科创中国行丨阿里：到世界屋脊，寻找宇宙终极答案

我们的车一路爬高。西藏阿里，海拔5250米的山头，比珠峰大本营还高50米，那是此行目的地。

喜马拉雅的山体绵延不绝，近处只有些黯淡的草层覆在山石表面。“荒芜”的景致中，一切动静被放大。车门一推开，风带着呼啸从山谷里翻上来，瞬间灌进耳朵。

就在这里，中国科学家已在一年前成功获取月球和木星辐射的150GHz频段清晰图像，实现我国启动阿里原初引力波探测实验（以下简称“阿里实验”）以来获取的首批有效观测数据。目标远不止于此，科学家们真正想探测的是另一种极度微弱的回响——原初引力波——它尚未被人类捕捉，但人类会因它有机会窥见宇宙最初的模样。

关于原初引力波，中国科学院高能物理研究所张新民研究员团队有个形象说法：原初引力波的诞生接近宇宙创生时刻，宇宙大爆炸后的“暴胀”时期，时空自身剧烈的量子扰动被急速拉伸成时空波浪，如同婴儿降生的“初啼”；大爆炸后约38万年，宇宙微波背景辐射产生，它是宇宙中自由传播的第一束光，布满宇宙，也携带了宇宙早期所有物理过程的信息，是为“婴儿照”。

阿里实验就是在世界屋脊架起望远镜，到宇宙“婴儿照”上寻找原初引力波留下的微弱信号，其微弱程度，好比在游泳池里定位一滴水。

风声

天刚亮，我们和齐磊相约从海拔4600米的狮泉河镇出发。他是驻站工作人员，从住处到山上观测站这条路，过去五年他每天跑一到三趟。我们抱着氧气罐问他感觉如何，回答淡淡的，“走得太多，没啥想法”。

车驶出镇子，好久才有会车。路两旁的柳树是近两年新种的，再往前柳树也没了，只剩山脉。三四十分钟后，燕尾山出现在云层底下，观测站到了。一面半圆型绿色防风墙后，那台能捕捉来自138亿年前微弱信号的微波偏振望远镜“阿里一号”（AliCPT-1）指向天空。“山顶风大。”阿里实验项目副首席科学家李虹上山十多次，听过最多的大自然声响就是山谷来风，其余时间，天地静谧。

夏天不在最佳观测季，驻站工作就是例行检查。查服务器、查线路、查各种设备，工作人员查到哪里，我们顺势转完站点全部空间：会议室、机房、进行芯片处理的洁净间，还有核心屋子里，一台被制冷设备环绕的望远镜。一旦开机，望远镜下方数千探测器会在0.3开尔文（零下272.85℃）的低温下运转，产生的海量数据经基本处理后传回高能物理所。望远镜的腔不能开，例行检查只关乎装置神经末梢，就像驻站人员也只是实验项目一环。几千公里外的北京、广东，有一群科学家夜以继日。

人声

观测站所在山头第一次有人声，大抵从2014年算起。彼时，中国科学院高能物理研究所张新民研究员团队提出，要开展我国首个原初引力波探测实验。作为项目首席科学家，张新民把目光投向阿里。10月到翌年3月是最佳观测期，冬季的世界屋脊，氧含量只有平原地区的40-50%。空气稀薄、干燥，微波信号的透射率高，“婴儿照”上可能携带的原初引力波痕迹受干扰就小。

只是，探测条件越优越，对人的要求越苛刻。2015年，国家天文台在西藏阿里选出ABC三大区。选址探路阶段，李虹第一次上青藏高原。那时候，“现场只有大块岩石，靠无人机测绘选定台址建设点位”。一切从零开始，从铲平一座山头造房子开始，在无人抵达的地方，人们试图探测宇宙中一种缥缈的特性，随之理解宇宙起源。2017年，阿里实验观测站启动建设，太多常人难以想象的困难堆在眼前。高原无人区，没路、没电、没网、缺氧、寒冷，基建都没太多成熟经验可循，遑论大科学装置。更棘手的是，低温超导探测等技术被国外封锁，实验随时可能被“卡脖子”。

“困难再多，也不能阻挡探索宇宙的脚步。”张新民鼓励大家。团队里的80后、90后说：“和‘两弹一星’元勋们相比，现在远没有那般艰苦，我们刚好站在时代的机遇里。”2021年，在克服诸多极端环境挑战后，观测站完成接收机外设备测试、启动试运行。那年，50后张新民被送进ICU，医生开出病危通知单。

噪声

其实，如今被年轻人称为“机遇”的项目，早期伴随不同声音。

2014年张新民提出创想时，外界不无问号。一位回国后已凭“精灵”暗能量理论在国际上声名鹊起的科学家，为什么转方向？理论物理出身的他能否做成被世界公认为重大基础科学前沿、也是检验宇宙起源理论的关键实验？国际上宇宙微波背景辐射实验已开展数十年，奠定了“大爆炸宇宙论”学科基础，而国内尚未展开相关实验，基础薄弱凭什么在竞争中后发制人？

某种角度看，变化的国际科研形势“助攻”阿里实验项目。曾经，全球仅有的两个原初引力波探测实验基地都由美国主导且都在南半球，位于南极极点和智利阿塔卡马沙漠。2014年，BICEP2团队在南极宣称探测到原初引力波，后被证实信号来自银河系内尘埃干扰。“国际科学界意识到，观测不能只在南半球，需要北天作为交叉验证。”张新民说，那也让我们意识到中国可以在北半球有所作为，“建设中国自己的观测站，和南半球互补，实现原初引力波探测全天区覆盖”。

阿里实验酝酿时，美欧正着手在格陵兰岛建站，但各种原因，项目推进多年后停滞。而中国的阿里实验，2014年提出，2025年实现首光观测，11年做到目前北半球“唯一”。“我们出发晚，但占据了北天制高点。”张新民说，现在的目标不止填补空白，“更希望做出领先成果，让别人来验证我们”。有底气争一争国际前列，因为团队哪怕最困难时也在做两件事：“持续开展国际合作，基础科学属于全人类；坚持自主研发，大力培养年轻科研人员。”

聆听宇宙，得先降低噪点。

掌声

国际科研话语权的竞争有多激烈，观测站内略窥一二。墙上贴着时间表，计划一排、实际一排，提前完成是常态。另一侧，“破晓5250突击队”旗帜鲜红，上面签满了名字，它记录下团队为保障首光观测的日夜。签名的人都在旗下熬过夜。

首光前，团队已在5250米的站点奋战了40多天。待到“大日子”，团队在晚上八点二次上山，等月亮过境。月亮是最亮的目标，扫到它，相当于听见一声洪亮的招呼。夜里九点，第一轮扫描没捕捉到信号，现场排查，修正方案，再来。零点过后，信号峰出现，看到清晰信号波动一刻，掌声响起来。

首光获取的数据验证了，这台同类型望远镜中有效口径最大、通光量最大、可容纳探测器数量最多的“阿里一号”看得清、辨得准。而一路遇见的坎让大家越发坚定，争取真正的“大日子”，得把技术主动权握在自己手中。

尾声

原路下山，很远望见镇上灯火。李虹描述得感性：“行驶在寂静国道上，像一场跋涉后回归居所，有艰辛挑战，也有归属感。”为什么一代代科研人愿承受身体负担投身大型实验？“因为科学家就是抱着确定信念，去探索未知。”

灯火下，有张新民的远望。基础科学分四大方向，宇宙起源、物质起源、生命起源、意识起源，阿里实验要回答第一个问题。这类探索兴许短期看着“缥缈”，但如同百多年前麦克斯韦写下电磁波方程组时，没人知道那会催生手机；高能物理学家为解决协作需求开发网络时，没人预见互联网的未来。“基础研究是认识客观规律，先理解规律，再谈应用。”基础研究不会立刻变现，而阿里实验的技术副产品已初露峥嵘。高能物理所实验室里，一块六英寸基板上集成1800个探测器，这套低温超导探测技术可迁移到不同领域。

阿里实验项目首席科学家张新民（右二）与本报记者

更多宏愿指向2030年：把探测灵敏度再提升四倍；结合暗能量开展特色研究，完成“5σ”显著性验证；守住北天独有的观测窗口，期待捕捉未知新现象。

婴儿坠地时，产房外总先闻哭声。宇宙初啼仍隐在深空，北半球唯一的这间“产房”，中国科学家已经就位。

（中国互联网发展基金会中国正能量网络传播专项基金支持项目）