四川涼山彝族自治州錦屏山,，巍峨聳立,，風(fēng)光秀美，山腳被雅礱江環(huán)抱。

從山頂垂直向下2400米處,，有目前全球巖石覆蓋厚度最深的地下實(shí)驗(yàn)室——中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室,。

在實(shí)驗(yàn)室里有一群科技工作者,，他們喜歡稱自己的科研工作為“守株待兔”,。

他們待的“兔”，可非同一般,！這是宇宙中的神秘物質(zhì)——暗物質(zhì),。暗物質(zhì)，雖然從未被“看見”,，但已被科學(xué)家通過天文學(xué)眾多觀測數(shù)據(jù)得出,，約占整個(gè)宇宙物質(zhì)總質(zhì)量的85%。要知道,，我們目前所看到的恒星,、行星等普通物質(zhì),，僅約占整個(gè)宇宙物質(zhì)總質(zhì)量的15%,。

地下，能有效屏蔽宇宙射線對暗物質(zhì)探測的“噪聲”干擾,。為了探測到暗物質(zhì),，這群科技工作者在大山深處、于“黑暗”之中,，夜以繼日地開展科研攻關(guān),，在暗物質(zhì)直接探測領(lǐng)域走到了世界前列。

暗物質(zhì)世界的跋涉者

2023年6月中旬,，錦屏地下實(shí)驗(yàn)室主任、清華大學(xué)雙聘教授程建平又來到了實(shí)驗(yàn)室二期項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場?？粗矍凹磳⒖⒐さ膶?shí)驗(yàn)室,，程建平激動(dòng)不已：“這里將大大推動(dòng)我國在粒子物理和核物理領(lǐng)域的重大基礎(chǔ)前沿研究，成為我國乃至世界粒子物理學(xué)家探索未知的樂園,。”

2003年,，面對提高我國基礎(chǔ)研究水平的迫切需求，程建平率領(lǐng)十幾人的團(tuán)隊(duì),，瞄準(zhǔn)世界科學(xué)前沿,，立志從事暗物質(zhì)直接探測研究。這一做,，就是20年,。

最開始，我國還沒有地下實(shí)驗(yàn)室,，他們要時(shí)常跑到國外的地下實(shí)驗(yàn)室做研究,。然而，給他們的實(shí)驗(yàn)地方僅有2平方米大,。為了找尋國內(nèi)適合暗物質(zhì)研究的實(shí)驗(yàn)場地,，程建平團(tuán)隊(duì)數(shù)年時(shí)間里，在全國范圍內(nèi)調(diào)研過各種地下空間,，但都不太符合實(shí)驗(yàn)條件,。偶然間，他們看到了錦屏山交通隧道貫通的消息,，腦海中瞬間閃過一個(gè)想法——“場地有了,！”

于是,，他們與雅礱江流域水電開發(fā)有限公司合作,，共同開始建設(shè)實(shí)驗(yàn)室。錦屏地下實(shí)驗(yàn)室低本底組負(fù)責(zé)人,、清華大學(xué)工程物理系研究員曾志,，也是最早參與到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的成員之一。15年來,，他已經(jīng)數(shù)不清到錦屏地下實(shí)驗(yàn)室的次數(shù)和時(shí)間,，趕上任務(wù)緊張，連續(xù)待上幾個(gè)月的情況也時(shí)常出現(xiàn),。

“實(shí)驗(yàn)室里的鋼筋,、水泥、骨料,、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等都需要滿足低輻射本底的要求,，我們對每一處細(xì)節(jié)都進(jìn)行了精密篩選和測量,。”曾志說，實(shí)驗(yàn)室宇宙線通量只有約地面水平的一億分之一,，隨著實(shí)驗(yàn)室從一期4000立方米擴(kuò)大到二期的30萬立方米,，這里已成為全世界最深最大最“純凈”的深地實(shí)驗(yàn)室，是國際一流的前沿物理實(shí)驗(yàn)平臺,。

15年來,，團(tuán)隊(duì)集聚了越來越多對科學(xué)充滿熱愛、對宇宙有強(qiáng)烈好奇的科學(xué)家和科研人員,，在錦屏地下實(shí)驗(yàn)室,，開展暗物質(zhì)直接探測研究。

得出我國首個(gè)暗物質(zhì)直接探測物理結(jié)果,，成功排除美國某實(shí)驗(yàn)組宣稱“探測到暗物質(zhì)”的區(qū)域,，建成國際首個(gè)液氮直接浸泡制冷的點(diǎn)電極高純鍺陣列實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)……團(tuán)隊(duì)取得了一系列國際領(lǐng)先的科研成果，使我國暗物質(zhì)研究實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”,，再到局部“領(lǐng)跑”的跨越,。

齊心協(xié)力突破“卡脖子”難題

過去，在團(tuán)隊(duì)成員心中,，始終有個(gè)坎兒,，極大限制了他們做科研的腳步。

那就是探測暗物質(zhì)的核心裝置——高純鍺探測器長期依賴進(jìn)口,。“我們要研發(fā)出屬于自己的高純鍺探測器,！”2010年起，錦屏地下實(shí)驗(yàn)室副主任,、清華大學(xué)工程物理系研究員李元景帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)踏上了征服探測器的道路,。

從零開始，談何容易,！因暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)對高純鍺探測器的靈敏度要求非常高,，李元景與團(tuán)隊(duì)既要能夠制備高純度鍺晶體，還要摸索探測器制作整套工藝,。“每向前走一步,，對我們來說都是一道坎兒，而這樣的坎兒有無數(shù)個(gè),。”李元景說,。

7年時(shí)間，李元景與團(tuán)隊(duì)攻克了高純鍺探測器“卡脖子”技術(shù),，研發(fā)出了我國第一臺500克級高純鍺探測器。自此,，高純鍺探測器的研發(fā)駛?cè)肓?ldquo;快車道”,，1公斤級,、1.5公斤級也陸續(xù)問世。

“做科研就要勇于沖破黎明前的黑夜,，一旦迎來第一縷曙光,，前方將是萬丈光芒。”李元景滿懷憧憬地說,，“接下來,，我們的目標(biāo)是要完成百公斤級的高純鍺探測器。”

在錦屏地下實(shí)驗(yàn)室,，非常鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)成員大膽假設(shè),、勇敢嘗試。隨著實(shí)驗(yàn)室里高純鍺探測器規(guī)模的不斷擴(kuò)大,，捕捉到的脈沖信號越來越多,，對錦屏地下實(shí)驗(yàn)室讀出電子學(xué)組負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)工程物理系副研究員薛濤提出了更大挑戰(zhàn),。

“面對海量信號，我們既需要提高讀出帶寬,，將更多脈沖信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號存儲到電腦中,，同時(shí)也要避免在舍棄電子學(xué)‘噪聲’時(shí)，將隱藏在其中的有用信號誤刪掉,。”薛濤向記者講述著所面臨的困難,。

他們產(chǎn)生了一個(gè)大膽想法，將讀出帶寬從1千兆比特每秒（Gbps）提升到40千兆比特每秒,，并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合數(shù)字濾波,，研究新的實(shí)時(shí)在線處理算法，對波形數(shù)據(jù)進(jìn)行初步篩選,。

剛開始,，薛濤對這個(gè)想法還比較猶豫，步子邁這么大,，究竟能不能實(shí)現(xiàn),？“就去做吧！”在錦屏地下實(shí)驗(yàn)室的大力支持下,，薛濤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)奮力攻克一道道難關(guān),。

“我們發(fā)現(xiàn)啦！”2023年3月的一個(gè)深夜,，薛濤的手機(jī)收到一條令人振奮的消息,。“多年來，我們一直夢想著在電子學(xué)‘噪聲’里找到隱藏其中的有用信號,，為之后疑似暗物質(zhì)信號分析提供更多有用的數(shù)據(jù),，這次終于成功了,。”薛濤說。

把接力棒交到年輕人手中

“由清華大學(xué)負(fù)責(zé)的錦屏地下實(shí)驗(yàn)室,，既要推出科研成果,，還肩負(fù)著培養(yǎng)人才的使命。”李元景說,，“我們團(tuán)隊(duì)的主力就是這些80后,、90后的青年科研人員，將年輕人培養(yǎng)起來同樣也是重要成果之一,，為此我們給了年輕人很多挑大梁的機(jī)會(huì),。”

2017年1月，剛在國外完成博士后的田陽,，一回到清華大學(xué),，就在探測器組負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)工程物理系首席研究員李玉蘭的指導(dǎo)下,，承擔(dān)起了下一階段的重要任務(wù)——將高純鍺探測器的制冷方式由真空腔液氮直冷改為液氮裸浸,。

對于這項(xiàng)重任，田陽感到壓力很大,，但又充滿能量與干勁,。“國際上關(guān)于暗物質(zhì)探測競爭激烈，我們必須分秒必爭,。”他說,。熬夜甚至通宵，對田陽來說是常有的事,。他至今還記得2018年12月第一次將調(diào)整后的高純鍺探測器放入液氮中的那個(gè)夜晚,，他和團(tuán)隊(duì)盯到凌晨2點(diǎn)還不舍得離開。

5年里,，田陽發(fā)現(xiàn)問題,、解決問題，終于使高純鍺探測器達(dá)到了未來實(shí)驗(yàn)要求,。如今已是副研究員的他,，正期待著將研究成果，盡早應(yīng)用在錦屏地下實(shí)驗(yàn)室二期的液氮恒溫器中,。

2023年7月初，錦屏地下實(shí)驗(yàn)室暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)組成員,、清華大學(xué)工程物理系助理研究員楊麗桃,，來到錦屏地下實(shí)驗(yàn)室，對高純鍺探測器進(jìn)行現(xiàn)場的安裝調(diào)試。

從讀博士開始,，楊麗桃就在錦屏地下實(shí)驗(yàn)室科學(xué)部負(fù)責(zé)人,、清華大學(xué)工程物理系首席研究員岳騫和暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)組負(fù)責(zé)人,、清華大學(xué)工程物理系副教授馬豪的指導(dǎo)下,，從事暗物質(zhì)探測研究工作。當(dāng)時(shí),，開發(fā)出能夠甄別疑似暗物質(zhì)信號的數(shù)據(jù)分析方法,，迫在眉睫。楊麗桃給自己定下了“軍令狀”：“不做出來,，不理發(fā)不刮胡子,。”

在錦屏地下實(shí)驗(yàn)室，楊麗桃利用白天做調(diào)試,，晚上回宿舍寫算法,，幾乎每天都保持著高強(qiáng)度的工作狀態(tài)。其間,，大家看到頭發(fā)超過肩膀的楊麗桃,，都快認(rèn)不出來了，“一點(diǎn)也不像個(gè)90后的小伙子”,。

兩年后,，當(dāng)楊麗桃穿戴整齊、干凈利落地出現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)面前,，大家知道,，他做出來了！

在團(tuán)隊(duì)中,，像田陽,、楊麗桃這樣執(zhí)著的青年科研人員還有很多，他們在重大項(xiàng)目的歷練中,，逐漸成長為科研創(chuàng)新的骨干力量,。

“我們可以放心地把接力棒交到他們手中，相信他們會(huì)取得更大的突破與創(chuàng)新,！”程建平說,。

（原標(biāo)題：在地下2400米攀登世界科技高峰）

【責(zé)任編輯：趙康麗】

【內(nèi)容審核：符   堅(jiān)】