上海張江，李政道研究所（TDLI）的球形大廳連接著兩棟平行樓宇，更像“中國筷子夾起地球”。帶玻璃幕墻的球形大廳內，在所長張杰院士策劃與帶領下，全體研究人員通過33次集中討論，今夏共同創作成長達600米的“天問”長卷，環繞球廳、逐層拾階、螺旋上升。

球形大廳“天問”長卷。（資料照片）
“明明暗暗，惟時何為？陰陽三合，何本何化？九天之際，安放安屬？日月安屬？列星安陳？”長卷以包含170多個問題的屈原《天問》開篇，再現始于大爆炸以來138億年的宇宙史和人類對宇宙演化規律的求索與認知，表達李所人探究自然極限、拓展科學疆域的愿景。
回答終極拷問，必先探究本原。那么，大投入、高強度、長周期的基礎研究到底怎么搞？對正在建設世界頂尖研究機構的李政道研究所基礎研究生態進行一番調查，或許可以告訴人們如何從源頭和底層解決關鍵技術問題，做好實現高水平科技自立自強的答卷。

李政道研究所實驗樓北樓南望
【選題：無人之境，盡早去闖】
在“由0變1”的基礎研究領域，越是“無人區”越是要闖，而且盡早去闖。大到探宏觀宇宙的望遠鏡，小到測微觀粒子的顯微鏡，鏡片前的李所“追光者”大有人在，這是他們必須給自己出的難題。
百余位科學家出入李所的南北樓之間，其中李數與李政道先生可謂有緣。中學生時代，他考入李政道建議創辦的中國科學技術大學少年班；博士后時代，他被聘為李政道研究所首位“李政道學者”，在粒子與核物理研究部工作。
同在這個研究部門，李數與劉坤也十分有緣。這兩位年輕博士加盟李所之前在法國馬賽粒子物理中心就有交集，因為位于法瑞邊境的歐洲核子中心大型強子對撞機，是世界高能物理研究最富引力的前沿與高地之一。

李數、劉坤（中、右）在實驗中
眼下，帶著追逐物質世界真理的自由與激情，他倆回歸祖國、來到新所、同處一層，“自設選題”甚至自制實驗，開展一項“暗光計劃（Dark SHINE）”。說起暗光，兩人像討論科幻作品一樣津津樂道。主流觀點認為，宇宙中存在比已知物質多5倍之多的神秘物質，還未被人類用電磁手段“看見”，因此被稱為“暗物質”。
那么，暗物質世界與物質世界如何聯系？他們相信物質世界有量子性質的光子，相應地暗物質世界就有以其“對稱性”命名的暗光子。暗光子作為一位“信使”，是連接可見與未見兩個世界的媒介粒子，同時也可以被視為暗物質粒子本身——這就是“暗光計劃”苦苦尋覓的全新物證。

自制實驗平臺
每每入夜，當李政道研究所燈火亮起，樓內李數實驗室里的實驗箱，總是亮著暗房一樣的紅光，師生們用3D打印機“從零開始”塑造自己的實驗載體。他倆說，這里自上而下有一股干勁，把基礎研究做實做深，才能讓上層建筑平地而起。
“‘天問’是李所科研人員的科學追求，就是探究宇宙中極大和極小間的關聯，追尋自然界最基本也最深刻的相互作用規律。”張杰院士表示，“全所正利用天然的極端環境、人工創造的極端條件、使用極端探測手段，探索和調控極端新奇物態。”深入“未至之境”，得大道者得天下。

劉坤實驗室。（資料照片）
【投入：各方籌措，先行小試】
憑借看不見摸不著的暗光子，建立一套與暗物質的“對話溝通”全新機制，其實屬于高風險、非共識、顛覆性項目，用李數、劉坤他們的話講，“這也是一個盲盒。”
然而，按照上海市《關于加快推動基礎研究高質量發展的若干意見》，百萬級經費支持他們長期深耕基礎前沿。青年科學家獲得的科研“第一桶金”一般不超過50萬元，而且某些“另辟蹊徑”的研究難以得到有效識別和及時支持。基于“基礎研究特區計劃”首批試點，上海市科委資助1個億，上海交大配套1個億。李政道研究所也劃入“特區”，李數成了首批10位入選學者之一。
“特區計劃”資助的200萬元，也是34歲李數拿到的首張“百萬級”項目支票。入選后，這位項目牽頭人又申報了國家自然科學基金委的原創探索計劃項目，成為交大物理天文方向首次獲批的該類項目，也成為去年基金委數理科學部僅有的6個原創探索類入選項目之一。

量子材料樣品
不可否認，社會上有觀點認為，基礎研究投進去這么多錢，“回報率”怎么說？劉坤隔壁辦公室里，也是一位攜夫帶娃海歸安家的青年科學家。作為量子基礎科學研究部的“李政道學者”，鐘瑞丹天天在實驗室試管里“育種”，讓新型量子材料在其間生長。“就像100多年前，當玻爾在研究氫原子結構時，他也沒有想過發展出量子力學。”她說，“而如果沒有量子力學，從電腦到手機，我們使用的這些電子產品或許都不可能存在，看似‘無用’的基礎研究才是之后科技發展的基礎。”

實驗樓辦公室門前
事實上，李政道研究所正是對標20世紀初誕生的哥本哈根學派、策源量子科技革命的尼爾斯·玻爾研究所建立的。百年老所至今常青，去年還傳出消息：北約擬在玻爾研究所設立新的量子技術開發中心。當比它更大規模的李所實驗樓在滬啟用之時，那一年剛剛度過95歲生日的李政道從大洋彼岸托付長子捎上親筆信說：“雖然不能親臨這一歷史性時刻，但亦感到無比開心和激動。”

“暗光計劃”探測單元示意圖
各方籌措，也先小試，不打無準備之仗。從閃亮的硅光電倍增管，到透明的塑料閃爍體，劉坤實驗室正利用特殊材料，手工搭建用于探測“暗光子”的粒子軌跡探測器。解放日報·上觀新聞記者見到，僅30微米寬的30條硅條形成高靈敏的探測器，精密到只有高度集成的毫米級芯片大小。

“暗光計劃”預期實驗靈敏度與國際同類實驗對比圖
這只是國內首個電子打靶尋找暗光子的實驗雛形，之后他們還將逐步“放大”尺度，形成3米×3米的更大探測模型，從而走向張江科學城的大科學裝置，開辟一條暗物質探測“新賽道”，有望揭示出前所未有的世間第五種作用力——暗電磁相互作用力。劉坤計劃通過3年運行與驗證，實現9×10的14次方電子打靶，預期好于在國際競爭中的同類型實驗。

“基礎研究是科技創新的源頭”、“持之以恒加強基礎研究”……李所的墻面記下了習近平總書記在科學家座談會上重要講話的語句：聚焦關鍵領域，集合精銳力量，盡早取得重大突破，使創新成為高質量發展的強大動能。“暗光子”這樣一個“核爆點”，值得他們時刻準備著……