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冷用斌:用“超級燈光”照亮未知

  • 發佈時間:2015-06-07 01:30:50  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  ■科星燦爛

  上海,張江,中科院上海應用物理研究所。

  清晨,東方的第一縷陽光照在這裡一座類似“鸚鵡螺”的巨大建築銀白色的金屬外殼上,反射到四週波光粼粼的池水中,光芒四射。

  這就是我國迄今為止規模最大的科學裝置——“上海光源”。

  穿過狹長的走廊,走進螺旋形加速器通道,“70後”的他正忙著收集數據,動作麻利地將手中的電纜插入一台主機。

  6年間,從這裡穩定釋放的“創新之光”,為1590個研究組,9225位慕名而來的科技人員照亮了未知的微觀世界,將百餘篇科研論文送上包括《科學》《自然》等在內的國際著名學術雜誌。上海光源如同“超級燈光”,“照亮”了5000多個科研課題;而他,則執著地守護著這參透微觀世界的神奇光芒,讓百億粒電子穩定前行,並確保電子束流中心位置跑偏的誤差不能超過1微米……

  他,就是上海光源束流檢測與控制技術部副主任冷用斌。

  “上海光源其實就是一台超級顯微鏡,或者説是臺高品質的巨型X光機,能觀測到以前我們看不到的物質內部結構和變化過程。它是目前世界上第三代同步輻射光源中性能最好的之一。”略顯厚重的鏡片掩飾不住冷用斌明亮的眼神,配合始終挂在臉上的大酒窩,談起上海光源,屬於物理學家的氣場如同銳利的同步輻射光瞬間點亮四週。

  憶當年 那個天才少年物理“學霸”

  為什麼選擇學物理?冷用斌似乎從未像現在這樣需要如此頻繁地思考和面對這個問題。“看過美劇《生活大爆炸》嗎?”冷用斌説,裏面那個高智商、研究理論物理學的謝爾頓基本就是他年少時的樣子。

  時光倒流到1984年的夏天,擺放在同學家的一本將相對論和量子力學等晦澀難懂的科學知識編成誘人童話故事的美國科普讀物,成了冷用斌沉迷物理學的“引子”。

  “我一直想知道,世界為什麼長成這個樣子。”有著強烈好奇心、在幼年時就顯現出“學霸”氣質的冷用斌,出身農民家庭,但在物理的學習上,一直都是高傲的。

  高中時的一節物理課上,老師手指指教科書上一幅插圖:“認為這幅圖有錯誤的同學請舉手。”全班只有兩個人舉手,而另一個同學舉手的原因,只是因為看到了冷用斌也在舉手。就像電影中的橋段,當老師點到他名字的瞬間,冷用斌已經想到了這幅圖錯在哪、如何修改。在學科上的悟性,使同學和老師都理所應當地認為他應該去學物理。

  毫無懸念,1990年冷用斌以雲南省第二名的絕對“學霸”姿態衝進了中國科技大學理論物理專業的大門。開學第一天,他在自己所在的近代物理專業遇到了不同省份的3名“狀元”、9名“榜眼”,一向不服輸的他也在這裡遭遇了人生第一次考試“滑鐵盧”——入學考試沒能如願進入尖子班。

  “這並不是智商的差距,我們只是學習方法和習慣有所不同罷了。”冷用斌不斷調整自己,在很短時間內找對路子,跟了上來。

  棄“職業” 遵從理想搞科研

  “物理專業並不教授專門的職業技能,畢業後很難找到報酬豐厚的工作。將來要麼轉學其他方向,要麼在科學研究上一直走下去。”有這種想法時,冷用斌剛上大學二年級,看著周圍對未來充滿不安的同學和陸續出國轉行賺錢的老師,他動搖了。在大三時選擇了偏工科的核電子學專業,之後又轉到加速器專業。直到1999年,他在核技術應用專業博士畢業。

  然而,萬變不離其宗,冷用斌始終沒有遠離物理學。

  1999年夏天,華為和中興等科技型企業大肆招兵買馬,條件放到最優,把選擇權最大限度地交給了人才。

  一下簽了華為、中興兩家的冷用斌,在夏天快結束的博士答辯之前,拋給了自己一個問題——“你的好奇心是不是被充分滿足了?”企業要做的,無疑是“別人需要的東西”,但彼時的冷用斌,一心想的是“自己想做的事”。

  他猛然意識到,物理才是自己的最大興趣和感情所在。

  當他的心向物理學靠近時,幸運之神也選擇了這個不服輸的少年,他的博士後導師找到他,上海光預製研究所正在籌備,歡迎他加入。

  這一次,冷用斌沒有猶豫,牢牢抓住了上海光預製研究所拋來的橄欖枝。

  2001年,從事兩年預製研究後,他的博士後導師為這個物理學的天才少年爭取到了去美國布魯克海文國家實驗室交流學習的機會,並參與到美國散裂中子源工程的研製工作中。

  回想在美國的三年,冷用斌説,收穫有兩點,第一是實驗室關於溝通和分工協作的科研管理辦法,第二是意識到了國際大牌專家與自己沒有本質差別,“但他們可貴之處是可以堅持幾十年不斷的積累。”他説。

  冷用斌是幸運的,2004年10月上海光源立項,他回國。

  迎挑戰 專注提高光束“視力”

  現在,通過上海光源的平臺對一個蛋白質分子做360度解析需要16分鐘。但十年前冷用斌剛剛回國時,只能利用傳統X線,做下來需要整整兩天,且清晰度和可信度都相差很遠。

  冷用斌負責的光源束流診斷系統,就相當於我們人體的視覺器官,視力越好,清晰度越高,效果就越好。“那感覺就像你坐著飛機看運動員在地面籃球場上投球,不僅要看到投進去沒有,還要告訴他們左右的偏差以及怎麼去投。材料學家想看清楚催化劑活性原子怎麼活動,技術人員就要想辦法提高光束‘視力’。”冷用斌儘量用接地氣的語言給記者講解他那“高大上”的專業。

  歸國之初,當時只有33歲的冷用斌是上海光源系統裏最年輕的一位負責人。他碰到的首個難題就是組建研究團隊。粒子束流診斷技術在國內起步較晚,涉及的學科領域又多,相關人才儲備、研究成果、文獻資料都不是很豐富。而此時又有一個緊迫的任務擺在冷用斌和他組建中的研究團隊面前——上海光源建設。

  只能選擇邊學邊做、引進結合培養的方式逐步完善研究隊伍,同時強化同國外研究機構的學術交流。接搭電線、收集數據、分析數據,冷用斌帶領著隊伍一頭扎進上海光源工程束測系統研製工作。

  十年磨一劍,通過冷用斌團隊的不懈努力,自2009年4月開放以來,上海光源束測系統運作良好。經國際專家評審,該系統各項指標均達到或超過設計指標。

  “大科學工程是大家合力做出來的,缺少任何一個系統,這個裝置都建不起來。”冷用斌始終強調,學科上的任何一點進步,都需要成千上萬人共同努力。

  看未來 學科碰撞交融的科研新生態圈正在形成

  “中國迄今最大的國家重大科學工程‘上海光源’1月19日通過國家驗收,光源能量位居世界第四,是世界上性能最好的中能光源之一。”2010年,這條新聞攀上了中國十大科技新聞榜首。冷用斌和他的上海光源迎來了科研道路上的首個里程碑。

  2013年度國家科學技術獎勵大會,上海光源再次折桂。在一期建成時,僅有7條光束線站,到2020年,上海光源將有近40條光束線站向用戶開放,到時每年可匯聚上萬名科學家在此,基於光源開展科研工作。

  “不僅在實驗大廳、專業實驗室,甚至是在食堂、咖啡吧,各學科的美妙光線隨處都有可能碰撞出交融的火花。”談到上海光源的未來,冷用斌的眼神又開始閃光。

  “我們的總體目標是瞄準能源、環境、材料、凝聚態物理、地球科學、化學和生命科學等領域,解決前瞻性、關鍵科學技術問題,建設一批高性能光束線站,爭取每年接待用戶超過5千人,用戶實驗超過1萬人次。”冷用斌説,相信未來的上海光源會成為我國科技界熱追的實驗站,一個學科碰撞交融的科研新生態圈。

  冷用斌的手機桌面是一張十二年前在美國長島海岸邊拍攝的照片,圖片上四個彼時共同在美國布魯克海文國家實驗室學習的中國少年齊齊擺出了向前奮進的姿態,時至今日,照片中有三人已回國在物理學研究上找到了自己發光的位置,“希望上海光源未來的科研新生態圈,能夠給那個尚未回國的朋友輻射出科技之光,指引他回來的路。”他説。

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