中国建成全球最大中微子探测器“江门实验室”，地下700米捕捉“幽灵粒子”破解宇宙反物质之谜。

在广东江门开平市的地下700米深处，一个直径35.4米的巨型球体正在悄然捕捉宇宙中最神秘的“幽灵”——中微子。这不是科幻电影场景，而是中国科学家主导的国际大科学项目：江门中微子实验。

2025年8月26日，由中国科学家主导、17个国家科研人员共同参与的江门中微子实验（JUNO）正式运行取数。这个历时10年建设的地下球形装置，肩负着一个宏伟使命——确定中微子的质量顺序，这将有助于解开宇宙中“反物质消失之谜”。

这个被物理学家戏称为“捉鬼”的大科学工程，使用的探测器规模是美国同类型实验室的1667倍。2万吨液体闪烁体、4.5万只“黄金眼”光电倍增管，组成了这个人类探索微观世界的超级利器。

01 地下700米的超级“捉鬼”装置

在江门开平市的地下700米山坳中，一个深44米的水池中央，伫立着直径35.4米的球形探测器。这个巨大的“捉鬼”装置由4.5万只金光闪闪的光电倍增管组成，远看如同地底深处散发黄色光芒的恒星。

这些被称为“黄金眼”的光电倍增管能够将光信号转换为电信号，帮助科学家分析中微子的特性。为了让难以捕捉的中微子尽快“现身”，球型装置内部灌注了2万吨液体闪烁体，规模堪称世界之最。

这个地下实验室的建设过程充满挑战。施工人员曾遇到每小时500吨地下水涌出的难题，还有地下氡气的辐射威胁。但科研团队一一克服，最终建成了这个世界最大的中微子探测器。

02 为什么要捕捉“幽灵粒子”？

中微子被称为“幽灵粒子”，因为它无处不在却又难以捕捉。每秒有3亿亿个太阳中微子穿过每个人的身体，甚至人体内因钾-40衰变，每天会产生4亿个中微子。

这种粒子几乎不与物质发生作用，可以任意穿越物体。正是因为这种特性，中微子成为物理学界的“梦魇”，也是许多物理学家梦寐以求的研究对象。

中微子研究之所以重要，是因为它与宇宙最大的谜团之一——“反物质消失之谜”密切相关。宇宙大爆炸应该产生等量的正物质和反物质，但现实中却几乎只有正物质存在。中微子可能是解开这个谜题的关键。

03 中国科学家的“捉鬼”之路

王贻芳院士是江门中微子实验的首席科学家。他曾在1980年代成为丁肇中在瑞士日内瓦招收的唯一一位中国大陆学生，如今已成为中国高能物理学的领军人物。

2001年，王贻芳放弃在国外顶尖研究机构的工作机会，选择回国开展当时国内只有极少数人了解的中微子研究。他的第二个项目就直奔粒子物理学最重大的研究——寻找中微子的第三种振荡模式。

2003年冬天，王贻提出大亚湾中微子实验方案。经过多年努力，2012年3月8日，他的团队率先发现了第三种中微子振荡模式，这一成果入选《科学》杂志“年度十大科学突破”。

大亚湾实验的成功为江门实验奠定了基础。2013年，江门中微子实验获批，两年后正式开工建设，目标更加远大——测量中微子质量顺序。

04 打破国外技术垄断

建设过程中，中国团队面临诸多技术挑战。日本滨松公司曾扬言中国人造不出高性能光电倍增管，但王贻芳团队历时11年攻关，自主研发了20英寸高性能光电倍增管，成功将成本降低至进口产品的四分之一。

这种自主研发的精神贯穿项目始终。从探测器设计到液体闪烁体配方，从施工工艺到数据分析软件，中国团队攻克了一个又一个技术难关。

这些突破不仅保证了实验的顺利进行，也为中国培养了一支高水平的研究团队，积累了宝贵的大科学工程建设经验。

05 科学探索的不确定性

尽管投入巨大，但科学探索从来都不是保证百分之百成功的赌博。王贻芳坦言：“科学如果在开始发现之前，你就承诺说一定能发现什么粒子，那么这个发现一定不会特别重大。”

中微子实验尤其如此。这些“幽灵粒子”极难捕捉，实验结果充满不确定性。也许投入数十年的研究和巨额资金后，得到的只是一个否定的答案。

但正如王贻芳所说：“高能物理实验，核心的核心不在于最后的数据分析，不在于最后发文章，而是在于思想，在于你设计的设备。”

06 国际合作的大科学工程

江门中微子实验是真正的国际大科学工程，有17个国家的科研人员参与其中。这种国际合作不仅分摊了研究成本，更汇聚了全球顶尖的智慧和资源。

国际合作在大科学工程中尤为重要。每个国家都能带来独特的 expertise和技术优势，通过优势互补推动项目向前发展。

江门中微子实验的成功运行，展现了中国主导国际大科学工程的能力，也为未来更多国际合作项目积累了经验。

07 科学精神与未来展望

江门中微子实验代表了一种科学精神：在科学分析和论证的基础上，最大程度地坚持自己的判断，勇闯未知领域。

这种精神不仅适用于科学研究，也适用于任何想要做出创新成就的人。面对未知和不确定性，唯有坚持和勇气才能开辟新的道路。

王贻芳说：“我们要追求的，是中国拥有一个这样的大型装备。我不确保此后我们会得到诺贝尔奖，但我们要追求，中国可以成为世界科学中心，今后的技术中心。”

江门中微子实验的建设过程，本身就是一部中国科技自立自强的奋斗史。从被国外技术封锁到实现关键设备自主研发，从跟随研究到引领方向，中国科学家用十年时间走完了别人几十年的路。

这个地下700米的“捉鬼”装置，不仅捕捉着宇宙中的“幽灵粒子”，更承载着中国成为世界科学中心的梦想。无论最终能否解开中微子的所有谜团，这个过程本身就已经意义非凡。

正如王贻芳所说：“只要把这个设备做出来，该发现的就永远在那，跑不掉的。”科学奖励的是做好充分准备，愿意等待到最后的人。在探索宇宙奥秘的道路上，中国科学家已经做好了准备。