2012年3月8日14时，大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳在北京宣布，大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。介绍该结果的论文已于3月7日送交美国《物理评论快报》（Physical Review Letters）发表，其预印本也已在网上发表。3月8日16时，王贻芳在中国科学院高能物理研究所做学术报告，并通过网络直播，向全世界的粒子物理学家报告他们的结果。

一、实验项目简介

中微子是一种不带电，质量极其微小的基本粒子，共有三种类型，即电子中微子、μ中微子和τ中微子，在目前已知的构成物质世界的12种基本粒子中，占了四分之一，在微观的粒子物理和宏观的宇宙起源及演化中同时扮演着极为重要的角色。中微子有一个特殊的性质，即它可以在飞行中从一种类型转变成另一种类型，通常称为中微子振荡。原则上三种中微子之间相互振荡，两两组合，应该有三种模式。其中两种模式自上世纪60年代起即有迹象，当时称作“太阳中微子之谜”和“大气中微子之谜”。1998年日本的超级神冈实验正式发现大气中微子振荡，随后太阳中微子振荡也被多个实验证实。第三种振荡则一直未被发现，甚至有理论预言其根本不存在（即其振荡几率为零）。

精确测定中微子混合角θ₁₃是中微子研究的关键，它的大小决定了中微子物理研究的发展方向，也和宇宙起源中的“反物质消失之谜” 相关，是国际粒子物理的重要前沿。

国际上在2003年左右先后有7个国家提出了8个实验方案。中国科学院高能物理研究所的科研人员创新性地提出了大亚湾反应堆中微子实验方案，利用我国大亚湾核反应堆群产生的大量中微子，来寻找中微子的这第三种振荡，其振荡几率用 sin²2θ₁₃表示。因本方案的设计指标和精度最高，得到国际学术界的广泛支持。美国能源部因此放弃支持本国的两个实验方案，转而支持美国科学家加入大亚湾实验，使实验成为目前中美两国在基础研究领域规模最大的合作项目。

    大亚湾中微子实验分为两个阶段，这次报告的结果就来自第一阶段的数据，自2011年12月24日起至2012年2月17日结束，只用了6个中微子探测器，其中2个在大亚湾近厅，1个在岭澳近厅，3个在远厅。经过大家夜以继日的努力，完成了实验数据的获取、质量检查、刻度、修正和数据分析。结果表明，sin²2θ₁₃ 为9.2%，误差为1.7%，以超过5倍的标准偏差确定sin²2θ₁₃不为零，在国际上首次发现了这种新的中微子振荡模式。

二、大亚湾实验室建设

大亚湾中微子实验位于深圳市区以东约50公里的大亚湾核电站群附近的山洞内，地理位置优越，紧邻世界上最大的核反应堆群之一的大亚湾核电站与岭澳核电站，并且紧邻高山，有天然的宇宙线屏蔽。

高能所的科研人员于2003年提出了实验和探测器设计的总体方案，2006年获得批准立项，2007年10月破土动工。2010年12月完成核电站附近的全部约3000次爆破，建设了全长3000多米的隧道、3个地下实验厅和5个辅助建筑（地下4号厅、5号厅，地面装配大厅、控制中心、空调机房）。2011年年中，逐步完成了探测器的建造与安装。经过四年的辛勤建设，一个具有世界领先水平的反应堆中微子实验站全面落成。2011年8月15日，近点探测器正式取数，12月24日开始远近点探测器同时运行。每个探测器5米高，5米直径，重110吨，均置于10米深的水池中。

中国科学院数理学部主任、国家自然科学基金委员会副主任沈文庆院士表示，“大亚湾实验采用了一系列创新性的设计思想，其设计指标和精度国际最高，设计方案和研制工艺先进，在探测器模块化、可移动、采用反射板、掺钆液体闪烁体等多项设计与技术方面具有独创性，达到和超过了世界先进水平”。

三、大亚湾反应堆中微子实验的创新点

大亚湾中微子实验具有重大科学意义，国际瞩目。在多项设计与技术方面具有独创性：

1．得益于特殊的实验设计并充分利用环境因素，大亚湾实验在国际同类实验中设计精度最高，在中微子实验中前所未有。

2．大亚湾实验是唯一采用同一实验室多模块探测器的中微子实验，提高了实验的精度与可靠性，能清晰地表明探测器的全同性和相对误差，引起了国际上的广泛关注与赞同。

3．提出在探测器内的上部与下部采用反射板，大大节省了造价。研制成功的高性能反射板符合设计指标。

4．研制成功性能优异的、基于烷基苯的掺钆液体闪烁体并完成大批量生产，达到国际先进水平。

5．提出水切伦科夫探测器与阻性板探测器联合构成的高效反符合探测器，探测效率达国际最好水平。

6．大型探测器首次设计成可移动的，可以检验系统误差。

　　四、大亚湾中微子实验国际合作与管理

大亚湾反应堆中微子实验有来自中国、美国、俄罗斯、捷克、中国台湾、香港六个国家和地区的经费支持和科学家参加，包括38个科研机构的250多位科学家，主要研究机构有中国的中科院高能物理研究所，美国伯克利和布鲁克海文国家实验室组成实验监管机构（LOG），是一个以我为主、多国参与的重大国际合作项目，也是中美两国目前在基础科学研究领域最大的合作项目之一。

大亚湾中微子实验是我国作为东道国组织多国科学家参与的、大规模的物理实验。国际合作推动了实验的立项，解决了关键的经费缺口，加强了国际竞争的意识，推动了工作进程，提高了国际影响力。

六养子  借鉴国际上对大型国际合作项目的管理方法，结合大亚湾工程项目的特点，建立了一整套既适合我国特点又与国际接轨的质量控制与管理制度，并在工程实践中不断地完善，得到有效的现场执行，具体为以下几个方面：

1．  制定了有关工程设计准则、指导方针的文件，作为大亚湾工程建设的中外所有参加单位都要遵守的工程标准；

2．  建立了规范的工程图纸管理系统；

3．  建立了对各个工程关键部件的评审制度，包括初步设计评审、最终设计评审、生产准备评审、以及运行准备评审；

4．  制定了大亚湾反应堆中微子实验工程测试、鉴定、验收程序，并得以实施；

5．  制定了符合美国和中国安全标准的安全制度的协议;

6．  建立了大亚湾实验站现场的异地建设、运行的管理制度；

7．  每年召开2-4次合作组会和专题讨论会，解决工程进度中的关键问题并细化下一步工作计划。

8．  通过每周定期的不同类型的工程例会（多采取视频方式或电话会议），随时进行交流和沟通，使问题得到迅速的解决，保证工程的顺利进行。

五、人才培养

此次大亚湾中微子实验项目在国际合作的深度、广度、自主性上都超过以往任何项目。通过密切的交流、实践、竞争甚至争论、分歧，年轻人才得以迅速成长。

参加实验物理分析工作的核心成员都是中科院高能所自己培养的年轻人，年纪最大的博士毕业不到三年。他们在解决光电倍增管自发光问题、探测器能量刻度与重建、中微子事例挑选、本底的测量与减除、系统误差的确定、中微子流强计算以及最终的结果拟合等工作中创新性地做出国际领先的工作。

六、实验项目的意义

    大亚湾反应堆中微子实验项目得到了科技部、中国科学院、自然科学基金委、广东省、深圳市和中国广东核电集团的共同支持，同时也得到了美国能源部等共12个单位的经费支持，是我国基础科学领域最大的国际合作项目，开创了国际、国家、地方政府及企业共同支持基础研究的先例。同时， 38个科研机构参加了实验合作组，40多个单位参与了工程建设，是团队合作、协同创新的成功范例。

    实验成果论文《大亚湾中微子实验发现电子反中微子消失》3月7日送交美国《物理评论快报》，4月1日被接受，4月27日正式刊发。这个发现使人类对中微子的基本特性有了更深入的了解，开启了未来中微子物理发展的大门，在国际高能物理界引发了强烈反响。诺贝尔奖得主李政道、Carlo Rubbia等多位国际著名学者，欧洲核子研究中心、美国费米实验室、布鲁克海文国家实验室、日本高能物理研究所等多个国际研究机构，以及T2K，OPERA等重要中微子实验的负责人纷纷致电表示祝贺，Science、Nature、Scientific American、Physicstoday等重要科学杂志均发表报道和评论文章，高度评价了大亚湾实验取得的重大突破，认为这是中微子物理的一个里程碑。

     中国物理学会理事长、中国科学院副院长詹文龙院士评价说，“大亚湾实验的结果具有极为重要的科学意义。它不仅使我们更深入了解了中微子的基本特性，也使我们知道未来的中微子物理发展有一个光明的前景：我们可以较为容易地建造下一代中微子实验来寻找中微子振荡中的CP破坏，并搞清楚不同种类的中微子的质量顺序。大亚湾中微子项目是以我为主的国际合作，也是美国能源部基础研究领域对外投资第二大的国际合作（第一是与CERN的合作），希望大亚湾项目能进一步发展，成为下一代我国大型国际科学研究装置的候选项目之一”。大亚湾中微子实验将继续运行3至5年，将θ₁₃的测量精度再提高4倍左右。同时，高能所的科学家们已经开始酝酿大亚湾中微子实验二期工程，希望能够揭开中微子质量顺序问题的谜底。目前，二期工程已形成概念设计方案，正在进行关键技术预研。这个项目已经受到国际学术界的瞩目。相信通过中国科学家的不懈努力，中国的中微子研究一定会走在世界的前列。