期也会大大缩短。”李宏璧解释说。

　　技术攻关解决工程建设难题

　　对科学实验来说的优势，却给工程建设带来了挑战。例如，位于地下2400米，锦屏山厚实的大理岩能隔绝大部分宇宙辐射，但岩体却会产生具有放射性的氡气，影响实验精度；地下洞室空间有限、环境复杂等因素进一步增加了工程建设难度。

　　困难如何解决？“这里看山不是山，看水不是水，‘真相都藏在细节里’。”李宏璧说，雅砻江公司与清华大学、中建三局等施工单位开展联合技术攻关，创新防水抑氡工艺、研发低本底设备材料、打造了世界最深智能工地。

　　记者看到，实验室里黄色的墙面凹凸不平，颇具科幻感。这是施工团队针对氡创新使用的10层材料，在10万平方米的洞室表面层层设防，屏蔽岩石产生的水和氡气，氡气抑制率达99%，完成了国内外首个防水抑氡工程。

　　隧道里仍能看到摆放着的水泥、沙子等材料。“为实现更低的辐射本底，我们定制了所有设备、材料，并研制低辐射水泥、金刚砂、岩棉及一批低辐射机电设备。”李宏璧说，目的就是要最大限度控制实验室辐射本底，打造最纯净的实验环境。

　　探访中，一阵阵清风吹来，几乎闻不到任何气味。这得益于长达10公里、全球最长距离新风供风系统。同时，实验室的气压被设计高于室外，“这有利于气体排出，从而不会污染室内的空气，保持最纯净的环境。”李宏璧说，目前还建成了全球最大的物理实验液氮恒温罐和聚乙烯屏蔽舱，进一步保障实验室的纯净。

　　隧道路面并不是平的，坡度较大，容易在发生火灾时造成疏散困难。这该如何应对？

　　记者边走边看，头上，排烟管等消防管道密密麻麻地布局在实验室顶部；地上，救生舱靠墙放置，消防安全保障达到国际领先水平。

　　看不到的是，建设中用到了5万个锚杆、25万个膨胀螺丝……工作人员随身带着马克笔检测、标记。李宏璧说，团队在管理方法上进行创新，尤其是多做实验，仅仅是建设第一阶段选择材料，就做了60多次实验。

　　建成后，实验室宇宙线通量仅为地表的一亿分之一，具备“极低环境氡析出”“极低环境辐射”“超低宇宙线通量”“超洁净空间”等多种优势。“这对我国深地基础科学研究将起到极大的推动作用，也为我国辐射防护科学事业提供了国际水平的平台。”中国工程院院士、中国辐射防护学会理事长罗琦说。

　　耐心探测暗物质的蛛丝马迹

　　“你知道这里研究的暗物质是什么吗？”“大家私底下都觉得是类似‘宇宙幽灵’的东西。”刘凌发出一阵爽朗的笑声。

　　暗物质，通俗来讲就是“看不见”的物质，不仅肉眼看不见，人类使用各种探测设备和电磁学手段观测也都“看不见”。如果能探测到暗物质，将为人类认识宇宙带来革命性的突破。

　　“这是一场守株待兔的实验。”在实验室一期，清华大学CDEX实验团队研究员景明坤说，由于暗物质与常规物质反应率很低，只能等着暗物质主动来“撞”。

　　自2015年从清华大学核工程与核技术专业本科毕业后，景明坤就来到这里，目前主要进行材料样品本底检测，为基础研究做前期准备。8年来，他执着于寻找“宇宙幽灵”的任何蛛丝马迹。

　　如何找？他带记者来到实验室最核心区域。按下按钮，一扇由聚乙烯材料制成的锯齿状大门缓缓打开。教室般大小的房间里，靠洁净室专用灯照明，寻找暗物质最关键的设备——高纯锗探测器，被包裹在一个比记者还高的长方形铅块里。

　　景明坤说，要提供最纯净的环境，2400米的岩层还不够，房间为探测器“穿”上了6层“防护服”：岩层、墙体、铅块、支撑结构、含硼聚乙烯、铜块。“铅块是200多年前的，自身辐射量极低，目的就是要进一步屏蔽掉伽马射线。”

　　被层层包裹，探测器“泡”在低温液氮中，通过掺杂制成半导体探测器，加上电压后，其中的灵敏区域可以探测来自外界的辐射信号。景明坤说，暗物质可能是均匀分布的，与常规物质反应时肉眼看不到，但探头能探到。“就像拍彩超，拍的时候人没有什么感觉，但留下了照片。”

　　当探测器将所探测到的信号全部记录下来后，清华大学在北京后方的暗物质实验数据中心同步分析数据，并画出暗物质排除线。“排除线画得越多，就越接近找到，这不是几天、几个月就能搞定的事。”景明坤说，接下来，将把探测器去壳“裸泡”在液氮里，聚焦攻克液氮对探测器造成的影响，进一步降低辐射、提高探测器灵敏度，为之后的研究铺路。

　　在二期锦屏大设施里，上海交大PandaX实验团队则采用液氙探测器寻找“宇宙幽灵”，并同步探测中微子。“关键还是低本底环境。”刻度组研究员李晨翔说，通过将探测器放在超纯水中，进一步屏蔽射线，从而更精确地寻找。今年5月，该团队将最新研究成果发布在国际顶级刊物《Nature》上，这是该刊物发表的首篇关于暗物质的文章。

　　当前，入驻的实验团队已取得多项国际领先的科研成果，在较短时间使我国暗物质直接测量实验从无到有，并迅速达到国际先进研究水平。“未来，我们计划开展43吨级液氙暗物质研究，并启动百吨级实验大科学培育计划，进一步寻找暗物质。”李晨翔说。

　　深地医学研究细胞衰老肿瘤治疗

　　实际上，实验室除了开展暗物质、中微子、核天体物理等前沿物理科学研究，还是一个开放共享的大科学装置，为深地岩体力学、深地医学等深地科学提供绝佳的研究平台。

　　下午5点多，距离实验室20公里左右，记者来到营地。这里，四周被巍峨大山围绕，夕阳斜落，一缕阳光打在锦程楼上，四川大学华西医院深地医学实验室的地面实验室，就坐落于此。

　　“团队分别在地面、埋深1000米、1500米以及2400米处设置了4个对照实验室，进行深地原位生命观测。”华西医院深地医学中心博士研究生邹宇豪介绍，不同深度对宇宙辐射屏蔽的效果存在数量级差异，国际上目前主要在地下1000米进行研究，团队选择1000米、1500米与国际上实验室的研究结果进行对比，2400米则是国际上没有的深度。

　　此前有研究发现，在地下，肿瘤细胞生长增殖速度有所减缓，果蝇寿命延长。邹宇豪说，接下来将在此发现的基础上，利用实验室低本底环境，选择斑马鱼等模式动物构建细胞衰老模型，对生物感知辐射、细胞衰老、肿瘤治疗等问题展开研究。

　　作为“新人”，邹宇豪来实验室已半年，觉得每天都过得很充实，“我们的研究具有很强的前瞻性，未来转化的可能性，非常值得期待。”

　　“老人”景明坤8年来扎根于此，每天早上8点半进实验室“上班”，下午5点半“下班”，晚上回到营地还要撰写研究报告。在他看来，自己对研究一如既往饱含着热情，“这离不开和其他团队的交流，以及强大的后勤保障工作与生活。”

　　锦程楼外，食堂、宿舍、文体中心依次坐落在营地里，办公、健身、娱乐等设施一应俱全。甘珩佚说，做好保障工作，就是助力科研人员心无旁骛地做研究。

　　当前，雅砻江公司锦屏地下实验室管理局一方面为实验室提供运维服务和综合后勤保障，另一方面也在招聘博士后到实验室做相关科研。实验室管委会主任委员、雅砻江公司党委书记、董事长祁宁春说，锦屏大设施是国内唯一一个校企共建的国家重大科技基础设施项目，未来将进一步探索实现产学研深度融合，促进科学成果转化，助力推动我国在基础研究领域的自主创新能力和科技综合实力提升。

　　采访结束时，接近晚上6点，营地里的人员陆续前往食堂。看上去，他们的生活和外界没有什么不同。

　　记者此行满足了好奇心，又产生了新的疑问：到底什么时候才能找到暗物质？要是最终探测不到，付出如此大的心血值得吗？

　　路上，耳畔回响起科研人员的话：“人类的天性就是对世界的好奇，好奇心是推动人类科技进步的原动力。”来源：四川日报
 

(编辑：晓东 责编：祁旭）