2025年8月26日，廣東(dong) 江門地下700米深處，一座直徑41.1米的不鏽鋼網殼托起巨型有機玻璃球，4.5萬(wan) 隻光電倍增管“亮瞎眼”——江門中微子實驗（JUNO）正式運行取數。

這座耗時12年、總投資超30億(yi) 元的大科學裝置，以“超級眼睛”姿態捕捉宇宙中最神秘的“幽靈粒子”中微子，標誌著我國在粒子物理領域實現從(cong) “跟跑”到“領跑”的跨越。

中微子被稱為(wei) “宇宙信使”，其質量排序測定是粒子物理未來十年核心問題。JUNO通過探測53公裏外台山、陽江核電站產(chan) 生的中微子，以超高精度測量能譜，靈敏度超越國際同類實驗。實驗核心裝置包括2萬(wan) 噸液體(ti) 閃爍體(ti) 探測器、自主研發的20英寸光電倍增管陣列，以及全球首創的41.1米直徑不鏽鋼網殼結構。

“這是人類首次建成如此規模的專(zhuan) 用中微子探測器。”JUNO合作組發言人王貽芳院士表示，實驗將推動中微子振蕩參數精度提升10倍，並為(wei) 尋找質子衰變、暗物質等前沿課題提供平台。

在江門開平市金雞鎮打石山地下700米，一座直徑41.1米的不鏽鋼網殼撐起人類探測中微子的“超級眼睛”。這座深埋花崗岩中的實驗大廳，藏著全球有效質量最大的2萬(wan) 噸液體(ti) 閃爍體(ti) 探測器——相當於(yu) 10個(ge) 標準遊泳池的容量。

探測器核心是一個(ge) 35.4米直徑的有機玻璃球，周身密布4.5萬(wan) 隻光電倍增管，其中2萬(wan) 隻20英寸“黃金瞳”可捕捉比手機屏幕亮度低百億(yi) 分之一的閃爍光。

為(wei) 抵禦地下岩層壓力，科學家采用鋼網架結構替代傳(chuan) 統鋼罐，590根支撐杆將誤差控製在1毫米內(nei) ，創下“全球最大跨度地下洞室（49.5米）”紀錄。

“這裏就像一座精密的地下鍾表廠。”總工程師馬驍妍比喻道。從(cong) 2015年隧道開挖到2024年探測器安裝，建設團隊攻克了超純水灌注、有機玻璃球合縫等10餘(yu) 項世界級難題，最終讓這個(ge) “地下迷宮”具備每年捕捉2000億(yi) 個(ge) 中微子的能力。

在JUNO的“武器庫”中，最耀眼的當屬自主研發的20英寸光電倍增管。此前，該技術被日本壟斷，單隻價(jia) 格高達2萬(wan) 元。中科院高能物理所聯合企業(ye) 曆時11年攻關(guan) ，最終將探測效率提升至30%，成本降低60%，並獲歐盟專(zhuan) 利授權。

另一項突破是液體(ti) 閃爍體(ti) 的純化技術。實驗要求2萬(wan) 噸液閃的放射性本底低於(yu) 0.008克，相當於(yu) 在遊泳池中撈出一粒鹽。科研團隊通過蒸餾、過濾等工藝，將光衰減長度提升至20米，創世界紀錄。意大利專(zhuan) 家Marco Beretta感慨：“中國團隊把‘不可能’變成了‘標準’。”

更令人驚歎的是鋼結構精度：直徑41米的網殼由2.8萬(wan) 根鋼管組成，螺栓孔公差僅(jin) 1毫米。“這相當於(yu) 在足球場大小的空間裏，用樂(le) 高積木搭建埃菲爾鐵塔。”一位項目負責人這樣比喻。

中微子作為(wei) 構成物質的基本粒子，其質量排序之謎困擾科學界半個(ge) 世紀。JUNO通過測量反應堆中微子能譜，可將質量順序測定精度提升至99%，為(wei) “標準模型”補上關(guan) 鍵拚圖。

更深遠的意義(yi) 在於(yu) 探索宇宙起源。中微子可穿透1000億(yi) 個(ge) 太陽厚度的物質，攜帶著138億(yi) 年前大爆炸的信息。JUNO將聯合“中國天眼”等裝置，構建多信使天文學網絡，有望首次觀測到超新星爆發中的中微子暴。

“這就像給宇宙做CT掃描。”王貽芳院士打了個(ge) 比方。實驗還可能揭示中微子是否為(wei) 自身反粒子（馬約拉納粒子），若證實，將顛覆粒子物理理論框架，甚至為(wei) 暗物質探測提供新路徑。

江門中微子實驗的設計使用壽命長達30年，後期可升級改造為(wei) 世界最靈敏的無中微子雙貝塔衰變實驗，用於(yu) 探測中微子絕對質量，檢驗中微子是否為(wei) 馬約拉納粒子。

這一研究將深刻影響粒子物理、天體(ti) 物理和宇宙學的前沿交叉研究。如果中微子確實是馬約拉納粒子，即反粒子就是自身，將有助於(yu) 解釋宇宙中物質-反物質不對稱性問題。

而且，大科學裝置也是人才培養(yang) 的搖籃。從(cong) 大亞(ya) 灣中微子實驗到江門中微子實驗，一批年輕科研人員已成長為(wei) 項目骨幹。總工程師馬驍妍、本底控製負責人趙潔等青年科學家，在項目建設過程中實現了技術與(yu) 人才的雙重積澱。

國際合作是項目的另一大亮點。JUNO合作組涵蓋來自17個(ge) 國家和地區、74個(ge) 科研機構的近700名研究人員，體(ti) 現了中國主導的國際大科學合作的成熟與(yu) 成功。

當4.5萬(wan) 隻“黃金瞳”持續凝視宇宙，人類對物質本質的認知，或將迎來新的“光年”。