記者徐瑞哲

  萬仞孤山上，矗立著白色穹頂的天文臺陣列。

  在“世界屋脊”青藏高原北緣、柴達木盆地無人區，記者隨車沿著還在鋪設圍欄的唯一一條盤山路，登上了海拔超過4000米的賽什騰山之巔，來到冷湖天文觀測基地。從清華、中科大到國家天文臺，這裡的9個天文望遠鏡項目，總投資近20億元。

  上海交大原校長、李政道研究所所長張傑院士近日帶隊赴青，簽下上海交大、青海省科技廳、海西州以及冷湖管委會四方共建“JUST光譜望遠鏡”項目合作協定。“JUST”是具有極端探測效能的4米口徑望遠鏡，計畫3年後開展巡天觀測，以期取得一系列突破性研究成果。

  大投入、高强度、長週期的基礎研究到底如何推進？對李政道研究所基礎研究生態進行一番調查，或許可以向人們揭示如何從源頭和底層解决關鍵技術問題，努力實現高水准科技自立自强的過程。

  選題：無人之境，也要去闖

  在“由0變1”的基礎研究領域，越是“無人區”越是要闖，而且儘早去闖。大到探宏觀宇宙的望遠鏡，小到測微觀粒子的顯微鏡，“追光”，是李所的科研人員給自己出的難題。

  百餘比特科學家出入李所的南北樓之間，李數就是其中之一。他與李政道先生可謂有緣。中學生時代，李數考入李政道建議創辦的中國科學技術大學少年班；博士後時代，他被聘為李政道研究所首位“李政道學者”，在粒子與核子物理研究部工作。

  李數與同一個研究部門的劉坤也十分有緣。這兩位年輕博士加盟李所之前在法國馬賽粒子物理中心就有交集。

  眼下，帶著追尋“物質世界”真理的激情，他倆回歸祖國，來到新所並同處一層，自設選題甚至自製實驗，開展“暗光計畫”的研究。說起這個計畫，兩人像討論科幻作品一樣津津樂道。

  主流觀點認為，宇宙中存在比已知物質多5倍的神秘物質，還未被人類用電磁手段“看見”，囙此被稱為“暗物質”。那麼，暗物質世界與物質世界如何聯系？他們相信物質世界有量子性質的光子，相應地暗物質世界就有以其“對稱性”命名的暗光子。暗光子作為一比特“信使”，是連接可見與未見兩個世界的媒介粒子，同時也可以被視為暗物質粒子本身——這就是“暗光計畫”苦苦尋覓的全新物證。

  每每入夜，當李政道研究所燈光亮起，樓內李數實驗室裏的實驗箱，總是亮著暗房一樣的紅光，師生們用3D打印機“從零開始”塑造自己的實驗載體。李數和劉坤表示，這裡自上而下有一股幹勁，把基礎研究做實做深，才能讓上層建築平地而起。

  張傑院士表示，全所正利用天然的極端環境、人工創造的極端條件、使用極端探測手段，探索和調控極端新奇物態。深入“未至之境”，得大道者得天下。

  投入：各方支持，也先小試

  憑藉看不見摸不著的暗光子，建立一套與暗物質的“對話溝通”全新機制，屬於高風險、非共識、顛覆性項目，用李數、劉坤他們的話講，“這也是一個盲盒”。

  按照上海市《關於加快推動基礎研究高質量發展的若幹意見》，百萬級經費正支持著他們長期深耕基礎前沿。基於“基礎研究特區計畫”首批試點，上海市科委資助1億元，上海交大配套1億元。李政道研究所也劃入“特區”，李數成了首批10比特入選學者之一。

  “特區計畫”資助的200萬元，也是34歲李數拿到的首張“百萬級”項目支票。入選後，這位項目牽頭人又申報了國家自然科學基金委的原創探索計畫項目，成為去年基金委數理科學部僅有的6個原創探索類入選項目之一。

  不可否認，社會上也存在質疑的聲音：基礎研究投進去這麼多錢，“回報率”怎麼說？

  劉坤隔壁辦公室裏，同樣有一比特“海歸”青年科學家。量子基礎科學研究部的“李政道學者”鐘瑞丹，天天在實驗室試管裏“育種”，讓新型量子資料在其間生長。“就像100多年前，當玻爾在研究氫原子結構時，他也沒有想過發展出量子力學。”她說，“如果沒有量子力學，從電腦到手機，我們使用的這些電子產品或許都不可能存在，看似‘無用’的基礎研究才是之後科技發展的基礎。”

  事實上，李政道研究所對標的正是20世紀初誕生哥本哈根學派、策源量子科技革命的尼爾斯·玻爾研究所。百年老所至今常青，去年傳出消息：北約擬在玻爾研究所設立新的量子科技開發中心。當規模更大的研究所實驗樓在滬啟用時，剛度過95歲生日的李政道從大洋彼岸託付長子捎上親筆信說：“雖然不能親臨這一歷史性時刻，但亦感到無比開心和激動。”

  各方支持，也先小試，不打無準備之仗。從閃亮的矽光電倍增管到透明的塑膠閃爍體，劉坤實驗室正利用特殊資料，手工搭建用於探測“暗光子”的粒子軌跡探測器。記者見到，僅30微米寬的30條矽條形成高靈敏的探測器，只有高度集成的毫米級晶片大小。

  這只是國內首個電子打靶尋找暗光子的實驗雛形，之後他們還將逐步“放大”尺度，形成3米×3米的更大探測模型，開闢一條暗物質探測“新賽道”，有望揭示的第五種作用力——暗電磁相互作用力。劉坤計畫通過3年運行與驗證，實現9×10的14次方（14次方上標）電子打靶，預期好於在國際競爭中的同類型實驗。

  平臺：自由探索，也有組織

  基礎研究由好奇心驅動、鼓勵自由探索，與有組織的科研並不衝突，尤其是依靠新型舉國體制的高水准支撐平臺。天文與天體物理研究部的“李政道學者”馮發波，在幾個月前頂風踏雪走進冷湖天文觀測基地，為的就是現場推進“JUST光譜望遠鏡”項目。

  除了硬體重器，馮發波背後還有大計畫支撐。由“雙一流”重點建設經費統籌資助的“交大2030”計畫，將他的《天語先導計劃——尋找第二個太陽系》列為物理領域重大基礎研究類首批立項項目。項目預算中的“設備採購”占比高達100%，但考慮到項目特殊性，經諸位專家論證，項目立項後經費一次撥付到位，校方還為其爭取到政府貼息貸款等多元支持。

  當被問到這一計畫為何取名“交大2030”時，上海交大原校長、2030計畫專委會原主任林忠欽院士答道，面對當前的科技發展瓶頸，學校希望對於符合國家發展戰略和重大需求的科技重點領域及研究方向，有10年以上中長期的支持，在“十五五”期間推動一批具有交大特色的若干領域重大原創性成果產出。

  近水樓臺先得月。李數、劉坤團隊，日夜期盼距離李所不遠的“上海光源”平臺再傳佳音。在地下30米建造中的上海硬X射線自由電子雷射裝置長達2公里，總投資額近100億元，是我國迄今為止投資額最大、建設週期最長的國家重大科技基礎設施項目。儘管“國之重器”計畫2026年竣工，他們已早早“預約”。

  “暗光計畫”將依託這一大科學裝置，設計專用的8G電子伏特高頻單電子束流線，通過高頻電子轟擊固定靶，批量產生可能存在的暗光子，實現暗物質產生過程的大統計量積累，並通過自研探測器裝置，監測暗光子到輕質量暗物質的不可見衰變過程，步步提升探測精度。

  從地球上最像火星地表的青海冷湖天文觀測基地，到深達2400米以下的四川錦屏地下實驗室，從追跡動態宇宙、尋找宜居行星，到回答暗物質有多“暗”，在上海擁有“超級大腦”的李政道研究所實驗平臺正“上天入地”追尋真理。