那些“仰望星空”的实验室，正在重塑你我的日常生活

太阳系超高速撞击实验室，这个听起来特别富有未来科幻感的名字，不久前和深圳联系在了一起。

5月29日，深圳市光明区政府与澳门科技大学、南方科技大学共同举行太阳系超高速撞击实验室揭牌仪式及框架合作协议签约仪式，标志着大湾区在行星科学领域的协同创新迈出关键一步。

很多人会由此想到此前设在大亚湾核电站的中微子实验室，以及有深圳科研机构参与的深空探测实验室等，这些探索遥远星空的实验室为何纷纷与深圳产生关联？深圳为何成为一座“仰望星空”的城市？以茫茫宇宙为研究对象的这些实验室，与普通人的日常生活又有怎样的关联？

▲太阳系超高速撞击实验室。

▲太阳系超高速撞击实验室工作人员在进行操作。

“超高速撞击”离我们有多远

想象一下，以每秒数公里乃至数十公里的速度，相当于子弹速度的数十倍，让微小颗粒猛烈撞击目标材料。这便是太阳系超高速撞击实验室的核心使命——在极端可控环境中，模拟太阳系内小行星、彗星撞击天体，或高速太空碎片撞击航天器的惊心动魄瞬间。通过精密仪器捕捉撞击时难以想象的极高温度、压力变化及物质反应，科学家得以揭开宇宙物质在极端暴力下的行为密码。

作为国家战略科技力量的新成员，太阳系超高速撞击实验室配备了我国首台专门从事行星科学研究设计且性能参数达国际领先水平的超高速撞击实验装置。这一“国之重器”的启用，标志着我国在太阳系撞击物理研究、深空探测技术验证及极端条件材料测试领域拥有了国际先进的实验平台。

月球与行星科学国家重点实验室副主任、太阳系超高速撞击实验室主任祝梦华向媒体介绍，“这台装置填补了国内行星科学专用超高速实验设备的空白，是名副其实的‘独一份’。其核心装置能够在真空环境下精准模拟高达每秒8-10公里的宇宙级撞击速度，这意味着我们能在实验室内，高度复现月球、火星等天体表面那些百万年甚至更久远的撞击坑形成过程。其综合性能参数进入国际顶尖行列。”

这项研究首要守护的，便是人类日益拓展的“太空疆域”。小行星撞击是地球面临的重大潜在威胁之一。6500万年前的恐龙灭绝就被认为与小行星撞击有关。太阳系超高速撞击实验室的核心任务之一，就是通过模拟撞击实验，研究如何防御小行星威胁。

随着更多卫星升空、载人深空探测计划推进，航天器遭遇微小陨石或太空垃圾的风险剧增。实验室精确模拟这些超高速撞击过程，能帮助工程师设计出如同“宇宙防弹衣”般更坚固的航天器防护层。每一次成功模拟，都在为未来宇航员的安全、价值连城的卫星资产乃至国际空间站，默默加固一道无形的生命与财产防线。它更是地球防御的“前哨站”，为应对潜在的小行星威胁积累宝贵知识和应对策略。

事实上，当科学家们谈论“超高速撞击”时，普通人或许只联想到遥远宇宙中陨石撞击地球的灾难图景。但这座尖端实验室的诞生，其实正悄悄编织着与每个人日常息息相关的未来之网。撞击研究迸发的智慧火花，将悄然溅落至我们触手可及的生活。

比如，实验室通过与光明科学城布局的材料基因组等大科学装置协同，深入分析撞击下材料微观结构的瞬态变化，反向驱动新一代超强韧、耐极端环境新材料的研发。这些尖端研究成果还将溢出应用于航空航天安全测试、高性能汽车玻璃、特种防护装备等广阔的民用产业领域——也许，未来我们将因此拥有更安全的汽车，在危急时刻给予驾乘者更可靠保护。更轻便却更坚韧的防弹衣、头盔等，守护民众的日常安全。实验数据还可用于开发新型抗震建材，甚至提升手机屏幕的抗摔能力。

太阳系超高速撞击实验室未来还有望在科普方面发力，比如，通过VR技术体验行星碰撞的震撼过程。让公众了解小行星防御、深空探测等前沿科技，将激发更多人未来投身科研的热情。

▲2017年，媒体记者获邀参观大亚湾中微子实验室的探测器。

▲2013年，中微子实验团队科研人员在简陋的山洞实验室里工作。

从《流浪地球2》中的“中微子传递信息”说起

电影《流浪地球2》中有一个“中微子传递信息”的桥段，这不仅仅是为影片情节的发展埋下了伏笔，更揭示了科幻背后的科学依据。

中微子，是构成物质世界的基本粒子之一，也是宇宙中最常见的粒子。其最大的特点是与物质的相互作用极为微弱，因此具有极强的穿透力，可以轻松穿过人体、地面、地球甚至是太阳。同时它的质量非常轻，以接近光速运动。围绕中微子，有大量谜团尚未解开，包括它的质量大小和起源、质量顺序、是否造成宇宙中物质与反物质的不对称等。自1956年首次被证实存在以来，中微子领域研究已经获得4次诺贝尔奖。

但“捕捉”被称为“幽灵粒子”的中微子，很难。如何拥有更大、更先进的探测器从而获取更精确的数据，是中微子研究的重点。

很多人会由此想到大亚湾中微子实验室。

它位于深圳市区以东约50公里的大亚湾核电站群附近山洞内。中国科学院高能所的王贻芳、曹俊进行中微子实验选址勘测时，确定了这一地点。谈及原因，王贻芳说：“关键在实验的精度。实验环境要求更深、更暗、更干净，数据分析则要争分夺秒。”大亚湾中微子实验室的地理位置为屏蔽外界粒子干扰提供了卓越条件，是中微子研究的理想场所。

大亚湾中微子实验2007年动工，由地面控制室和地下5个实验室组成，地面到地下实验室垂直距离最深达320米。

2012年3月8日，时任中国科学院高能物理研究所所长的王贻芳宣布：大亚湾反应堆中微子实验发现了一种新的中微子振荡，并测量到其振荡几率。该发现是对自然界最基本的物理参数的测量，被认为是对物质世界基本规律的新认识。这一突破性进展被《科学》杂志评选为2012年十大科学突破之一，被赞誉为“诺贝尔奖级别”的重大发现。这一重要的物理成果，不仅在中国科学界引起了轰动，更在全球科学界产生了深远影响。

更值得普通人关注的是，这里进行的看似高深莫测的中微子研究，实际上正悄然影响着每个人的生活。揭开这项“高大上”基础科学研究的神秘面纱，会看到它正从微观世界渗透进我们的日常。

比如，中微子的超强穿透力，使其成为特殊环境下的理想通信载体。从深海潜艇到星际航行，未来的中微子通信可能实现“无死角覆盖”——即便在数千米深的海底，也能畅快地与家人通话。

此外，中微子医学成像技术已展现潜力。它能穿透人体组织，提供更清晰的内部结构信息，为癌症等疾病的早期诊断开辟新路径。

从深圳大亚湾的地下实验室到普通人的日常生活，中微子研究的影响正在各个领域显现。它告诉我们：对宇宙最基本规律的探索，终将转化为改变人类生活的力量。下次当你在医院接受精准治疗，或使用高速网络时，也许可以想到：这其中可能就有那些“幽灵粒子”带来的灵感。

值得一提的是，该实验室还是一个独特的科普平台。2016年8月7日，在第四届中广核“8·7公众开放日”活动中，参观大亚湾核电基地的数十名公众和多家媒体记者来到大亚湾中微子实验室，共同揭开它的神秘面纱，这也是大亚湾中微子实验室首次接待外部参观者。

2020年年底，大亚湾反应堆中微子实验装置正式退役。作为我国第一代中微子实验装置，它还取得了“精确测量反应堆中微子能谱”“给出低质量区惰性中微子最好的限制”等多项世界领先的科研成果。那些看不见的中微子，背后藏着看得见的生活黑科技。

▲深圳大学谢和平院士成功获批100mg嫦娥五号月球样品。

深圳实验室里的月球样品

很多人可能不知道，月球的一部分，出现在深圳的实验室里。

2023年6月27日，国家航天局探月与航天工程中心公布了第六批月球样品发放公告，深圳大学谢和平院士成功获批100mg嫦娥五号月球样品，这也是深圳市高等院校、科研院所首次获批真实的月球样品。

2018年，谢和平院士团队在国际上首次提出“保压、保温、保质、保湿、保光”取芯获取地球深部真实物性参数的构想，自主研制了深部岩石原位保真取芯探矿与保真测试分析系统，获得国家自然科学基金委重大科研仪器项目资助。

2023年4月25日，国家航天局深空探测（天都）实验室与谢和平院士联合正式成立科学家工作室，就深空物质资源开发中的基础科学问题进行深入合作研究。

“据团队介绍，本次月壤申请主要开展考虑宇宙深空中真空电磁涨落环境下的月壤颗粒间传力传热机理研究”，来自深圳大学土木与交通工程学院的相关网站的介绍文章这样写道。对普通人来说，这里面的不少专业名词不容易看懂，与普通人的生活似乎也比较遥远，但事实上，月球、太空探索对普通人的日常已经产生方方面面的影响。

比如，最初为缓解航天员升空时承受的巨大压力而研发的记忆棉，如今成为千家万户的床垫、枕头材料；为保障航天员在太空中的营养需求研发的藻类DHA技术，现已广泛应用于婴幼儿配方奶粉；宇航员太空服内置的体征监测模块，经简化后集成到智能手表中，可实时预警心梗、中风风险……太空探索带来的变化早已渗透进生活的毛细血管。

进一步说，从厨房到诊室，从运动场到发电站，那些为征服38万公里地月距离而诞生的科技创新，正在以润物无声的方式，让普通人的生活更便利、更健康、更美好。正如一位科学家所说，当我们凝视月球时，看到的不仅是岩石与尘埃，更是人类智慧的镜子——它提醒我们，最前沿的探索，终将回归最朴素的民生。

2025年4月18日，中国科研人员展示月壤模拟材料制成的“月壤砖”。“月壤打砖机”系深空探测实验室自主研发的原理样机，可以把太阳能聚集起来，将月壤加热到1300℃以上，实现月壤熔融，并通过3D打印技术将月壤“打印”成不同规格的“月壤砖”，用于未来建造月球科研站。

值得一提的是，三年前，面对国家深空探测长远发展的迫切需求，国家航天局、安徽省、中国科学技术大学三方共建深空探测实验室，旨在打造国家实验室核心战略力量、建成具有国际影响力的世界人才中心和创新高地。这样一个国家实验室，也与深圳有一定程度的关联。

2023年9月10日，天都-深圳大学深空探测联合实验室揭牌仪式在深圳大学汇文楼举行。深空探测实验室主任兼首席科学家、中国工程院院士吴伟仁，副主任兼理事会秘书长胡朝斌，嫦娥七号任务副总师唐玉华等出席了本次仪式。深圳大学毛军发校长在致辞中表示，联合实验室的成立标志着深空探测实验室与深圳大学的深度合作，以及深圳大学在空间科学方向的建设迈出了实质性的一步。

天都-深圳大学深空探测联合实验室作为深空探测实验室合作共建的首批联合实验室之一，已被深圳大学纳入学校高水平大学三期建设规划。深空探测实验室将与深圳大学携手，以联合实验室为平台，汇聚谢和平院士团队等深圳大学优势科研力量，开展一系列研究，支撑国家未来深空探测重大工程实施。有人在网上畅想2035年的生活图景，比如太空育种蔬菜成为超市常客；基于月球氦-3的清洁能源进入家庭；火星建筑技术用于建造抗震房屋……也许，这里面的某些推动力量，会来源于深圳。

对星辰大海的探索里有民生温度。当你仰望星空时，不妨想一想：那看似遥远的宇宙碰撞，其回响正以我们意想不到的方式，轻轻叩击着生活的每一面。这正是基础科学的魅力——看似遥远的实验，终将以各种方式重塑每个人的生活。

记者：李跃

编辑：阎建伟