薄荷綠、天藍、深紫色……走進中國散裂中子源靶站譜儀大廳，巨型混凝土塊像樂高積木般錯落有致；在另一頭的實驗互動區，孩子們排著隊拉琴弓，看細沙在金屬板上“跳動”出對稱圖案......

　　5月16日，在東莞松山湖科學城，中國散裂中子源第九屆公眾科學日如約舉行，活動受到央視《新聞聯播》的關注。

　　活動以“赴科學之約，賦未來之翼”為主題，既是中國科學院第二十二屆公眾科學日的重要組成部分，也受到東莞市科普專項資助，線下吸引近4000名市民參與，線上直播觀看超12.3萬人次。

　　中國散裂中子源

　　作為中國首臺、全球第四臺脈沖型散裂中子源，這座被稱為“超級顯微鏡”的國之重器，當天向公眾大規模開放靶站譜儀大廳等核心區域。從硬核科普講座到趣味互動實驗，從科學家面對面，到零距離觀察中子產生全過程，這場科學盛宴讓高深的微觀世界變得可觀、可感、可觸摸。

　　給電池做CT、文物做透視

　　探秘彩色“樂高積木世界”

　　中國散裂中子源作為我國首臺、世界第四臺脈沖型散裂中子源，常被形象地稱為探測微觀世界的“超級顯微鏡” 。這臺“超級顯微鏡”到底有多神奇？

　　它主要由直線加速器、快循環同步加速器以及靶站譜儀大廳組成。走進靶站譜儀大廳，眼前的景象顛覆了許多人對嚴肅科研場所的刻板印象——這里像一個色彩斑斕的巨型“樂高積木世界”，放眼望去，薄荷綠、藍色、紫色等明艷的色塊交織錯落，視覺沖擊力拉滿。

　　中國科學院高能物理研究所副研究員沈俊英

　　中國科學院高能物理研究所副研究員沈俊英表示，這些高顏值的“積木”實際上是用來屏蔽中子輻射的重型混凝土塊，而每一個獨特的色塊，就代表著一臺在不同領域各顯神通的譜儀裝置。在這些“彩色積木”里，質子束流被加速到0.92倍光速，轟擊重金屬靶，產生向四面八方輻射的中子。

　　不僅如此，它們正悄悄改變著我們的衣食住行。比如，許多人每天在開的電動車，里面的鋰電池為什么有的續航扎實、有的用幾年就明顯衰減？

　　傳統方法很難直接看到電池內部在充放電時離子的流動軌跡。而中子穿透性極強，科學家用它給電池“拍CT”，就能直觀捕捉離子從正極跑到負極的全過程以及效率高低。基于這些觀測，工程師們可以更有針對性地優化電池性能、延長使用壽命。

　　另一個應用是文物保護。一柄漢代書刀，表面早已銹蝕；一尊銅鎏金佛像，內部結構不明。如果動用傳統取樣檢測，很可能損壞文物。

　　中子成像技術在不破壞文物的情況下“看穿”內部

　　但中子成像技術可以在完全不破壞文物的情況下“看穿”內部：書刀的材質分布、佛像內部的支撐結構，全都一覽無余。更妙的是，中子對碳、氫、氧等輕元素特別敏感，未來還能用于書畫字畫等有機文物的研究。

　　讓很多參觀者意外的是，操控這座“國之重器”的團隊，平均年齡不到40歲。沈俊英表示，中國散裂中子源園區里不僅有網球場、籃球場、足球場，科學家們還組建了自己的樂隊，寫歌、創作，樣樣在行。

　　過去，國內科學家要想做中子散射實驗，往往要遠赴海外，在競爭激烈的國外裝置上排隊，耗時耗力。如今，中國散裂中子源不僅自主建成了多臺譜儀，還與中山大學等高校合作共建。

　　其中，由中山大學出資約2億元、雙方共同建設的高能非彈中子散射譜儀，已于去年底完成驗收交付，并在今年正式向全球開放。預計到2029年，中國散裂中子源二期工程的各個譜儀將陸續建成出束，研究領域將從物理、化學拓展到生命科學、新能源等更廣闊的天地。

　　聲音有形狀，氣球會懸浮

　　趣味互動實驗讓抽象科學“看得見”

　　如果說靶站探秘是“硬核科普”，那么實驗互動區則成了不少親子家庭的“科學游樂園”。當天活動現場，設置有9個沉浸式互動實驗，每個展位前都排起長隊。

　　聲波畫家互動實驗

　　在“聲波畫家”展臺前，細沙在金屬板上，隨琴弓摩擦自動排列成對稱的幾何圖案。小朋友排著隊輪流拉琴弓，看著沙子“聽話”地跳舞，驚喜聲此起彼伏。

　　從東城專程帶孩子趕來的葉女士表示，孩子對此類“聲波”相關的東西最感興趣，“聲波原來可以這樣玩，給人感覺特別形象、具象”。她坦言，以前只知道中國散裂中子源這個地方，但具體做什么并不清楚，“今天來了才知道，大氣中存在許多中子，很多事物都受它影響”。

　　御風而行互動實驗

　　現場吸引眼球的還有“御風而行”實驗。一個五彩斑斕的巨大氣球圈在豎直風道中懸浮旋轉，仿佛被施了魔法。孩子們仰著頭驚嘆，不少家長也舉起手機記錄下這一精彩瞬間。

　　這背后其實是伯努利原理，飛機機翼升力的秘密就藏在這股“無形之手”中。在“聲波成像儀”互動區，觀眾們輪流對著設備發聲，墻上的紅外激光光斑瞬間從一個點變成規律舒展的線條，像極了粒子運動的軌跡。

　　來自寮步的高中化學教師梁先生看得格外認真，“聲波震動成像非常直觀，無論是成人還是兒童都能看懂。我們每天都發出聲音，卻不知道聲音的形狀，這個實驗很好地展示了出來。”

　　“學生時代很多物理實驗只停留在書本上，今天大開眼界，回去想把這種趣味性的方式融入化學教學當中”。梁先生說。

　　此外，“晶格的秘密”展臺前，形狀記憶合金在熱水中瞬間恢復原形，科研人員邊演示邊講解它在心臟支架、牙套等醫療領域的應用；“軌跡星圖”云室中，來自宇宙射線的α粒子、β粒子在過飽和乙醇蒸汽里留下如“微觀煙花”般的徑跡……豐富的實驗內容，讓抽象的科學原理變得可觸摸、可玩耍。

　　本次公眾科學日還設置有四場科普講座。中國科學院高能物理研究所研究員繆平以《中子衍射——能看到原子的超級顯微鏡》為題，分享由他負責建設的高分辨中子衍射儀。這臺世界分辨率最高的超高分辨中子衍射儀已于2025年1月通過驗收，并在Nature等頂刊上產出了多項高水平成果。

　　中國科學院高能物理研究所研究員何會海帶來《來自宇宙的粒子炮彈》主題講座，帶領觀眾探索宇宙線的奧秘；東莞市腫瘤臨床醫學研究所辦公室主任徐曉則聚焦《硼中子俘獲治療——惡性腫瘤治療中的“細胞級手術刀”》，介紹這一精準治癌新技術的最新進展。

　　中國科學院大學黨委常委、副校長金德鵬以《與頂尖科學家同行，在科技前沿筑夢未來》為題，分享中國科學院大學的人才培養理念。從基礎科研到民生應用，四場講座全方位展現了大科學裝置如何服務國家戰略、點亮百姓生活。

　　本次活動通過開放核心科研現場與沉浸式體驗相結合的方式，拉近了前沿科技與普通大眾的距離，也讓公眾對我國重大科技基礎設施的發展與應用有了更直觀、深入的認識。

　　（文 張莎 陳啟亮 章倩倩 陳蓉 攝影 視頻 陳雅靖）