天上的星星在說什么“悄悄話”？

(資料圖片僅供參考)

一束指甲蓋大小的激光可以頂起100萬個(gè)埃菲爾鐵塔，是真是假？

肉眼看不到的微觀世界到底長什么樣？

這些很難回答的問題，通過一個(gè)個(gè)大科學(xué)裝置，可能就可以找到答案。中國科學(xué)院院士白春禮曾把未來科技比作“一個(gè)充滿無限可能的魔盒”，在他看來，大科學(xué)裝置是一把用來開啟未來的鑰匙。

黨的二十大報(bào)告中提到不少科技領(lǐng)域取得的重大成果，也提到我國進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列。在征戰(zhàn)未知科學(xué)領(lǐng)域的過程中，大科學(xué)裝置發(fā)揮著極其重要的作用。近日，中國青年報(bào)社聯(lián)合中國科學(xué)院上海分院、嗶哩嗶哩共同推出“中國青年說·科學(xué)家精神”特別節(jié)目，邀請3位大科學(xué)裝置建設(shè)者在這里暢聊，看看這群科技版“基建狂魔”有什么不一樣，揭開大科學(xué)裝置的神秘面紗。

大科學(xué)裝置為何能成年輕人“網(wǎng)紅”打卡地？

中國科學(xué)院上海天文臺(tái)正高級工程師仲偉業(yè)發(fā)現(xiàn)，最近來天馬望遠(yuǎn)鏡“打卡”的年輕人越來越多了。不少網(wǎng)友在個(gè)人賬號(hào)上發(fā)文稱，在上海松江找到了《三體》中描繪的“紅岸基地”里的“大鍋蓋”。隨著“打卡”的人越來越多，人們開始好奇這個(gè)“相當(dāng)于8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場大小”的“巨無霸”望遠(yuǎn)鏡到底是用來干什么的。

去年，銀河系中心的突破性成果——超大質(zhì)量黑洞Sgr A*首張照片發(fā)布。天馬望遠(yuǎn)鏡為黑洞成像流量定標(biāo)與協(xié)同觀測作出貢獻(xiàn)。一時(shí)間，天馬望遠(yuǎn)鏡吸粉無數(shù)，人們驚嘆這個(gè)“大鍋蓋”竟然有這么大的本事。

作為參與建設(shè)的青年科學(xué)家之一，仲偉業(yè)表示，天馬望遠(yuǎn)鏡從2012年落成至今，還曾服務(wù)探月探火工程的測定軌任務(wù)，未來也將繼續(xù)脈沖星、大質(zhì)量恒星、活動(dòng)星系核等的觀測研究。“天馬望遠(yuǎn)鏡就像深空之眼，能幫助我們看到最真實(shí)的宇宙。”仲偉業(yè)說。

在上海，因外形“出圈”的大科學(xué)裝置還有位于張江科學(xué)城的上海光源。中國科學(xué)院上海高等研究院研究員、共青團(tuán)上海市委兼職副書記鄧海嘯常常能在辦公區(qū)看到空中飛行的無人機(jī)，很多攝影發(fā)燒友都喜歡拍這個(gè)外形酷似鸚鵡螺的“大家伙”。在鄧海嘯眼里，上海光源真正厲害之處在于，它可以幫助科學(xué)家探索肉眼看不到的微觀世界。

鄧海嘯介紹，上海光源開放運(yùn)行以來已執(zhí)行超過48萬小時(shí)，服務(wù)用戶超過7萬人次，在國際頂級期刊CNS產(chǎn)出了142篇高水平論文，目前已成為我國服務(wù)用戶最多、成果產(chǎn)出率最高的大科學(xué)裝置。

與前兩個(gè)大科學(xué)裝置不同，“神光”裝置與“羲和”激光裝置走的是“內(nèi)秀”路線。中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員彭宇杰是 “羲和”的建設(shè)者之一，他說，“神光”和“羲和”可以產(chǎn)生接近太陽內(nèi)部的高溫高壓狀態(tài)，科學(xué)家可以通過這些裝置開展聚變反應(yīng)以及一些其他前沿科學(xué)研究。不僅如此，激光驅(qū)動(dòng)的聚變，有可能幫人類獲得永恒的清潔能源。

科技版“基建狂魔”出圈，“我們拼的是實(shí)力”

節(jié)目現(xiàn)場，鄧海嘯談起上海光源的建設(shè)表現(xiàn)得底氣十足。這背后，上海光源始終在堅(jiān)持自主創(chuàng)新。

在他看來，這是一個(gè)“被逼出來”的故事。2008年，在上海光源建設(shè)時(shí)，其中真空波蕩器因外國公司遲遲不能交貨，導(dǎo)致工期緊張。為了能夠按時(shí)驗(yàn)收，上海光源工程經(jīng)理部當(dāng)即拍板決定從各個(gè)專業(yè)組抽調(diào)骨干力量自主研發(fā)。

鄧海嘯至今都能回憶起同事們在實(shí)驗(yàn)室攻關(guān)的無數(shù)日夜，他們埋頭在各種數(shù)據(jù)和各種現(xiàn)場中，有時(shí)甚至忘了吃飯。終于，這群當(dāng)時(shí)的青年科研骨干、如今的領(lǐng)軍科學(xué)家們“啃”下了這塊“硬骨頭”。

相應(yīng)地，我國自主研制的這一關(guān)鍵設(shè)備也已出口到國外。

從毫不起眼到遙遙領(lǐng)先，這樣“高科技出口逆襲”的故事也發(fā)生在“羲和”激光裝置建設(shè)過程中。彭宇杰在節(jié)目現(xiàn)場介紹，大口徑鈦寶石晶體是激光裝置所需要的一個(gè)重要元器件，在我國成功研制之前，也只能從國外購買，甚至要等待兩年的交付日期。

為了擺脫受制于人的局面，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)和其他科學(xué)家一起發(fā)起科研攻關(guān)。最終，他們研制出這一關(guān)鍵器件，并利用它實(shí)現(xiàn)了國際領(lǐng)先的激光峰值功率。

“好技術(shù)研發(fā)出來了，不能捂著不讓別人知道。”彭宇杰說，裝置成功建設(shè)后，很多的國際同行向他們發(fā)出了裝置上的實(shí)驗(yàn)申請，他們始終以開放的態(tài)度對待國際同行。

就這樣，中國科學(xué)家靠著自主創(chuàng)新的本事和開放共享的態(tài)度，讓科技版“基建狂魔”在國際上打出名號(hào)。

一組數(shù)據(jù)可以佐證：1984年，我國開啟了大科學(xué)裝置的建設(shè)，截至目前，我國已經(jīng)布局建設(shè)77個(gè)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，其中的34個(gè)已建成運(yùn)行，部分設(shè)施已經(jīng)邁入全球第一方陣。

他們極少談“付出”，也從不因成績而張揚(yáng)

在節(jié)目拍攝過程中，“付出”一詞極少被談及。

在仲偉業(yè)看來，為實(shí)驗(yàn)通宵達(dá)旦是最常見的事。仲偉業(yè)負(fù)責(zé)研制的Q波段致冷接收機(jī)，是天馬望遠(yuǎn)鏡當(dāng)時(shí)任務(wù)書里面的最高頻段。在當(dāng)時(shí)國內(nèi)沒有任何先例參照的情況下，他們只能通過翻資料、找論文、反復(fù)實(shí)驗(yàn)的方法不斷摸索求解，常常一干就是到半夜，但他從來沒在團(tuán)隊(duì)中聽過抱怨的聲音。

仲偉業(yè)的偶像是中國科學(xué)院院士、天文學(xué)家葉叔華，在天文臺(tái)上班時(shí)，他偶爾會(huì)遇到前來上班的葉叔華院士，看著葉院士90多歲的高齡依然奮斗在科研一線，讓仲偉業(yè)備受鼓舞，更說不出一個(gè)苦字。

葉叔華院士曾說“因?yàn)閲倚枰v使辛苦也要做好”。仲偉業(yè)將此作為自己的座右銘。遇到困難時(shí)，他鼓勵(lì)自己：“前人沒給我們走出路，我們就自己蹚出一條路。”當(dāng)Q波段致冷接收機(jī)終于做成的時(shí)候，仲偉業(yè)覺得“一切都值了”。

走進(jìn)上海光機(jī)所，很有可能會(huì)遇到一個(gè)戴著眼鏡的儒雅學(xué)者，他是中國科學(xué)院院士、物理學(xué)家徐至展，也是彭宇杰的偶像。彭宇杰曾在筆記本上寫下“執(zhí)著、獻(xiàn)身、攀高峰”七個(gè)大字，這是徐至展院士對他們的教誨。

在彭宇杰的印象中，徐至展就是這七個(gè)字的化身。哪怕他領(lǐng)銜完成的成果，是當(dāng)時(shí)國際同類研究的最好結(jié)果之一，徐至展也沒有因此張揚(yáng)，依然兢兢業(yè)業(yè)搞研究，70多歲的時(shí)候還在實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持看文獻(xiàn)。

“在他們身上，我們能學(xué)到科學(xué)家應(yīng)該具有怎樣的品質(zhì)，這讓我們更能沉下心來，好好做研究。”彭宇杰說。

如今，已經(jīng)為人師的鄧海嘯時(shí)常會(huì)和學(xué)生們講起老一輩科學(xué)家的故事。在他看來，不管遇到的科學(xué)問題再怎么變，背后的科學(xué)家精神不會(huì)變。

去年，鄧海嘯捧回了第十七屆中國青年科技獎(jiǎng)，他說，軍功章的背后，不只他一個(gè)人，還有無數(shù)像他一樣堅(jiān)持“創(chuàng)新、科學(xué)、奉獻(xiàn)”的上海光源人。

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