中國(guó)科學(xué)院國(guó)之重器，核心部件鹽城造！

2025年11月，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所發(fā)布江門中微子實(shí)驗(yàn)裝置正式運(yùn)行后的首個(gè)重大科研成果。作為國(guó)際上首個(gè)運(yùn)行的超大規(guī)模和超高精度中微子專用大科學(xué)裝置，其核心部件之一，竟出自一群鄉(xiāng)鎮(zhèn)工匠之手。

在建湖縣蘆溝鎮(zhèn)，有一家看似普通的玻璃廠。這里既有流水線機(jī)器的轟鳴，更能看到老師傅們手持1.6米長(zhǎng)的不銹鋼吹管，在1600℃的爐火前凝神屏息。

一張嘴，一呼氣

在火光與匠心之間

吹出探入深海

望向宇宙的“中國(guó)眼睛”

“我們可以試試”

2013年的一天，鹽城匯達(dá)玻璃儀器有限公司總經(jīng)理范旭東的手機(jī)響了。電話那頭傳來(lái)聲音，“您好，我是中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所的劉術(shù)林。”

范旭東正忙著看生產(chǎn)報(bào)表，隨口問道：“您有什么事？”

“我們有個(gè)產(chǎn)品需要吹制，尺寸比較大，想問問您能不能做。”劉術(shù)林頓了頓，“大概20英寸大小的玻璃球殼。”

“這個(gè)尺寸有點(diǎn)大，但我們可以試試。不過，您是怎么找到我的？”

“國(guó)內(nèi)我問了十幾家玻璃廠，都說吹不出來(lái)。”劉術(shù)林的語(yǔ)氣里透著無(wú)奈，“后來(lái)四川一家玻璃廠說，要吹出這個(gè)尺寸，讓我到建湖找您試試。”

掛斷電話，范旭東站在車間門口，看著工人們正在制作普通的燒杯和量筒。那些玻璃器皿在流水線上整齊排列，將成為國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室的日常工具。他知道，電話里提到的大號(hào)玻璃球殼是探測(cè)器的核心部件，對(duì)產(chǎn)品透光率要求高，技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷。

范旭東和光電倍增管合影

不久后，劉術(shù)林風(fēng)塵仆仆趕到蘆溝鎮(zhèn)。在匯達(dá)公司一樓會(huì)議室里，他攤開圖紙，“這個(gè)是我們中微子實(shí)驗(yàn)設(shè)施的關(guān)鍵部件，20英寸光電倍增管的玻璃球殼，不僅厚度要薄，尺寸要大，還要低本底玻璃，只能吹制。目前，全世界就日本的公司能做類似的，但是要價(jià)特別高，交貨周期又長(zhǎng)。我們希望這個(gè)產(chǎn)品能國(guó)產(chǎn)化，中國(guó)要用自己的‘眼睛’去看宇宙。”

范旭東盯著圖紙沉默了。他雖然已經(jīng)從事玻璃制品行業(yè)幾十年，但產(chǎn)品主要供一般生產(chǎn)和生活場(chǎng)景使用，這種“國(guó)之重器”級(jí)別的訂單，從未碰過。

“范總，這不是普通的玻璃制品。”劉術(shù)林推了推眼鏡，“它要裝在世界最深的地下實(shí)驗(yàn)室里，捕捉來(lái)自宇宙深處的中微子，所以玻璃必須‘足夠干凈’，放射性元素釷、鈾、鉀含量要降到極低。”

極低是多低，我們能做到嗎？沒有經(jīng)驗(yàn)可循，前路能走嗎？

辦公室里安靜下來(lái)，只能聽到窗外車間里機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的嗡嗡聲。范旭東起身走到窗前，看著自家廠房。那時(shí)候，公司成立不久，接這個(gè)單子，意味著要停掉部分生產(chǎn)線，投入更多成本配合研發(fā)，還可能面臨失敗。

但是當(dāng)他轉(zhuǎn)身時(shí)，眼里有了光，“劉老師，這個(gè)活兒，我們接了。”

“我們成功了”

2014年，產(chǎn)品開始研發(fā)。

難題從原料開始。

首先是選料。他們找遍了全國(guó)的石英砂，最后在連云港找到了純度達(dá)到99.99%的高純石英砂，這種石英砂量少價(jià)高，被譽(yù)為“工業(yè)黃金”。

然后是定料。“把釷、鈾、鉀的含量放到最低，稱為低本底玻璃，其關(guān)鍵在‘洗爐’。”回憶起那段日子，范旭東的語(yǔ)氣里仍帶著攻堅(jiān)時(shí)的緊繃感，“就像淘金，要把爐子里的雜質(zhì)一點(diǎn)一點(diǎn)淘出去。”

每天早晨，工人們將一袋袋“金沙”投入爐中，晚上，他們將制作好的兩個(gè)玻璃樣品，小心翼翼地包好，送到長(zhǎng)途汽車站。“那時(shí)候，我們像在跟時(shí)間賽跑。”范旭東說，樣品晚上上車，第二天一早到北京，中國(guó)科學(xué)院的老師去車站接，當(dāng)天就出化驗(yàn)結(jié)果。

“洗”了一個(gè)多月后，原料檢測(cè)結(jié)果終于達(dá)標(biāo)。中國(guó)科學(xué)院院士、江門中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目經(jīng)理王貽芳決定來(lái)一趟建湖。“院士要來(lái)我們車間了！”范旭東接到通知，激動(dòng)地和大家分享。

不久后，王貽芳如約而至，走進(jìn)匯達(dá)公司的生產(chǎn)車間。燒制玻璃料的爐溫常年保持在1600℃以上，車間里熱浪滾滾，王貽芳的衣服很快被汗水浸透。他站在安全線外，看著挑料師傅馮凱全副武裝，手持不銹鋼管在爐中翻滾，橘紅色的玻璃液在不銹鋼管頂端滾動(dòng)，像一顆小小的太陽(yáng)。

不一會(huì)兒，馮凱就將挑好料的不銹鋼管遞給旁邊的吹制師傅馮小軍。馮小軍戴著墨鏡和手套，將不銹鋼管舉到嘴邊，深吸一口氣，鼓起腮幫子用力吹向管內(nèi)，同時(shí)不停地勻速轉(zhuǎn)動(dòng)吹管，氣息均勻地被送入玻璃液內(nèi)部。橘紅色的球體緩緩膨脹，透出琥珀般的光澤。旋轉(zhuǎn)、塑型、冷卻……5分鐘后，一個(gè)完美的玻璃球殼呈現(xiàn)在工作臺(tái)上。

王貽芳走上前，仔細(xì)觀察這個(gè)“燈泡”，晶瑩剔透、純潔無(wú)瑕，他轉(zhuǎn)身握住范旭東的手，“你們的產(chǎn)品已經(jīng)是世界第一了。”

那一刻，車間里爆發(fā)出歡呼聲，“我們成功了！”

“制作這種玻璃球殼要挑起10千克的原料，而重量全憑手感。”馮小軍回憶，“挑多了，壁就厚，挑少了又變薄。”這個(gè)20英寸光電倍增管的玻璃球殼對(duì)厚度的要求特別嚴(yán)格，“最薄的地方只有2.5毫米。”

今年39歲的馮小軍，15歲便開始學(xué)吹玻璃技藝，20多年來(lái)主要做實(shí)驗(yàn)室器皿，尤其擅長(zhǎng)吹制各類異形玻璃。“像馮師傅這樣有體力、技術(shù)好，還能吹制超大尺寸玻璃器皿的師傅，全國(guó)也就20人左右。”范旭東介紹。

“吹制這個(gè)超大‘燈泡’壓力很大。”馮小軍說，“每吹一個(gè)，心里都繃著弦。吹壞了，不是廢一個(gè)瓶子，而是可能耽誤國(guó)家大科學(xué)裝置的進(jìn)度。”

“中國(guó)工匠能做到世界前沿”

真正的挑戰(zhàn)，還在后面。

玻璃球殼要進(jìn)一步變成光電倍增管，還需要完成“世界性難題”，將玻璃球殼與金屬閥盤完美焊接。高硼硅玻璃的膨脹系數(shù)是3.3，而配套金屬件的膨脹系數(shù)是5.0。如何焊接？

“那就‘軟著陸’。”范旭東說，“從玻璃到金屬，我們?cè)O(shè)計(jì)了六層過渡——3.3、3.8、4.2、4.5、4.7、5.0，像搭梯子一樣，讓膨脹系數(shù)一級(jí)級(jí)過渡。”

“退火也是一個(gè)難題。”范旭東回憶，“金屬閥盤退火后會(huì)氧化發(fā)黑，影響密封性。起初方案是用酸洗。但在項(xiàng)目協(xié)調(diào)會(huì)上我提出來(lái)，酸洗污染大，車間的工人長(zhǎng)期聞那個(gè)氣味，對(duì)身體不好，而且也會(huì)對(duì)周邊環(huán)境有一定破壞。”

王貽芳當(dāng)場(chǎng)表態(tài)，工藝要改。“我們搞科學(xué)研究，不能以犧牲自然環(huán)境和工人健康為代價(jià)。”

于是，酸洗改成了機(jī)械打磨。“雖然花的時(shí)間更多，但值得。”范旭東說。

至此，一切難題都已迎刃而解，產(chǎn)品質(zhì)量順利通過中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所21項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的考核。2016年，產(chǎn)品正式投入生產(chǎn)。

2020年，第20000個(gè)玻璃球殼從匯達(dá)公司發(fā)出，送到相關(guān)企業(yè)進(jìn)一步制作成光電倍增管。最終，這批被媒體稱為“黃金瞳”的光電倍增管，被安裝在廣東江門地下700米的實(shí)驗(yàn)室中。當(dāng)中微子穿過地層，與探測(cè)器內(nèi)的液體發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的微弱閃光隨即被“黃金瞳”捕捉、放大。這個(gè)重大科研項(xiàng)目，將幫助人類解碼宇宙的奧秘。

距離當(dāng)初接到電話已經(jīng)過去十多年了，如今匯達(dá)公司的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已悄然改變：一半仍是維持基本盤的普通實(shí)驗(yàn)室玻璃器皿；另一半則是深海探測(cè)球艙等大科學(xué)裝置定制部件。

今年11月25日，由匯達(dá)公司參與研發(fā)并生產(chǎn)的23英寸深海耐壓玻璃球艙，順利通過技術(shù)驗(yàn)收，這款玻璃球艙將用于高能水下中微子望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目。

“以前我覺得，能對(duì)照國(guó)外大企業(yè)做出口燒杯試劑瓶就不錯(cuò)了。但現(xiàn)在我們知道，中國(guó)工匠，能做到世界前沿。”范旭東的辦公室里，一本德國(guó)肖特集團(tuán)的產(chǎn)品手冊(cè)被翻得邊角起毛。他說，目前，公司60%的產(chǎn)品出口到日韓、俄羅斯等國(guó)家，在手研發(fā)的新品達(dá)6個(gè)。

車間里，馮小軍和馮凱依然每天站在爐前。他們的手藝，正隨著匯達(dá)公司的產(chǎn)品，走向更多國(guó)家重大工程——從俄羅斯貝加爾湖的中微子望遠(yuǎn)鏡，到中國(guó)南海的“海鈴計(jì)劃”，那些透明而堅(jiān)固的玻璃球殼，如同一只只明亮的“眼睛”，正持續(xù)探尋著更多宇宙的未知秘密。