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【科技日报】冷用斌:用“超级灯光”照亮未知
2015-06-07 来源:科技日报 贾婧 【字号:  

5月27日,冷用斌(左)和同事在上海光源同步光诊断实验室内做实验。新华社记者 裴鑫摄

  上海,张江,中科院上海应用物理研究所。

  清晨,东方的第一缕阳光照在这里一座类似“鹦鹉螺”的巨大建筑银白色的金属外壳上,反射到四周波光粼粼的池水中,光芒四射。

  这就是我国迄今为止规模最大的科学装置——“上海光源”。

  穿过狭长的走廊,走进螺旋形加速器通道,“70后”的他正忙着收集数据,动作麻利地将手中的电缆插入一台主机。

  6年间,从这里稳定释放的“创新之光”,为1590个研究组,9225位慕名而来的科技人员照亮了未知的微观世界,将百余篇科研论文送上包括《科学》《自然》等在内的国际著名学术杂志。上海光源如同“超级灯光”,“照亮”了5000多个科研课题;而他,则执着地守护着这参透微观世界的神奇光芒,让百亿粒电子稳定前行,并确保电子束流中心位置跑偏的误差不能超过1微米……

  他,就是上海光源束流检测与控制技术部副主任冷用斌。

  “上海光源其实就是一台超级显微镜,或者说是台高品质的巨型X光机,能观测到以前我们看不到的物质内部结构和变化过程。它是目前世界上第三代同步辐射光源中性能最好的之一。”略显厚重的镜片掩饰不住冷用斌明亮的眼神,配合始终挂在脸上的大酒窝,谈起上海光源,属于物理学家的气场如同锐利的同步辐射光瞬间点亮四周。

  忆当年 那个天才少年物理“学霸”

  为什么选择学物理?冷用斌似乎从未像现在这样需要如此频繁地思考和面对这个问题。“看过美剧《生活大爆炸》吗?”冷用斌说,里面那个高智商、研究理论物理学的谢尔顿基本就是他年少时的样子。

  时光倒流到1984年的夏天,摆放在同学家的一本将相对论和量子力学等晦涩难懂的科学知识编成诱人童话故事的美国科普读物,成了冷用斌沉迷物理学的“引子”。

  “我一直想知道,世界为什么长成这个样子。”有着强烈好奇心、在幼年时就显现出“学霸”气质的冷用斌,出身农民家庭,但在物理的学习上,一直都是高傲的。

  高中时的一节物理课上,老师手指指教科书上一幅插图:“认为这幅图有错误的同学请举手。”全班只有两个人举手,而另一个同学举手的原因,只是因为看到了冷用斌也在举手。就像电影中的桥段,当老师点到他名字的瞬间,冷用斌已经想到了这幅图错在哪里、如何修改。在学科上的悟性,使同学和老师都理所应当地认为他应该去学物理。

  毫无悬念,1990年冷用斌以云南省第二名的绝对“学霸”姿态冲进了中国科技大学理论物理专业的大门。开学第一天,他在自己所在的近代物理专业遇到了不同省份的3名“状元”、9名“榜眼”,一向不服输的他也在这里遭遇了人生第一次考试“滑铁卢”——入学考试没能如愿进入尖子班。

  “这并不是智商的差距,我们只是学习方法和习惯有所不同罢了。”冷用斌不断调整自己,在很短时间内找对路子,跟了上来。

  弃“职业” 遵从理想搞科研

  “物理专业并不教授专门的职业技能,毕业后很难找到报酬丰厚的工作。将来要么转学其他方向,要么在科学研究上一直走下去。”有这种想法时,冷用斌刚上大学二年级,看着周围对未来充满不安的同学和陆续出国转行赚钱的老师,他动摇了。在大三时选择了偏工科的核电子学专业,之后又转到加速器专业。直到1999年,他在核技术应用专业博士毕业。

  然而,万变不离其宗,冷用斌始终没有远离物理学。

  1999年夏天,华为和中兴等科技型企业大肆招兵买马,条件放到最优,把选择权最大限度地交给了人才。

  一下签了华为、中兴两家的冷用斌,在夏天快结束的博士答辩之前,抛给了自己一个问题——“你的好奇心是不是被充分满足了?”企业要做的,无疑是“别人需要的东西”,但彼时的冷用斌,一心想的是“自己想做的事”。

  他猛然意识到,物理才是自己的最大兴趣和感情所在。

  当他的心向物理学靠近时,幸运之神也选择了这个不服输的少年,他的博士后导师找到他,上海光预制研究所正在筹备,欢迎他加入。

  这一次,冷用斌没有犹豫,牢牢抓住了上海光预制研究所抛来的橄榄枝。

  2001年,从事两年预制研究后,他的博士后导师为这个物理学的天才少年争取到了去美国布鲁克海文国家实验室交流学习的机会,并参与到美国散裂中子源工程的研制工作中。

  回想在美国的三年,冷用斌说,收获有两点,第一是实验室关于沟通和分工协作的科研管理办法,第二是意识到了国际大牌专家与自己没有本质差别,“但他们可贵之处是可以坚持几十年不断的积累。”他说。

  冷用斌是幸运的,2004年10月上海光源立项,他回国。

  迎挑战 专注提高光束“视力”

  现在,通过上海光源的平台对一个蛋白质分子做360度解析需要16分钟。但十年前冷用斌刚刚回国时,只能利用传统X线,做下来需要整整两天,且清晰度和可信度都相差很远。

  冷用斌负责的光源束流诊断系统,就相当于我们人体的视觉器官,视力越好,清晰度越高,效果就越好。“那感觉就像你坐着飞机看运动员在地面篮球场上投球,不仅要看到投进去没有,还要告诉他们左右的偏差以及怎么去投。材料学家想看清楚催化剂活性原子怎么活动,技术人员就要想办法提高光束‘视力’。”冷用斌尽量用接地气的语言给记者讲解他那“高大上”的专业。

  归国之初,当时只有33岁的冷用斌是上海光源系统里最年轻的一位负责人。他碰到的首个难题就是组建研究团队。粒子束流诊断技术在国内起步较晚,涉及的学科领域又多,相关人才储备、研究成果、文献资料都不是很丰富。而此时又有一个紧迫的任务摆在冷用斌和他组建中的研究团队面前——上海光源建设。

  只能选择边学边做、引进结合培养的方式逐步完善研究队伍,同时强化同国外研究机构的学术交流。接搭电线、收集数据、分析数据,冷用斌带领着队伍一头扎进上海光源工程束测系统研制工作。

  十年磨一剑,通过冷用斌团队的不懈努力,自2009年4月开放以来,上海光源束测系统运行良好。经国际专家评审,该系统各项指标均达到或超过设计指标。

  “大科学工程是大家合力做出来的,缺少任何一个系统,这个装置都建不起来。”冷用斌始终强调,学科上的任何一点进步,都需要成千上万人共同努力。

  看未来 学科碰撞交融的科研新生态圈正在形成

  “中国迄今最大的国家重大科学工程‘上海光源’1月19日通过国家验收,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,这条新闻攀上了中国十大科技新闻榜首。冷用斌和他的上海光源迎来了科研道路上的首个里程碑。

  2013年度国家科学技术奖励大会,上海光源再次折桂。在一期建成时,仅有7条光束线站,到2020年,上海光源将有近40条光束线站向用户开放,到时每年可汇聚上万名科学家在此,基于光源开展科研工作。

  “不仅在实验大厅、专业实验室,甚至是在食堂、咖啡吧,各学科的美妙光线随处都有可能碰撞出交融的火花。”谈到上海光源的未来,冷用斌的眼神又开始闪光。

  “我们的总体目标是瞄准能源、环境、材料、凝聚态物理、地球科学、化学和生命科学等领域,解决前瞻性、关键科学技术问题,建设一批高性能光束线站,争取每年接待用户超过5千人,用户实验超过1万人次。”冷用斌说,相信未来的上海光源会成为我国科技界热追的实验站,一个学科碰撞交融的科研新生态圈。

  冷用斌的手机桌面是一张十二年前在美国长岛海岸边拍摄的照片,图片上四个彼时共同在美国布鲁克海文国家实验室学习的中国少年齐齐摆出了向前奋进的姿态,时至今日,照片中有三人已回国在物理学研究上找到了自己发光的位置,“希望上海光源未来的科研新生态圈,能够给那个尚未回国的朋友辐射出科技之光,指引他回来的路。”他说。

  (原载于《科技日报》 2015-06-07 01版)

(责任编辑:侯茜)
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