季向东:让国际前沿科学在中国成为可能

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摘要: 知识分子是社会的精英，国家的栋梁，人民的骄傲，国家的宝贵财富。也许，他们正在做的工作公众很难了解；也许，他们在人民中是默默无闻的，但他们总是肩负着简单的责任和对家和国家的深厚感情。在创新和发展的实践中，他们为实现全中国人民的梦想而努力奋斗。

[知识分子强国之梦]

起初，知识分子是社会的精英，国家的栋梁，人民的骄傲，也是国家的宝贵财富。也许，他们正在做的工作公众很难了解；也许，他们在人民中是默默无闻的，但他们总是肩负着简单的责任和对家和国家的深厚感情。在创新和发展的实践中，他们为实现全中国人民的梦想而努力奋斗。从今天开始，该报开设了一个名为“知识分子强国之梦”的专栏来讲述他们的故事。让我们跟随记者的笔触，走进他们的工作场景，一起探索他们的精神世界。

科学家们把暗物质比作笼罩在21世纪物理学日空中的乌云，季向东称之为宇宙中的幽灵。在中国四川锦屏山，吉祥东带领熊猫工程熊猫队在2400米的地下日夜捉鬼。

吉祥东的人物素描

2010年，中国第一个深层地下实验室——中国锦屏地下实验室在四川省雅砻江锦屏水电站投入使用。实验室的垂直岩石覆盖面积约为2400米，厚度居世界第一。这表明中国拥有一个世界级的独立地下实验平台，用于清洁、低辐射的重大基础物理前沿研究。为了避免宇宙射线的干扰，潘达实验在这里进行。

这是中国第一次100公斤的大规模暗物质实验。在实验中，氙(Xe)，一种在空气体中纯化的惰性元素，被用作探测介质来发现暗物质。由上海交通大学牵头，来自山东大学、上海应用物理研究所、中国科学院、北京大学、雅砻江流域水电开发有限公司、马里兰大学和密歇根大学的40多名研究人员参加了此次活动。PandaX项目正式启动，这使得世界上直接探测液态氙暗物质呈现出三足鼎立的趋势。目前，最有影响的实验主要是意大利大萨索国家地下实验室的XENON100暗物质实验、美国南达科他州的大型地下氙项目LUX和中国锦屏山实验室的PandaX项目。

吉祥东清楚地记得他第一次去锦屏山的日期:2009年3月17日。当时，锦屏山隧道刚刚建成半年多，洞壁已经冒泡。吉祥东穿着长长的雨靴，涉过一英尺多深的水，走进了隧道。他说:我们正试图在如此极端的环境中实现暗物质探测实验的终极精度。每天，上海交通大学暗物质实验组的师生从隧道东出口的营地宿舍出发，乘车进入隧道实验室。中午回宿舍吃晚饭，然后一直到晚上。

为了解开暗物质的秘密，世界各国都在进行竞赛。暗物质的直接探测实验在许多国家的地下实验室已经进行了近20年，并且技术越来越成熟。在过去的10年里，特别是液态氙探测技术发展之后，暗物质的直接探测进入了一个新的阶段。大型液态氙探测器已经建成并投入运行，大量实验正在建设中。最近的实验结果表明，我们即将发现暗物质。

2014年8月，潘达克斯研究团队发布了第一批使用120千克液态氙探测器获得的数据。实验结果挑战了过去在世界上发现的可疑的轻质暗物质信号。同年8月，《科学》杂志《探索暗物质，中国队迎头赶上》报道，由上海交通大学领导的潘达克斯研究团队在暗物质探索实验中取得显著成果，该实验对弱相互作用重离子的识别灵敏度达到国际领先水平。接受采访的其他几个国际实验合作小组证实，PandaX的研究团队在暗物质研究领域取得了非常迅速的发展。

2016年7月21日晚，在英国举行的两年一次的国际暗物质大会上，吉祥东自豪地向全球同行宣布了潘达克斯二期500公斤液态氙暗物质探测器运行的第一个物理结果。在每天33，000公斤的曝光量下，没有发现暗物质粒子的痕迹，最新的限制是针对可能的暗物质候选者的。这种检测的灵敏度当时处于世界最高水平。

吉祥东认为，虽然还没有发现暗物质粒子的踪迹，但这并不意味着我们在做无用的工作。相反，我们通过探测数据排除了暗物质不应该存在的区间，并对可能的暗物质候选者做出了最新的物理限制，这是暗物质探测道路上的重要一步。

暗物质正处于被发现的边缘，而PandaX项目正吸引着越来越多的世界关注。季向东说:我们想证明世界级的暗物质研究在中国是可能的。

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来源：央视线