探秘大国重器,走进国家重大科技基础设施,解锁趣味科学实验。5月16日,2026公众科学日走进怀柔科学城,中国科学院物理研究所、高能物理研究所、生物物理研究所三大“国家队”敞开大门,为公众开启了一场充满奇幻与探索的科学之旅!

中国科学院物理研究所

多个趣味实验点燃了大小朋友的科学热情。激光打气球实验现场,市民一同解锁光与热的小秘密。

现场工作人员拿出几个气球,最右边是纯黑色,中间浅色系,最左边则是“黑内胆+浅外壳”的“隐藏款”。“大家猜猜,激光打上去会有什么不一样?” 话音刚落,激光笔对准浅色气球,足足照射5秒,气球纹丝不动;可当激光移到黑色气球上,不到一秒,“砰”的一声直接爆破,全场欢呼连连!

更神奇的还在后面,工作人员用黑色记号笔,在浅色气球上画了一个指甲盖大小的黑点,再用激光对准黑点——又是一秒爆破!最惊喜的“隐藏款”气球,激光打上去,里面的黑色内胆瞬间爆破,外面的浅色外壳却完好无损,小朋友们凑着脑袋围观,嘴里不停念叨“太神奇啦”!工作人员用通俗的话解开了谜底:“激光就像训练有素的士兵,目标明确、威力巨大,而黑色就是‘吸热小能手’,吸收激光的能量升温让气球爆破。”现场几位初中学生直呼:“课本上的知识,今天亲眼看到,真正理解了!”

如果说激光打气球是“听觉+视觉”双重冲击,那超导磁悬浮实验现场,更是解锁“悬浮魔术”的神奇时刻。工作人员将一块浸在液氮里的超导体,轻轻放在永磁体的轨道上,轻推一下它就悬浮在轨道上方并沿轨道移动。“它能悬浮,全靠两个‘超能力’!” 工作人员一边演示一边讲解,“一个是超导体具有完全抗磁性,能把圆盘的磁场全部排斥在外,就像被‘托’了起来;二是磁通钉扎效应,能让超导体在磁性轨道上稳定保持固定位置,就算翻过来,磁场还在,它也能稳稳悬浮。”

现场的小朋友们眼睛都看直了,有的踮着脚尖凑到跟前,小心翼翼地观察,还有小朋友好奇地问:“老师,能不能多放几个一起转?” 工作人员笑着满足大家的好奇心,放上两块超导体,它们在不同高度转动,互不干扰,引得小朋友们阵阵欢呼。一位小朋友看完实验,兴奋地分享:“我之前在书上看过磁悬浮列车,今天终于知道原理啦,太神奇了,我以后想当科学家,探索更多科学奥秘!”

从动手到动脑,市民在欢笑中轻松理解深奥的物理原理,科普书展,讲座,实验室参观等多个精彩活动,更让现场科研氛围愈加浓厚,不断点燃着大家对科学的热爱。一位连续带孩子来参加三四次的家长说:“每年都来,每次都有新收获!专家讲解通俗易懂,孩子能亲手体验实验,比看书、上课更直观,既能拓展物理知识,还能激发好奇心,真的特别有意义。”还有怀柔本地的市民感慨:“走出家门,就能走进科研院所,走进科学城,不仅能让孩子种下科学的种子,我们大人也能了解国家的科技发展,倍感荣幸!希望这样的活动能多举办,让更多人爱上科学、走近科学。”

中国科学院高能物理研究所

公众则沉浸式探秘科研隧道,近距离打卡高能光源。活动当天,中国科学院高能物理研究所的高能同步辐射光源储存环加速器隧道限时对外开放,成为本次活动最热门的体验项目。隧道内各类精密设备错落排布,不少师生、市民步入隧道,近距离观摩精密磁铁、插入件等核心科研设备,切身感受大型国之重器内部严谨精巧的构造。

专程从昌平赶来的市民徐朔由衷感叹:“原来大型科研设备藏在隧道深处,亲眼所见才真切感受到大国重器的磅礴力量!内心满是身为中国人的自豪与骄傲。”“大家现在看到的就是高能同步辐射光源核心设备加速器,电子束会在真空管道内完成极速加速……”现场,高能物理所志愿者依托实景设备展开细致讲解,顺着隧道内的设备布局,一步步为大家讲解电子加速的全流程,生动讲解电子束流聚焦、偏转等专业原理,细致揭秘比太阳亮万亿倍的高亮度同步辐射光的诞生过程。同时结合接近生活的实例,细致讲解该光源在新药研制、新材料研发、航空航天研究等多个领域的广泛用途。

市民张女士深有体悟:“之前我仅在课本中知晓粒子加速器。实地参观过后,不仅清晰看清设备整体构造,弄懂基础科学原理,更真切体会到高端科研成果与日常生活紧密相连。”

中国科学院高能物理研究所研究员李明道出活动深意:“举办公众科学日系列科普活动,既能让大众全面了解高能同步辐射光源的建设历程、核心应用,明晰其对国家科研发展、产业创新带来的强劲助力,也能为青少年做好科学启蒙,在孩子们心中种下崇尚科学、探索未知的种子。”此次科普活动形式丰富,除加速器隧道实地探秘外,趣味科学实验、专业科普报告、科普游园打卡等活动同步开展,吸引大批市民和各阶段学生走近科学、感知科学、探索科学。

中国科学院生物物理研究所生物智能多学科交叉中心

国家重大科技基础设施——“多模态跨尺度生物医学成像设施”在科学开放日首次面向公众开放,近200名自主报名的市民近距离感受了这批生命科学“国之重器”。

步入园区,仿佛踏入了一个解读生命科学的平行宇宙。这里没有试管与烧瓶的传统印象,取而代之的是庞大的精密装置与闪烁的信号灯。

“大家请看,这就是我们的‘超级眼睛’。”在多模态高分辨率分子成像装置(装置三)前,一线工程师指着复杂装置向观众解释,“它不仅能拍摄静态的照片,更能捕捉活细胞内部分子的动态‘电影’。”在接下来的深度探访中,观众们在科学装置前,认真聆听工程师讲解。生命体在生理状态下的内部活动被高时空分辨率精准记录,从生物大分子的超高分辨率结构,到动态结构的实时解析,生命的微观运作机制不再是教科书上的抽象概念,而是肉眼可见的“硬核科技”。

为了让高深的科学“落地”,一场名为“看见生命的秘密”的科普微讲座在5分钟内浓缩了从生物大分子到完整生命体的宏大叙事。但最热闹的,莫过于互动体验区。在“我给细胞上上色”展台前,孩子们手持彩色“荧光笔”,小心翼翼地为细胞核、线粒体和高尔基体涂上斑斓色彩。“这就像科学家用荧光探针标记生命结构一样,”工作人员指导道,“完成的作品,可以带回家!”一位小朋友兴奋地举起画作。隔壁展台的“多模态跨尺度图像关联”则充满了逻辑挑战的乐趣。市民们拿起不同成像模态的透明卡片,像科学家一样配对光镜与电镜图像的对应关系。配对成功的配色卡,成为市民的专属奖励。

从仰望大科学装置的震撼,到亲手模拟科研操作的成就感,这场探访打破了科研与公众的隔阂。正如参观者陈曦所言:“以前只是听说一些科学故事,今天实地亲眼看到大科学装置,由一线科研人员讲解,感觉非常真实、有深度,这样的机会太难得了。”