他們沉醉在科技的世界里。
這個(gè)世界有如魅影般的暗物質(zhì),有捉摸不定的量子,有定位導(dǎo)航的“北斗”,有潛入深海的“蛟龍”,有令人震撼的數(shù)學(xué)定理……
他們像孩子一樣為好奇心所驅(qū)使,或以登山健將般的矯健身手攀爬科學(xué)高峰,或以巨匠般的技藝成就大國(guó)重器。
2017,是他們手捧科技的“火種”,讓科技強(qiáng)國(guó)之路熠熠生輝。
黃大年:用生命鑄就探地利器
1月8日,年僅58歲的吉林大學(xué)教授黃大年病逝。
2009年底,闊別祖國(guó)17年之久的黃大年,放棄英國(guó)國(guó)籍,毅然回國(guó)。那時(shí),他是劍橋ARKeX地球物理公司研發(fā)部主任、博士生導(dǎo)師,帶領(lǐng)著一支包括外國(guó)院士在內(nèi)的300人團(tuán)隊(duì)。同時(shí),他也擁有精英階層的高配生活。
回國(guó)后,黃大年帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用5年時(shí)間完成了“深部探測(cè)關(guān)鍵儀器裝備研制與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”。讓他自豪的,是一張碩果累累的成績(jī)單:
地面電磁探測(cè)系統(tǒng)工程樣機(jī)研制取得顯著成果;國(guó)內(nèi)首臺(tái)萬米大陸科學(xué)鉆探鉆機(jī)“地殼一號(hào)”在大慶油田投入使用;建成首個(gè)國(guó)家“深部探測(cè)關(guān)鍵儀器裝備野外實(shí)驗(yàn)與示范基地”……
這些成果為實(shí)施國(guó)家地球探測(cè)計(jì)劃積累了人才和技術(shù)經(jīng)驗(yàn),全面提高了我國(guó)在地球深部探測(cè)重型裝備方面的自主研發(fā)能力。
回國(guó)這幾年,黃大年成了“拼命黃郎”。他知道世界最先進(jìn)的技術(shù)是什么樣,因此希望自己的祖國(guó)能以最快的速度追上去。他需要做的事情太多,唯獨(dú)沒有顧及自己的身體。
壯志未酬,斯人已逝。黃大年的事業(yè)將會(huì)繼續(xù)。
潘建偉:與量子“糾纏”一生
有位科學(xué)家,他的名字與“量子通信”這個(gè)詞形影不離。他就是潘建偉。
9月,2017年“未來科學(xué)大獎(jiǎng)”揭曉,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)、“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星首席科學(xué)家潘建偉獲得“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”。
1996年,潘建偉遠(yuǎn)赴奧地利攻讀博士學(xué)位。26歲的他第一次走進(jìn)量子科研的世界級(jí)實(shí)驗(yàn)室。就是在這里,他真切感受到中國(guó)實(shí)驗(yàn)室與世界頂尖實(shí)驗(yàn)室的巨大差距。
今非昔比。
隨著我國(guó)科研經(jīng)費(fèi)投入的不斷增加,中國(guó)的量子實(shí)驗(yàn)室從無到有,越做越強(qiáng)。這幾年,潘建偉團(tuán)隊(duì)不斷刷新量子信息研究的世界紀(jì)錄。
2016年8月,“墨子號(hào)”成功發(fā)射,這是我國(guó)自主研制的首顆空間量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。它的升空,使我國(guó)在量子通信領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯。
2017年9月29日,北京和維也納的量子保密視頻通話標(biāo)志著世界首次洲際量子通信成功實(shí)現(xiàn)。
“我覺得,我們能夠一起把量子通信衛(wèi)星這件事做成,成功發(fā)射量子衛(wèi)星,以至于如今國(guó)外的同事非常羨慕我們,主要得益于我們的國(guó)家?!被仡櫝煽?jī),潘建偉表達(dá)了對(duì)祖國(guó)的感謝。
常進(jìn):追捕暗物質(zhì)的“刀客”
臨近年底,中國(guó)的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”從太空傳來好消息。
北京時(shí)間11月30日,《自然》雜志在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)家的研究成果:“悟空”衛(wèi)星獲得了世界上最精確的高能電子宇宙射線能譜。這可能為暗物質(zhì)的存在提供新的依據(jù)。
捷報(bào)傳來,幕后英雄——“悟空”衛(wèi)星首席科學(xué)家、中科院紫金山天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)常進(jìn)也受到關(guān)注。
早在“悟空”上天之前,國(guó)際上已有一些空間探測(cè)器在嘗試搜尋暗物質(zhì)。但由于探測(cè)器規(guī)模或設(shè)計(jì)方案的限制,它們的探測(cè)能區(qū)相對(duì)較低,分辨率和粒子鑒別本領(lǐng)也有限。
“悟空”的優(yōu)勢(shì)在于,采用創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方案,既可探測(cè)低能區(qū),也能探測(cè)高能區(qū)。它是世界上第一臺(tái)可在空間觀測(cè)直至10TeV能量電子和伽馬射線的儀器。
常進(jìn)在位于南京市的紫金山天文臺(tái)研究了20多年的宇宙高能電子、高能伽馬射線。20年前,我國(guó)在高能粒子領(lǐng)域的研究幾乎是一片空白。
上世紀(jì)90年代末,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)在南極開展“ATIC”氣球探空項(xiàng)目。常進(jìn)說服美國(guó)人利用該項(xiàng)目觀測(cè)高能電子并最終被采納。
2000年底,ATIC完成人類對(duì)高能電子的首次觀測(cè)。8年后,相關(guān)研究論文發(fā)表在《自然》雜志,常進(jìn)是第一作者。中國(guó)科學(xué)家搭了美國(guó)的“順風(fēng)車”。
從搭“順風(fēng)車”,到憑借“悟空”捕捉暗物質(zhì),常進(jìn)的座右銘概括了中國(guó)科學(xué)家為之付出的努力:“擼起袖子加油干,天上不會(huì)掉餡餅?!?
許晨陽:數(shù)學(xué)是我最好的選擇
9月,36歲的許晨陽因在雙有理代數(shù)幾何學(xué)上作出的突出貢獻(xiàn),獲得未來科學(xué)大獎(jiǎng)“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”。他因此成為“中國(guó)諾貝爾獎(jiǎng)”最年輕得主。
除了未來科學(xué)大獎(jiǎng),許晨陽也是2016年度拉馬努金獎(jiǎng)得主和2017/2018年“龐加萊講席”入選者。
這位北京大學(xué)教授一心沉醉于數(shù)學(xué)世界。
“能夠成為一個(gè)數(shù)學(xué)家令我心存感激:做自己喜歡做的事情,投身于自己覺得有意義的事業(yè),最后還能以此作為謀生手段?!痹S晨陽認(rèn)為,數(shù)學(xué)是科學(xué)的皇冠。
在他看來,數(shù)學(xué)無處不在。無論是手機(jī)信號(hào)傳遞、醫(yī)療成像分析,還是對(duì)時(shí)空規(guī)律的認(rèn)識(shí),都是以數(shù)學(xué)發(fā)展為基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)是人類理解和探索世界必需使用的語言。
對(duì)他而言,數(shù)學(xué)就像探險(xiǎn)。數(shù)學(xué)研究的每一步進(jìn)展,都意味著數(shù)學(xué)英雄們到達(dá)了人類未知的新世界。每個(gè)從事數(shù)學(xué)研究的人都希望在自己的天賦之內(nèi),能夠再進(jìn)一步,解決更難的問題。
驅(qū)動(dòng)他前進(jìn)的不僅是征服未知的渴望,也有創(chuàng)造過程中令人震撼的邏輯與詩(shī)之美。
“數(shù)學(xué)是科技發(fā)展的先聲??v觀世界歷史,沒有哪一個(gè)科技強(qiáng)國(guó),不是先成為一個(gè)數(shù)學(xué)強(qiáng)國(guó)?!痹S晨陽說,他也不會(huì)忘記作為中國(guó)數(shù)學(xué)人的責(zé)任與初心。
姚檀棟:一片“冰芯”在高原
4月19日,中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所所長(zhǎng)姚檀棟在瑞典獲頒2017年維加獎(jiǎng)。
憑借在青藏高原冰川和環(huán)境研究方面作出的突出貢獻(xiàn),姚檀棟成為該獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)立136年以來首次獲獎(jiǎng)的中國(guó)科學(xué)家,也是首位獲此殊榮的亞洲科學(xué)家。
30多年來,姚檀棟一直堅(jiān)守在青藏高原。
姚檀棟是登山健將,經(jīng)常要攀登海拔6000米以上的高峰,在零下30攝氏度的冰山上一住就是一個(gè)月。他和同事在7000米高原上鉆取的達(dá)索普冰芯,是目前世界上海拔最高的冰芯。
姚檀棟也是國(guó)際冰凍圈研究領(lǐng)域最有成就的科學(xué)家之一。由他發(fā)起的“第三極環(huán)境計(jì)劃”不但凝聚了國(guó)際上從事青藏高原研究的精英,也取得了重要的科研成果。
“氣候與環(huán)境變化研究需要地區(qū)和全球性視野?!币μ礂澱f。
從博士生到院士,這些年姚檀棟與美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、印度、尼泊爾和日本等幾十個(gè)國(guó)家的科學(xué)家開展合作,研究青藏高原環(huán)境變化及影響。在這個(gè)西方發(fā)達(dá)國(guó)家長(zhǎng)期研究并占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的科研領(lǐng)域,姚檀棟及其團(tuán)隊(duì)?wèi){借努力攀上高峰。
姚檀棟說,這個(gè)獎(jiǎng)雖然頒給他個(gè)人,但實(shí)則是國(guó)際地理學(xué)界對(duì)中國(guó)青藏高原整體研究水平的認(rèn)可。
南仁東:化作星辰伴“天眼”
9月25日是中國(guó)“天眼”竣工一周年的日子。已為“天眼”操勞二十多年的南仁東,卻沒等到這一天。
9月15日深夜,這位500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)首席科學(xué)家、總工程師因病情惡化,靜悄悄地離開了我們,享年72歲。
沒有南仁東,很難想象“天眼”會(huì)佇立于世。
20多年前,國(guó)際上提出要建平方公里陣列望遠(yuǎn)鏡。時(shí)任中國(guó)科學(xué)院北京天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)的南仁東則和幾位同仁提議,可根據(jù)國(guó)情,建造我們自己的大望遠(yuǎn)鏡。
“咱們也建一個(gè)吧?!睆倪@句話開始,南仁東把自己與“天眼”牢牢綁在了一起。在他的學(xué)生眼里,這二十幾年,南仁東沒干別的,一心撲在“天眼”上。
從FAST的選址、立項(xiàng)、可行性研究,到指導(dǎo)各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研究以及模型試驗(yàn),南仁東似乎著了魔,把余生精力毫無保留地奉獻(xiàn)給了“天眼”。
作為首席科學(xué)家,南仁東主導(dǎo)和參與了FAST項(xiàng)目的每個(gè)工程,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)渡過一次又一次危機(jī)。巨大的“天眼”里,熔鑄了南仁東的心血,更熔鑄了他的感情。
如今,世界上單口徑最大的射電望遠(yuǎn)鏡已向蒼穹睜開“天眼”,而為它把青絲熬成白發(fā)的那個(gè)人,卻永遠(yuǎn)閉上了雙眼。
也許,他只是太累了。也許,他只想化作星辰,與“天眼”長(zhǎng)伴!
唐嘉陵:深潛海底數(shù)萬里
6月23日,搭載“蛟龍”號(hào)載人潛水器及96名科考隊(duì)員的“向陽紅09”船結(jié)束中國(guó)大洋38航次科學(xué)考察,在青島國(guó)家深海基地碼頭靠岸。
歷時(shí)138天,航行18302海里。這次遠(yuǎn)航標(biāo)志著蛟龍?zhí)枮槠?年的試驗(yàn)性應(yīng)用航次圓滿收官。它即將步入業(yè)務(wù)化運(yùn)行階段,進(jìn)行更高頻次、更長(zhǎng)時(shí)間的下潛。
10多年來,作為蛟龍?zhí)柕臐摵絾T,唐嘉陵駕駛著我國(guó)自主設(shè)計(jì)、自主集成的蛟龍?zhí)栞d人潛水器,見證它從1000米級(jí)邁向7000米級(jí)海試,又陪伴它完成試驗(yàn)性應(yīng)用,在藍(lán)色海洋中一次又一次刻下中國(guó)深度。
唐嘉陵曾成功完成72次下潛,其中8次下潛深度超過6500米。
2010年7月,唐嘉陵作為主駕駛,駕駛蛟龍?zhí)栂聺摰?759米深的海底,這標(biāo)志著我國(guó)成為世界上第5個(gè)掌握3500米以上大深度載人深潛技術(shù)的國(guó)家。
2012年,唐嘉陵駕駛蛟龍?zhí)柾瓿勺畲笙聺撋疃?062米,創(chuàng)造迄今為止蛟龍?zhí)栂聺撟钌罴o(jì)錄。
如今,蛟龍?zhí)柍晒絹碓蕉啵袊?guó)在深海探測(cè)技術(shù)方面也已實(shí)現(xiàn)從跟跑、并跑到個(gè)別領(lǐng)域領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)變。
回顧自己與蛟龍?zhí)柕墓适?,唐嘉陵說:“我是國(guó)家深潛事業(yè)的參與者和見證者。和蛟龍?zhí)柍ο嗵帲永斫饬诉@份工作的重要性和緊迫性,容不得半點(diǎn)松懈?!?
白明生:用創(chuàng)新推舉天舟一號(hào)
4月20日,我國(guó)首艘貨運(yùn)飛船天舟一號(hào)踏上飛天征程。
如果說載人飛船是天地往返的載人工具,那么貨運(yùn)飛船就是天地間運(yùn)貨的工具。后者既可以為航天員的長(zhǎng)期駐留和空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行貨物補(bǔ)給,也可以為大型空間站補(bǔ)加推進(jìn)劑。
因此,天舟一號(hào)也被人親切地稱為“快遞小哥”。這位“快遞小哥”的總設(shè)計(jì)師是今年51歲的白明生。
1988年,白明生大學(xué)畢業(yè)后進(jìn)入中國(guó)航天科技集團(tuán)公司空間技術(shù)研究院。在載人航天領(lǐng)域,從方案設(shè)計(jì)、初樣研制到神舟一號(hào)至神舟五號(hào)飛船的研制和發(fā)射,他都參與其中。
他曾擔(dān)任返回式衛(wèi)星項(xiàng)目任務(wù)和神舟七號(hào)飛船副總設(shè)計(jì)師。2011年,白明生開始帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制天舟一號(hào)。當(dāng)時(shí),他45歲。
天舟一號(hào)是面向空間站建造和運(yùn)營(yíng)任務(wù)研制的航天器,技術(shù)難度大,持續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。
6年時(shí)間,日復(fù)一日的殫精竭慮,天舟一號(hào)終于鑄就成型。
這位“快遞小哥”沒讓白明生失望。
天舟一號(hào)首創(chuàng)多項(xiàng)“獨(dú)門功夫”:首次在軌實(shí)施飛行器間推進(jìn)劑補(bǔ)加,首次以天基測(cè)控體制為主實(shí)施飛行控制,首次開展全自主快速交會(huì)對(duì)接試驗(yàn),首次實(shí)施主動(dòng)離軌受控隕落……
楊長(zhǎng)風(fēng):點(diǎn)亮夜空的“北斗星”
11月5日19時(shí)45分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式,將北斗三號(hào)第一、二顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射升空。
這是北斗三號(hào)衛(wèi)星的首次發(fā)射。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)說,這標(biāo)志著中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)步入全球組網(wǎng)新時(shí)代。
我國(guó)于20世紀(jì)后期開始探索適合國(guó)情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路,逐步形成了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略:2000年年底建成北斗一號(hào)系統(tǒng),向中國(guó)提供服務(wù);2012年年底建成北斗二號(hào)系統(tǒng),向亞太地區(qū)提供服務(wù);2020年前后建成北斗全球系統(tǒng),向全球提供服務(wù)。
北斗藍(lán)圖的實(shí)現(xiàn),離不開研發(fā)團(tuán)隊(duì)百折不撓的努力。今年9月,楊長(zhǎng)風(fēng)在央視《面對(duì)面》節(jié)目中,講述了他與北斗的十年。
在北斗二號(hào)研制初期,本打算從國(guó)外引進(jìn)核心部件——原子鐘,但真正要引進(jìn)時(shí),歐洲公司突然終止合作。后來“北斗人”達(dá)成一個(gè)共識(shí):核心關(guān)鍵技術(shù)必須取得突破,不能受制于人。
最終,北斗團(tuán)隊(duì)僅用兩年時(shí)間,就攻克了這個(gè)技術(shù)屏障。不僅如此,現(xiàn)在用在北斗三號(hào)上的原子鐘,其精度已提升到每300萬年才會(huì)出現(xiàn)1秒誤差。原子鐘精度一般指標(biāo)是每十萬年會(huì)出現(xiàn)一秒的誤差。
不能止步。
楊長(zhǎng)風(fēng)說,未來北斗的發(fā)展將以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為核心,建成天地一體、無縫覆蓋、安全可信、高效便捷的國(guó)家綜合導(dǎo)航定位授時(shí)體系,顯著提升國(guó)家時(shí)空信息服務(wù)能力。
陳和生:以“微觀”見天地
8月28日,中國(guó)散裂中子源首次打靶成功,獲得中子束流。
這是該工程建設(shè)的重大里程碑,標(biāo)志著中國(guó)散裂中子源主體工程順利完工,進(jìn)入試運(yùn)行階段。
中國(guó)散裂中子源工程總指揮、中國(guó)科學(xué)院院士陳和生說,這表明中國(guó)散裂中子源的加速器和靶站設(shè)計(jì)科學(xué)合理,證明了各項(xiàng)設(shè)備加工制造與安裝調(diào)試的高質(zhì)量和高可靠性。
中國(guó)散裂中子源是國(guó)家“十一五”期間立項(xiàng)、“十二五”期間重點(diǎn)建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。所謂散裂中子源,通俗來說就是一個(gè)用中子來了解微觀世界的工具,也因此被形象地稱作“超級(jí)顯微鏡”。
在陳和生看來,這樣一個(gè)大科學(xué)工程,不僅可以為材料科學(xué)、生命科學(xué)、物理等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域提供有力支撐,也與百姓生活息息相關(guān)。
比如,無論是高鐵的輪軌,還是飛機(jī)的渦輪、機(jī)翼里面都有應(yīng)力,它決定了高鐵和飛機(jī)的使用壽命和安全性。但是,這個(gè)應(yīng)力看不到、摸不著。要避免因它產(chǎn)生的災(zāi)難和事故,加強(qiáng)對(duì)應(yīng)力的研究成為關(guān)鍵。
“如今,科學(xué)家已經(jīng)可以在散裂中子源上測(cè)量輪軌和機(jī)翼的剩余應(yīng)力,優(yōu)化機(jī)械加工工藝,使高鐵和飛機(jī)變得更安全舒適。”這是讓陳和生高興的事。
來源:《科技日?qǐng)?bào)》2017年12月18日
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