四川发布客户端消息 7月20日，记者在四川省雅砻江锦屏山隧道举行的“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”启动仪式现场获悉，由清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司共同建设的中国首个、世界最深的极深地下实验室──“中国锦屏地下实验室” 作为国家重大科技基础设施项目正式启动建设。
△ 启动仪式现场
推动物理学跨步，探测宇宙“你不知道的事”
“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”项目到底是什么？记者了解到，该项目是面向超越当前粒子物理标准模型的新粒子和新物理的重大基础前沿研究。简言之，人类目前所熟知的物质仅占宇宙总质量的约4.9%，除此之外，人类所“看不见”和“不了解”的暗物质约占26.8%，暗能量约占68.3%。这里便开展暗物质直接探测实验、无中微子双坐车c贝塔衰变实验，以及核天体物理领域关键核素合成过程和恒星演化等基础科学前沿研究。
△位于地下2400米深的极深地下实验室
实验室为何设在地下2400米？现代物理学的重大突破常常需要极端实验条件，极深地下实验室就是开展粒子物理与核物理、天体物理学及宇宙学等领域重大基础前沿物理实验研究的重要设施。在这里，能对实验进行干扰的宇宙射线仅为地表的约亿分之一。能探究极深地下近零宇宙射线本底条件下各类基础前沿领域探测新机理、新方法、新技术，发展极低辐射本底屏蔽新方法与新技术，为我国粒子物理和核物理领域的重大基础前沿物理问题研究提供平台支撑。
30万立方米超大地下研究空间，助力各领域研究发展
据悉，2009年，清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司（原二滩水电开发有限责任公司）合作，在锦屏山隧道中间位置的地下2400米处修建极深地下实验室。2010年底，“中国锦屏地下实验室”建成投入使用，成为我国首个、也是全球最深的地下实验室。2014年，清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司签署协议，共同建设“中国锦屏地下实验室”二期工程，将地下可用实验空间由原来的4000立方米增加到30万立方米。
除了中国以外，目前还有美、加、意、英、法、日、韩7个国家拥有具有代表性的地下实验室。“目前来说，中国锦屏地下实验室的实验环境算是最好的。”扎根地下实验室三年的研究人员景明坤告诉记者。项目建设完成后，中国锦屏地下实验室将具备国际领先的深地物理实验综合条件。有望成为世界深地物理实验的中心，推动我国开展国际级大科学合作，吸引国内外顶尖学者前往开展前沿物理实验，为取得重大物理突破提供基础设施保障。
△位于中国锦屏地下实验室（二期）内的CDEX-1T实验用液氮罐
与国际上其他的地下实验室相比，中国锦屏地下实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间最大，并且具备交通便捷、电力及水源充足、基础设施完备等优势。
同时，该项目还将提供一个近零宇宙线本底的地下辐射计量平台，可以解决极弱放射性基准测量和低剂量率刻度的难题，为我国建设完善的辐射计量基准提供实施条件，推动海洋科学、材料科学、环境科学、生物学等交叉领域的研究，为这些学科领域提供一个国际一流的极低本底交叉创新平台。
从“跟跑”到“并跑”，目前我国研究已达国际先进水平
记者实地探访得知，自中国锦屏地下实验室一期建成投入使用以来，已经开展了清华大学主导的高纯锗直接探测合作组（CDEX）、上海交通大学主导的液氙直接探测合作组（PandaX）等暗物质直接探测实验，以及清华大学主导的锦屏中微子实验等，取得了一系列研究成果，在较短的时间内使我国暗物质直接探测实验从无到有，研究水平达到国际先进。
△中国锦屏地下实验室一期投入使用以来，已取得一系列研究成果
2013年，清华大学领导的CDEX合作组在国际上发表了中国第一个自主暗物质研究成果，研究水平达到国际第一阵营。2014年，合作组又获得了10GeV以下能区里同类探测器最灵敏的实验结果，确定性地排除了美国CoGeNT实验组多年来宣称的暗物质存在区域。2018年CDEX合作组发表了4-5GeV能量区间当时国际最好的暗物质探测灵敏度实验结果。
能量区间的缩小都是一点一滴的进步而得出，这也意味着，我们距离探测到暗物质越来越近，越来越近……未来，合作组将通过不断“升级”探测器，把探测灵敏度再提升两到三个量级，可以同时测量暗物质和无中微子双贝塔衰变两个重大前沿科学问题研究。
发展迎来新阶段，将建设国际领先极深地下研究中心
在一系列成果的基础上，2018年12月，国家重大科技基础设施“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”项目可行性研究报告获得国家发改委批复，锦屏地下实验室正式纳入国家重大科技基础设施项目，标志着锦屏地下实验室建设进入到新的发展阶段。
“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”是“十三五”时期国家优先安排建设的重大科技基础设施。由国家发展改革委牵头建设管理，教育部和四川省人民政府共同主管，法人单位是清华大学，共建单位为雅砻江流域水电开发有限公司。这既是四川承担国家战略的一份重大责任，也是四川加快创新驱动发展进程中的一件大事。项目建成后将成为国家重要的创新平台，为建设国际领先水平的极深地下研究中心、科学考察和科普教育基地奠定坚实基础，将进一步夯实我国科技基础、推动科技进步，提升自主创新能力和国际影响力。
四川发布客户端记者 周俐君