開欄的話 國之大事，首重科技。70年來，中國科技呈現(xiàn)出趕超世界強國的氣魄。一次次科學突破，一件件工程問鼎，令人喜悅，令人感動。深埋山底的中微子探測器、九天之上的量子通信機……每一次閃爍，每一聲嘀嗒，都是為新中國前進的步伐計數(shù)。70年來，中國科技的高光時刻頻現(xiàn)，在此，本報特開設“科技創(chuàng)新70年·歷程”專欄，讓我們一起回顧中國科技發(fā)展征程上的精彩故事。

2012年3月8日，中科院高能物理研究所的報告大廳里，所長王貽芳宣布：中微子的第三種振蕩模式被發(fā)現(xiàn)了!大廳里掌聲雷動;1小時內(nèi)，賀電與歡呼聲從世界各地飛來。大亞灣中微子實驗的成功，被稱為新中國成立以來最重大的實驗物理成就。

贏下這次強手如林的沖刺賽，中國科學家們不禁感慨十年來的酸甜苦辣。

上天眷顧有準備的人

2003年秋天，深圳東邊40公里，來自北京的幾位物理學家登上了海邊的排牙山。

山上樹木蔥蘢，也遮不住嶙嶙的花崗巖。近在咫尺，是大亞灣核電站灰色水泥外殼的4座反應堆。

物理學家難抑興奮：核電站旁邊有這樣一座小山，難道是上天眷顧中國高能物理學界——核電站放出海量的中微子，可供測量;幾百米厚的山體隔絕宇宙射線的干擾。

21世紀初，中微子成為高能物理學的寵兒。難以測量的它，寄托了解決宇宙基礎謎題的希望。隨著國際上看好中微子研究前景，俄、法、美、日、韓等國相繼提出8個測量“中微子第三種振蕩”方案。

此時，中科院高能所的王貽芳、曹俊拿出自己的人才基金，加上高能所特批的100萬元，開始中微子實驗的選址勘測。2003年，他們聽說深圳大亞灣核電站邊有座小山，立刻來勘查。

登上排牙山之前，他們的腦子里已有了主意：不造大探測器(當時認為只有體積大才能提高精度)，而是做成幾個小的、模塊化的探測器。這樣便于實驗中探測器的遠近點交換，而且運進去不需要太大的隧道，便于施工。

事實證明，大亞灣設施雖然完工晚于競爭對手，但由于探測器體積小，洞外安裝完畢，運進去稍加調(diào)試就能工作。而且多模塊探測大大降低了實驗誤差。

無私合作成就大科學工程

在科學家的論證和聯(lián)絡下，最終科技部、中科院、國家自然科學基金委、廣東省、深圳市和中國廣東核電集團共同出資1.57億元，加上美國能源部出資3400萬美元，大亞灣實驗成為當時中國基礎科學領域最大的項目。

中科院高能所在深圳無土地、無法人資格，不能向市政府申請開工。協(xié)調(diào)決定，以中廣核集團的名義申請建設，深圳政府予以支持。

科學家備受感動：中微子實驗不會為深圳市和中廣核集團帶來利潤，只帶來無限多的麻煩。而中廣核集團慷慨出資3500萬元。“大亞灣實驗開創(chuàng)了國家、地方政府、企業(yè)及國際合作共同支持基礎研究的先例。”中科院高能所原所長陳和生院士說。

“為了核電站的安全生產(chǎn)，我們必須要讓爆破量達到最小。”工程項目經(jīng)理車紅星說，最小的一次爆破僅使用了200克炸藥。

“為了執(zhí)行核安全標準，我們的隧道建設延長了約2年。”大亞灣實驗總工程師莊紅林說，這次工程實施了近3000次爆破，開掘了3000米地下隧道和5個地下實驗廳。

中心探測器鋼罐，直徑5米、高5米，壁厚僅1厘米，變形要在1毫米以內(nèi)。廣東中澤重工公司的洪紫林說，他們進行了80多次焊接試驗，一個20噸的鋼罐“用了一年多時間才完成”。

“成本是正常產(chǎn)品的7倍，單論這個項目我們是虧了錢的。”洪紫林說，“但我們能參與到國家項目中很榮幸。”

中國制造質(zhì)量無可挑剔

實驗中關鍵的“閃爍液體”，是中科院高能所自己研發(fā)配制的。要讓釓與烷基苯混合起來，長期透明，很難。法國的實驗，液閃100天就渾濁，實驗被迫終止。大亞灣的科學家經(jīng)過幾年摸索，才把液閃配方的穩(wěn)定流程搞清楚。他們摻入0.1%的一種稀土元素，縮短了中子的俘獲時間同時降低噪聲。

同一實驗廳放置2—4個全同探測器進行對比測量，這個方案曾被美國合作方激烈質(zhì)疑。最后證明中國人的想法是大膽而正確的。

裝配大廳的水泥地面建設完工后，來自美國的科學家，趴在地上一寸一寸用硬木敲擊，側耳傾聽，保證地面沒有一點點空隙，以確保設備的安裝質(zhì)量。他們發(fā)現(xiàn)“中國人的施工質(zhì)量無可挑剔”。

實驗開始后，每天數(shù)據(jù)多達250GB，同時傳輸?shù)奖本┲锌圃焊吣芩褪澜绺骱献鲉挝唬蟹降姆治鍪亲羁斓?最終結果采用了中方的分析。曹俊說，這歸功于中方預先開發(fā)分析軟件，并模擬演練。

別人在過年，大亞灣在沖刺。大亞灣的成功是“搶”出來的，與各國一流科研機構的合作中，中國團隊憑實力贏得了尊重，讓國際高能物理界看到了漂亮的中國數(shù)據(jù)，聽到了響亮的中國聲音。

爭分奪秒率先撞線

3個實驗大廳先后挖好。為爭取時間，剛挖好的洞廳，就開始安裝設備。新巖洞又熱又潮濕，進去20分鐘渾身濕透。回到宿舍，大家累得“只能躺著洗個涼水澡”。

裝配吊車的一個螺栓壞了，由于是特制的，必須從河南取來。馬上有科學家坐飛機過去，機場交接，即刻返回。

實驗室電纜布線，設備工藝，與國際同行網(wǎng)上開會……為贏得國際競爭，大亞灣沒有節(jié)假日，“白加黑”“五加二”，兩班倒工作16個小時是常態(tài)。

在研制液閃大規(guī)模混制設備時，工作人員連續(xù)一個月試產(chǎn)，每天從上午忙到第二天凌晨4時。

2011年，日、美、法等國相繼發(fā)布了中微子第三種震蕩的“跡象”。為首先撞線，大亞灣果斷改變8探測器的方案，先使用6個探測器，2011年12月24日起至2012年2月17日搶先測數(shù)。成功結果就來自這一階段的數(shù)據(jù)。

論證4年，施工3年，安裝實驗設施1年，取數(shù)55天，分析只用半個月，這就是大亞灣的速度。進度曾經(jīng)領先世界的韓國同行，在中科院高能所成功后3周發(fā)布了類似結果。

中科院高能所宣布成功當天，李政道先生發(fā)來郵件：“這是物理學上具有重要基礎意義的一項重大成就。”

大亞灣人自稱“一群勤勞的螞蟻”：工作在陰暗潮濕的隧道，卻造出一座美麗的科學宮殿。

標簽： 大亞灣中微子實驗 中國制造