柳卫平院士：穿越时空的深地观星人

　　仰望星空，人类总想向着浩瀚宇宙求索真相。可很少有人知道，想要解开构成物质世界的上百种元素从何而来的谜题，不一定遥望星河，而要向着地心深处掘进。为听清宇宙中元素诞生之初微弱的“低语”，核物理和核天体物理学家、中国科学院院士、中核集团中国原子能科学研究院科技委主任柳卫平背对星空，向着四川锦屏山之下2400米前行。厚重的大理岩隔绝大部分宇宙射线干扰，造就一片世间难得的寂静，他担任首席科学家的锦屏深地核天体物理实验（JUNA）已在这里常态化运行。本期北京卫视《大先生》的镜头跟随柳卫平院士潜入地心，破解元素的诞生之谜。

　　2400米之下：一座“不冷”的实验室

　　中国锦屏地下实验室坐落于四川锦屏山，是全球岩石覆盖最深、宇宙射线通量最低的深地实验室，柳卫平院士团队的JUNA实验便扎根于此。这份科研机缘，始于四川凉山锦屏水电站。修建水电站时，工程队伍凿穿锦屏山体，打通隧道，山体内部数千米厚的纯净大理岩层得以显露。得天独厚的岩层条件，让这座大山进入科学家的视野——那几千米厚的纯净大理岩，正是宇宙射线的天然屏蔽体。柳卫平院士当时正在为核天体物理实验寻找理想的深地实验环境，他也曾考虑依托国外深地实验室开展合作，但核心成果不属于我们。与其受制于人，不如自主建设。柳卫平院士下决心，搭建属于中国的深地科研平台。得知清华大学暗物质实验落户锦屏山，他专程前来实地考察，凭着科研直觉笃定：“肯定就是它了。”

　　进入实验室的过程就像是在穿越时空隧道，当终于抵达地下2400米深处时，眼前的空间打破了人们对地下潮湿黑暗的刻板印象——映入眼帘的是如宫殿般宽阔明亮的实验大厅，往来不同实验厅之间需要用电瓶车代步，巨大的通风管道将新鲜空气从九公里外源源不断地输送进来，让科研人员在地下2400米依然能自在呼吸、思考。暗物质、中微子、核天体物理、量子芯片等十余个课题组同时在这里开展前沿探索。正如科研人员所说：“虽然说我们这边可以说是世界上最深的一个冷板凳，但是从科研的成果上来看，冷板凳一点都不冷。”

　　迎难而上：向“圣杯”发起冲击

　　核天体物理界公认的“圣杯”反应，即碳生成氧的反应。诺贝尔物理学奖得主威廉·福勒曾指出，人体中绝大部分元素是碳和氧，可在核天体物理层面，人类并未厘清这些碳和氧是如何产生的。这个反应直接关系恒星演化、宇宙元素丰度乃至生命起源，七十余年来始终是悬而未决的世界级难题。

　　这项研究为何举步维艰？柳卫平将其概括为八个字：反应微弱，干扰严重。为捕捉极其微弱的反应信号，团队将深地加速器亮度提升至国际同类设备的10倍，同时优化探测器效率，把测量灵敏度推向极限；而锦屏地下得天独厚的环境，恰好极大削弱宇宙射线带来的干扰。两大核心瓶颈迎来破解希望，柳卫平带领团队决心向这道困扰学界七十余年的难题发起挑战。

　　真正的考验，来自紧迫的时间。2020年9月，加速器准备运往地下安装。按照锦屏大设施的建设计划，2021年4月全部实验空间就要腾空装修。留给设备安装与实验调试的仅有差不多半年时间。柳卫平果断拍板：“基础研究只有第一没有第二。假如我们放弃这宝贵的半年，可能要等上两三年，说不定国外同行就把皇冠上的明珠摘取了。”

　　团队进驻尚未完全竣工的地下空间，现场照明不足，地面坑洼，科研环境异常艰苦。科研人员就地解决通水、通电、通路难题，像搭积木一样拼装数千个零部件，仅用时两个多月，就完成加速器整体组装。2020年12月26日，随着柳卫平院士一声指令下达，操作人员启动电磁场，束流击打在荧光靶上，一个光点如约出现。柳卫平院士感慨：“有一种梦想成真的感觉。”

　　顺利出束仅仅是起点。实验需要24小时不间断运行，地下暗河裹挟着施工造成的泥沙，导致水泵频繁堵塞，夜班人员常常半夜步行两公里前去清理设备。时间来到最后一个月，团队终于开启真正的“圣杯”反应测量。时间窗口极窄，每一步都像在抢，但团队成员已经因为长时间高强度工作而异常疲惫。紧要关头，柳卫平院士做了一件让所有人意外的事：他跳上木箱，放了一首理查德·施特劳斯的《查拉图斯特拉如是说》。“这个交响曲的庞大叙事跟我们‘圣杯’反应、跟宇宙万物演化的深邃意义是一脉相通的。”他对团队说：“我们现在开展的是核天体物理最重要的实验，虽然到了非常困难的时刻，但实际上是人类离‘圣杯’最近的时候。”恢宏的旋律、通透的解读、掷地有声的鼓励，瞬间抚平了团队连日的疲惫与焦灼。柳卫平院士这番话，不止是情绪的慰藉，更是精神的锚点，点燃了所有人的信念与斗志。重整状态的团队咬牙坚持，于极致的艰难中奔赴真理，迎来了“圣杯”反应测量达到国际最高灵敏度的“日出”时刻。

　　2021年，柳卫平团队对外发布首批研究成果，我国核天体物理研究实现从跟跑到并跑。这也是人类首次将“圣杯”反应的中心温度推进至太阳温度边界。如今JUNA项目已在多项核天体物理课题上取得世界级成果，不断推动人类靠近宇宙起源与演化的真相。

　　从航模到星空：追问“人从哪里来”

　　柳卫平院士与科学的缘分，早在少年时期便已埋下。年少时他在贵州读中学，家离飞机场不远，常看飞机起落，渐渐迷上了航空。“初中时写信给北航，想要一份飞机图纸，没想到他们真的给我寄来了航模图纸。”收到图纸后，他和伙伴找来木料，用线锯切割、胶水黏合，亲手做出了航模。“这段经历，培养了我做科学实验的动手能力。”高考后，柳卫平院士选择了物理专业。在不断学习探索中他发现，核物理与天体物理的交叉领域，蕴藏着很多值得研究的课题，也由此确定了自己深耕的科研方向。

　　从痴迷航模的少年，到深耕核天体物理的院士，柳卫平立足微观原子核世界，解读宇宙演化的宏大命题。在他看来，核能发电、核潜艇都建立在核裂变的基础之上，而当下的深地实验，则是在为未来基础科学积蓄力量。宇宙浩瀚，地球不过沧海一粟，但人类却有能力探寻制约整个宇宙的科学法则。“物理规律奇妙就在于，我们在地球上发现的规律，放到整个宇宙都成立。”

　　深地与高原：两种极限，同一个宇宙

　　从地下2400米到海拔4410米，一段对话把视线从锦屏深地拉向更辽阔的宇宙。柳卫平院士与中国科学院院士、高能宇宙线实验物理学家、高海拔宇宙线观测站“拉索”首席科学家曹臻在节目的最后展开了一场巅峰对谈。一个捕捉元素生成微弱的反应信号，一个追逐高能宇宙射线——两种极限，同一个宇宙。

　　两位院士围绕宇宙之中生命的诞生展开思辨，柳卫平院士认为，生命有它的必然性：“如果我们有一个类地的行星，它的生物演化速度和生物形态可能跟我们不太一样，但它大范围的规律是一样的。”同时他也坦言，元素虽然是生命的基本“砖块”，但这些“砖块”如何组成生命，并不能完全由原子核物理解释。曹臻院士说：“我们恰好碰到地球这种环境，对于碳基生物能够演化到高级生命，应该是一种奇迹。”

　　谈到从对能源利用的角度划分文明等级，柳卫平院士更倾向于用信息使用来衡量——从村落、城市到人工智能爆发，人类发展本质上是信息迭代增长的过程。

　　对于当下飞速发展的人工智能，柳卫平院士有着清醒且辩证的思考。他认为，人工智能看似比拼算力，真正拉开差距的，是底层数据库与知识积累。他也直言担忧：过度依赖AI，可能弱化青少年独立思辨与深度思考的能力。但他相信，人类非线性、跳跃式的创新思维，是当下人工智能无法复刻的核心优势。曹臻院士则认为每一次新工具的诞生，都会带来争议，却从未阻挡人类文明向前进步。AI是时代工具，真正决定高度的，永远是人的认知与思考。

　　人类走向深空，宇宙资源该如何界定？柳卫平院士对此给出理性的判断：未来一定会有国际组织对宇宙资源作出规则界定。但规则建立之前，一个国家拥有多少话语权，必然和自身的深空探索能力紧密挂钩。曹臻院士表示，国际舞台上的科研话语权依靠的是自身科研实力的硬比拼，“先到先得”在科学探索领域有现实意义。同时他也提出，科学研究不是闭门造车，合作与竞争二者缺一不可。

　　从地下2400米的深地实验室，到海拔4410米的高原观测站，两位院士的对谈，映照出人类永不止步的科学求索。科学的边界不断延展，对宇宙的追问从未停歇。本周五21:10，锁定北京卫视《大先生》第五季，跟随柳卫平院士穿越幽深隧道，潜入地下2400米，聆听核天体物理学家叩问宇宙万物的来处。