登上《新闻联播》！“国之重器”变身科学嘉年华，解锁微观世界

　　薄荷绿、天蓝、深紫色……走进中国散裂中子源靶站谱仪大厅，巨型混凝土块像乐高积木般错落有致；在另一头的实验互动区，孩子们排着队拉琴弓，看细沙在金属板上“跳动”出对称图案......

　　5月16日，在东莞松山湖科学城，中国散裂中子源第九届公众科学日如约举行，活动受到央视《新闻联播》的关注。

　　活动以“赴科学之约，赋未来之翼”为主题，既是中国科学院第二十二届公众科学日的重要组成部分，也受到东莞市科普专项资助，线下吸引近4000名市民参与，线上直播观看超12.3万人次。

　　中国散裂中子源

　　作为中国首台、全球第四台脉冲型散裂中子源，这座被称为“超级显微镜”的国之重器，当天向公众大规模开放靶站谱仪大厅等核心区域。从硬核科普讲座到趣味互动实验，从科学家面对面，到零距离观察中子产生全过程，这场科学盛宴让高深的微观世界变得可观、可感、可触摸。

　　给电池做CT、文物做透视

　　探秘彩色“乐高积木世界”

　　中国散裂中子源作为我国首台、世界第四台脉冲型散裂中子源，常被形象地称为探测微观世界的“超级显微镜” 。这台“超级显微镜”到底有多神奇？

　　它主要由直线加速器、快循环同步加速器以及靶站谱仪大厅组成。走进靶站谱仪大厅，眼前的景象颠覆了许多人对严肃科研场所的刻板印象——这里像一个色彩斑斓的巨型“乐高积木世界”，放眼望去，薄荷绿、蓝色、紫色等明艳的色块交织错落，视觉冲击力拉满。

　　中国科学院高能物理研究所副研究员沈俊英

　　中国科学院高能物理研究所副研究员沈俊英表示，这些高颜值的“积木”实际上是用来屏蔽中子辐射的重型混凝土块，而每一个独特的色块，就代表着一台在不同领域各显神通的谱仪装置。在这些“彩色积木”里，质子束流被加速到0.92倍光速，轰击重金属靶，产生向四面八方辐射的中子。

　　不仅如此，它们正悄悄改变着我们的衣食住行。比如，许多人每天在开的电动车，里面的锂电池为什么有的续航扎实、有的用几年就明显衰减？

　　传统方法很难直接看到电池内部在充放电时离子的流动轨迹。而中子穿透性极强，科学家用它给电池“拍CT”，就能直观捕捉离子从正极跑到负极的全过程以及效率高低。基于这些观测，工程师们可以更有针对性地优化电池性能、延长使用寿命。

　　另一个应用是文物保护。一柄汉代书刀，表面早已锈蚀；一尊铜鎏金佛像，内部结构不明。如果动用传统取样检测，很可能损坏文物。

　　中子成像技术在不破坏文物的情况下“看穿”内部

　　但中子成像技术可以在完全不破坏文物的情况下“看穿”内部：书刀的材质分布、佛像内部的支撑结构，全都一览无余。更妙的是，中子对碳、氢、氧等轻元素特别敏感，未来还能用于书画字画等有机文物的研究。

　　让很多参观者意外的是，操控这座“国之重器”的团队，平均年龄不到40岁。沈俊英表示，中国散裂中子源园区里不仅有网球场、篮球场、足球场，科学家们还组建了自己的乐队，写歌、创作，样样在行。

　　过去，国内科学家要想做中子散射实验，往往要远赴海外，在竞争激烈的国外装置上排队，耗时耗力。如今，中国散裂中子源不仅自主建成了多台谱仪，还与中山大学等高校合作共建。

　　其中，由中山大学出资约2亿元、双方共同建设的高能非弹中子散射谱仪，已于去年底完成验收交付，并在今年正式向全球开放。预计到2029年，中国散裂中子源二期工程的各个谱仪将陆续建成出束，研究领域将从物理、化学拓展到生命科学、新能源等更广阔的天地。

　　声音有形状，气球会悬浮

　　趣味互动实验让抽象科学“看得见”

　　如果说靶站探秘是“硬核科普”，那么实验互动区则成了不少亲子家庭的“科学游乐园”。当天活动现场，设置有9个沉浸式互动实验，每个展位前都排起长队。

　　声波画家互动实验

　　在“声波画家”展台前，细沙在金属板上，随琴弓摩擦自动排列成对称的几何图案。小朋友排着队轮流拉琴弓，看着沙子“听话”地跳舞，惊喜声此起彼伏。

　　从东城专程带孩子赶来的叶女士表示，孩子对此类“声波”相关的东西最感兴趣，“声波原来可以这样玩，给人感觉特别形象、具象”。她坦言，以前只知道中国散裂中子源这个地方，但具体做什么并不清楚，“今天来了才知道，大气中存在许多中子，很多事物都受它影响”。

　　御风而行互动实验

　　现场吸引眼球的还有“御风而行”实验。一个五彩斑斓的巨大气球圈在竖直风道中悬浮旋转，仿佛被施了魔法。孩子们仰着头惊叹，不少家长也举起手机记录下这一精彩瞬间。

　　这背后其实是伯努利原理，飞机机翼升力的秘密就藏在这股“无形之手”中。在“声波成像仪”互动区，观众们轮流对着设备发声，墙上的红外激光光斑瞬间从一个点变成规律舒展的线条，像极了粒子运动的轨迹。

　　来自寮步的高中化学教师梁先生看得格外认真，“声波震动成像非常直观，无论是成人还是儿童都能看懂。我们每天都发出声音，却不知道声音的形状，这个实验很好地展示了出来。”

　　“学生时代很多物理实验只停留在书本上，今天大开眼界，回去想把这种趣味性的方式融入化学教学当中”。梁先生说。

　　此外，“晶格的秘密”展台前，形状记忆合金在热水中瞬间恢复原形，科研人员边演示边讲解它在心脏支架、牙套等医疗领域的应用；“轨迹星图”云室中，来自宇宙射线的α粒子、β粒子在过饱和乙醇蒸汽里留下如“微观烟花”般的径迹……丰富的实验内容，让抽象的科学原理变得可触摸、可玩耍。

　　本次公众科学日还设置有四场科普讲座。中国科学院高能物理研究所研究员缪平以《中子衍射——能看到原子的超级显微镜》为题，分享由他负责建设的高分辨中子衍射仪。这台世界分辨率最高的超高分辨中子衍射仪已于2025年1月通过验收，并在Nature等顶刊上产出了多项高水平成果。

　　中国科学院高能物理研究所研究员何会海带来《来自宇宙的粒子炮弹》主题讲座，带领观众探索宇宙线的奥秘；东莞市肿瘤临床医学研究所办公室主任徐晓则聚焦《硼中子俘获治疗——恶性肿瘤治疗中的“细胞级手术刀”》，介绍这一精准治癌新技术的最新进展。

　　中国科学院大学党委常委、副校长金德鹏以《与顶尖科学家同行，在科技前沿筑梦未来》为题，分享中国科学院大学的人才培养理念。从基础科研到民生应用，四场讲座全方位展现了大科学装置如何服务国家战略、点亮百姓生活。

　　本次活动通过开放核心科研现场与沉浸式体验相结合的方式，拉近了前沿科技与普通大众的距离，也让公众对我国重大科技基础设施的发展与应用有了更直观、深入的认识。

　　（文 张莎 陈启亮 章倩倩 陈蓉 摄影 视频 陈雅靖）