上海交通大學李政道研究所的青年科學家徐東蓮,正帶領團隊推進一項名為“海鈴計劃”的重大科研項目。該計劃旨在南海建設一座深海中微子望遠鏡,以捕捉來自宇宙深處的“幽靈信使”——中微子。這一設想源于徐東蓮多年前的研究思考,她希望通過這種新型探測手段,突破傳統天文觀測的局限,揭開極端宇宙事件的神秘面紗。
中微子因其獨特的物理特性,成為探索宇宙起源的關鍵。與傳統依賴電磁輻射的觀測方式不同,中微子能夠穿透極端致密的天體環境,攜帶宇宙大爆炸、恒星演化等重要信息。由于中微子幾乎不帶電且質量極小,與物質的相互作用極其微弱,因此在穿越星際空間時幾乎不會被偏轉或吸收。這一特性使其成為研究宇宙極端現象的理想信使。
目前,全球最大的中微子望遠鏡是位于南極的“冰立方”,但其觀測精度受到冰層中塵埃散射的影響。徐東蓮指出,南海的深海環境散射較少,且地處赤道附近,觀測視野更廣。如果在此建設中微子望遠鏡,不僅探測指向精度有望實現數量級提升,還將成為國際上首個兼具低緯度覆蓋和全靈敏度巡天能力的設備,填補全球探測網絡在赤道區域的空白。
“海鈴計劃”的籌備工作已持續近十年。2021年,在上海市和上海交通大學的支持下,徐東蓮牽頭組建了海鈴合作組,并率隊完成西沙海域的深海勘測,確定了理想臺址。隨著項目推進,合作組已發展為一個跨學科、跨國界的科研團隊,涵蓋海洋工程、粒子物理、化學等多個領域。
項目推進過程中,團隊面臨諸多技術挑戰。例如,深海環境對設備的要求極高,從研發到布設都需要自主完成。為此,項目組創新研發了“混合型光電球艙”,可更精準地定位中微子天體源;同時,自主研制了“蜘蛛系統”,用于深海精密儀器的柔性布放,確保望遠鏡陣列在水下安全、精準地安裝。
徐東蓮介紹,2025年3月,團隊已在目標海域完成望遠鏡樣機的回收,并獲取了海水放射性本底、大氣繆子信號等多項關鍵數據。核心探測單元hDOM的研發與集成也已順利完成。今年,“海鈴一期”將正式進入建設階段,計劃完成10根望遠鏡串列的布設,建成覆蓋約1立方公里的小型中微子望遠鏡。
在多學科交叉融合的背景下,“海鈴計劃”不僅推動了粒子物理和天體物理的研究,還為海洋工程等領域提供了新的技術方向。目前,我國在低能中微子、γ射線、射電、引力波等領域已有先進探測設備,“海鈴”的建成將填補多信使天文觀測網的關鍵空白,促進交叉學科的發展。
盡管挑戰重重,但團隊已取得多項重要成果,相關論文在國際期刊發表后引發廣泛關注。徐東蓮表示,團隊的每一位成員都滿懷期待,希望早日在中國深海中捕捉到來自宇宙深處的信號,為人類探索宇宙的征程增添新的篇章。










