▲我国南溪地底生物医学坐落于2400米的地底。图/新华社

据中央电视台新闻报导，为了科学研究看不见看不见的光子，我国建立了首个甚利韦农底生物医学——我国南溪地底生物医学。

在四川昭通市的澜沧江南溪大湖湾，南溪大坝上方，那时正稳步推进我国南溪地底生物医学三期项目，其坐落于岩石覆盖上方最重处2400米的地底，是当今世界最重最大的甚利韦农底生物医学。

而光子一直是个谜，截取难度较大，到为止，当今世界上也没有人真正截取到它。

纯洁大背景更容易截取光子

为什么科学研究一个银河系课题，要向利韦农进军？

你有没有在寂静的夜里看过天空？寂静大背景更为塑造出了山童的闪耀。他们的地球、月亮除了看不见的月光，这些萤光或是反射光线的化学物质都是由原子构成的，数学家和数学家称之为一般化学物质。一般化学物质的特征是包括磁促进作用，具体来说，可以萤光或吸收光。

在他们银河系中，一般化学物质仅仅占银河系成份的5%，除了近20%是光子，另外75%是更为怪异的暗热量。光子不萤光，他们无法用一般实验手段去截取它；而暗热量则在推动银河系加速膨胀，使其密度更为黏稠。

数学家凭什么晓得光子存有呢？光子虽然不萤光，但它也有重力促进作用。在他们的星系团孔径上，它提供更多了绝大部分重力，把星系团束缚成他们那时看到的样子。如果没有光子，星系团绝大部分就会碎裂了。

可此种方式，只是让他们晓得光子存有，并没有透露光子的具体成份，所以科学家们还是希望能抓到光子或是它们裂变之后的福兰县成份，通过数据重建，从而更好地理解光子的成份，进一步掌握银河系演化、星系团形成等规律。

在地底生物医学找寻光子，或是其它光子，则是更常见的做法。欧美韩国此前已经借助弃置的矿山工程建设了多个地底生物医学。此种方式的关键，是借助厚厚沉积岩抵挡来自银河系空间的高能量光子，提供更多纯洁的大背景，让光子裂变产生的光子凸显出来。

令我国光子科学研究迎头赶上国外先进水平

光子找寻，目前获得的基本是零结果，是逐渐排除不存有的波谱区域。有趣的是，在这个过程中，往往获得许多意料之外的其它成果。

20世纪60年代，美国数学家借助弃置铁矿工程建设的1600米深的地底生物医学，成功观测到了月亮光子。韩国长野县龙崎町一个最重处1000米的弃置砷矿中建造的大型光子观测器，意外观测到了超新星1987A的光子，主持两代观测器的小柴昌俊、梶田隆章先后摘得了诺贝尔物理学奖桂冠。

所以，这样的地底生物医学，不只是一般意义上的一座生物医学，而是集中了多种学科、多种科学目标的大型实验中心。2008年南溪山隧道全线贯通时，清华大学工程物理系一位老师注意到了这里的岩石覆盖达2400米，这正是科学家梦寐以求的黑暗环境，可以令我国的光子科学研究迎头赶上国外先进水平。

2010年12月12日，我国南溪地底生物医学正式揭牌，清华大学光子观测实验组率先入驻，采用半导体材料进行观测；2011年上海交通大学物理系的科学研究团队也入驻，使用液氙观测器工作。两支团队两种方式独立观测，可以交叉验证，并检验更广的波谱区域。

从地面到达地底生物医学，需要在隧道内开车大概20分钟。而仪器在运行稳定状态下并不需要工作人员在地底值守，只需在地面上的办公室监控，实验数据会自动上传。

南溪地底生物医学的建成，帮助我国科学家实现光子科学研究领域从无到有、从跟跑到并跑的跨越，并获得一系列国际一流水平的光子科学研究成果。

比如，去年上海交通大学教授、我国南溪地底生物医学熊猫实验发言人刘江来博士在马塞尔·格罗斯曼国际广义相对论大会上，公布了首个光子搜寻结果。此次结果基于PandaX-4T试运行95天的数据，用0.63吨·年的曝光量，再次刷新了光子性质的边界值。

那时南溪地底生物医学正在扩建的三期工程，将从现有4000立方米扩容到12万立方米。相信会有更多的国际领先的实验成果，不断地从南溪地底生物医学里涌现，正如他们在至暗的夜空，才能看到最辉煌的天空。

撰稿/孙正凡（科普作家）

编辑/徐秋颖

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