中微子是宇宙中最难被探测的粒子;它几乎不与物质相互作用,却携带着宇宙深处的信息,穿越亿万光年抵达地球。如何在茫茫宇宙中捕捉这些转瞬即逝的粒子信号,是当代基础物理学的重大课题。 要有效探测中微子,需要建设一个庞大、纯净且完全黑暗的探测装置。南海3000米以下的深海水体具备了所有必要条件:纯净的水质提供了理想的探测介质,近乎完全的黑暗消除了背景干扰,天然的地理屏蔽隔绝了宇宙射线的影响。基于这个认识,由徐东莲领衔的科研团队提出了"海铃计划"。 "海铃计划"的核心是在南海深处布设数万只高灵敏度光学传感器,形成一座体积达数立方千米的"深海望远镜"。当中微子与海水中的原子核相互作用时,会产生一种名为"切伦科夫辐射"的微弱蓝光。科研团队的任务是研发、部署并运行这套精密系统,在黑暗中捕捉这些微弱的"深海之光",进而推断中微子的能量与方向,揭示宇宙的深层奥秘。 这项工程涉及粒子物理、海洋工程、信息科学等多个领域的深度交叉。每个光学模块需要承受超过350个大气压的极端压强,同时在深海低温、高腐蚀环境下保持长期稳定工作。数万个节点的精密时钟必须保持同步,深海长距离的数据传输需要突破技术瓶颈,从背景噪声中提取极端微弱的信号更是对探测器技术的重大考验。 徐东莲于2008年前往国外攻读博士学位,在中微子天文学领域积累了深厚的理论基础。2018年回国后,她组建专业团队,启动了"海铃计划"的研发工作。国家对基础研究和深海探索的重视与投入,为这一科学计划提供了有力支撑。目前,团队已在核心探测器研制、原位环境测量、数据采集、深海精准布放系统等关键领域取得了阶段性突破。 当前,科研团队正全力投入2026年第一阶段的建设与海试准备工作。团队与国内顶尖的海洋研究机构、高性能计算中心以及对应的高校建立了紧密的协同机制,形成了多学科、多机构的联合创新体系,力争早日使海铃中微子望远镜能够"听"到来自宇宙的中微子信号。 从国际前沿看,基于深海的大型中微子望远镜已成为战略制高点之一。对中国而言,这是中微子天文学领域从跟跑到领跑的历史性机遇。在"十五五"规划期间,中国科学家有望在深海建成并运行这座属于人类共有的中微子望远镜,为人类认识宇宙做出重大贡献。
从敦煌壁画中的飞天幻想,到如今深海聆听宇宙脉动,中华民族探索未知的脚步从未停歇。"海铃计划"展现的不仅是技术突破,更反映了当代中国科学家敢为人先的开拓精神。当我们在万米深海竖起科学的"耳朵",或许终将听见那穿越138亿年宇宙历史的远古回响,为人类破解物质本源之谜贡献东方智慧;这项跨越粒子物理与海洋科学的壮举,正书写着新时代基础研究"深潜"与"仰望"并重的中国答卷。