<p class="ql-block">在四川省凉山州锦屏山的深处，藏着一个神秘的地方——中国锦屏地下实验室（CJPL）。这里位于锦屏水电站锦屏山隧道中部，垂直岩石覆盖达2400米，是世界岩石覆盖最深的实验室。这个实验室以锦屏山为天然屏障，依托水电站深埋长隧洞而建，为科学家们提供了一个绝佳的研究场所。</p> <p class="ql-block">中国锦屏地下实验室是粒子与核物理学、天体物理学及宇宙学等领域研究的重要基地。在这里，科学家们可以进行暗物质探测、中微子物理实验等前沿课题的研究。这些研究对于揭开宇宙的奥秘、理解物质的本质具有重要意义。</p> <p class="ql-block">2010年12月，中国锦屏地下实验室正式投入使用。经过多年的建设与发展，2023年12月7日，二期极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施正式投入科学运行。到了2024年12月29日，关键科学实验设备进入调试运行阶段，标志着实验室进入了新的发展阶段。</p> <p class="ql-block">回首2010年12月12日，中国首个极深地下实验室——“中国锦屏地下实验室”在四川雅砻江锦屏水电站揭牌并投入使用。实验室的建成，让中国拥有了世界一流的洁净低辐射研究平台，能够自主开展如暗物质探测这样的国际前沿基础研究。清华大学实验组率先入驻，启动了暗物质探测工作，随后2011年上海交通大学等研究团队也加入进来，共同探索暗物质的奥秘。</p> <p class="ql-block">2018年12月，国家发展改革委正式批复了“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”可行性研究报告。2019年7月，中国锦屏地下实验室正式启动了国家重大科技基础设施项目建设。2020年12月，雅砻江流域水电开发有限公司锦屏地下实验室管理局成立，锦屏大设施正式开工。2021年3月，国家“十四五”规划发布，锦屏大设施成为前瞻引领型国家重大科技基础设施。</p> <p class="ql-block">2022年10月，中国锦屏地下实验室二期项目建设稳步推进，项目团队克服了“地下2400米”的极限挑战，致力于建设最“纯净”的实验室。2023年8月31日，全球最大的聚乙烯屏蔽舱建成，实验室舱体进入洁净实验室施工阶段。同年12月7日，锦屏大设施土建公用工程完工，具备了实验条件。</p> <p class="ql-block">这标志着世界最深、最大的极深地下实验室正式投入科学运行。首批来自清华大学、上海交通大学、北京师范大学、中国原子能科学研究院、中国科学院武汉岩土力学研究所等高校和科研院所的10个实验项目组进驻开展科学实验。锦屏大设施未来将发展成涵盖粒子物理、核天体物理、宇宙学、生命科学、岩石力学等多学科交叉的世界级深地科学研究中心，助力国家科创平台的“跨越式提升”。</p> <p class="ql-block">该项目由中建三局承建，面积约4万平方米，空间容积约30万立方米，由实验厅、辅助隧道、服务隧道、连接隧道、排水隧道五部分组成。实验室利用为水电站修建的锦屏山隧道建成，其垂直岩石覆盖达2400米，为实验提供了“干净”的环境，宇宙线的强度仅为欧洲地下实验室的1/200。</p> <p class="ql-block">连接锦屏一级、锦屏二级水电站的17.6公里交通洞，上面是2500多米厚的山体岩石。这里是研究所成立后首个实验的开展地，专门“搜捕”暗物质。这里是世界上最优越的探测暗物质的环境。</p> <p class="ql-block">地下实验室是粒子物理和天体物理学等领域研究暗物质探测、中微子实验等重大基础性前沿课题的重要场所。实验室采用的高纯锗探测器需要尖端技术和大量资金投入。</p> <p class="ql-block">在宇宙学中，暗物质是指那些不发射任何光及电磁辐射的物质。人们只能通过引力产生的效应得知宇宙中有大量暗物质的存在。现代天文学研究表明：我们所认知的部分大概只占宇宙的4%，暗物质占了宇宙的23%，还有73%是一种导致宇宙加速膨胀的暗能量。</p> <p class="ql-block">最初的办法是天文观测法，但无法解答“暗物质是什么？”后来，人们又采取间接探测和直接探测的办法。前者是探测暗物质相互碰撞产生的普通物质粒子信号，一般通过地面或太空望远镜探测；后者则用原子核与暗物质碰撞，探测碰撞产生的信号。地下实验室的建成可帮助探测器“挡”去干扰，让其“静心”工作。</p> <p class="ql-block">暗物质在宇宙中是一种颇有“个性”的粒子，它质量很大，但作用力却微乎其微。专家为此打比方说，这就像一只足球能被球网挡住，但是一个小铁球就能穿网而过，这是因为它的截面比球网的网格要小。</p> <p class="ql-block">从地面上开车大概20分钟，就能到达地下实验室。一旦仪器运行稳定后，科研人员只需在地面上的办公室监控探测器运行即可，而地下实验室的所有数据也会传送至地面。因此科研人员无需24小时“守”着探测器。</p> <p class="ql-block">清华大学、上海交大两个实验组已入驻地下实验室，清华大学的暗物质探测器已经率先进入实验室并启动探测工作，而2011年上海交通大学等研究团队也将进入这里开展暗物质的探测研究。两个实验组的探测方式并不相同，上海交大将使用液氙探测器在此开展暗物质的直接探测，清华将采用低温半导体开展探测。</p> <p class="ql-block">选址锦屏山隧道是因为锦屏山拥有垂直岩石覆盖最大的地理优势，实验室是从隧道的侧面开挖出来的，长40米，宽、高各为6米，深埋在地下，实际位于水平地面上。实验室各种仪器、设备、探测器、通风设备等都很好，地下实验室的所有数据都传送至地面。</p> <p class="ql-block">据资料显示，美国、英国、法国、意大利、加拿大、日本等许多国家都已经建立起地下实验室。其目的都在于希望能够成为在世界上最早发现暗物质的国家。</p> <p class="ql-block">专家表示，粒子物理探求的是物质最深层次的奥秘。每一个科学发现都使人类对物质世界的认识更进一步。</p>