2018年07月21日 星期六

十年磨一剑!他成功研发散裂中子源探测器,能看透DNA的结构!

来源:南方日报 2018-01-09 11:01:39 记者:方镇彬 孙俊杰

中国散裂中子源(CSNS)探测器系统研发团队,用了整整十年时间,研发出我国拥有自主知识产权的中子谱仪的“眼睛”——探测器,彻底改变了中子谱仪探测器依赖进口的局面。

1月8日,笔者走近该项发团队负责人孙志嘉,这位年轻、憨厚、开朗、热情和健谈的“理工男”,为我们解读了十年科研中的探索与成果。

孙志嘉团队研发成功的中子谱仪探测器,彻底改变了中子谱仪探测器依赖进口的局面。南方日报记者 孙俊杰 通讯员 李富年 摄

坚守自主创新之路打破国外垄断

散裂中子源是利用中子散射手段,探测物质微观结构的大科学装置。简单地说,它是一个观察微观世界的工具,就像一台“超级显微镜”,用中子探测来研究DNA、结晶材料、聚合物等物质的微观结构。如果将散裂中子源工程比做一台超级显微镜,那么中子谱仪就是显微镜的核心部分,而探测器则是中子谱仪的“眼睛”,用来发现样品的微观结构,甚至直接关系到中子谱仪建设的成败。

但如此重要的一个部件,核心技术却掌握在国外手里。如果使用国外的探测器可以减少大量的研发时间和成本,但将完全依赖国外技术,哪怕是一根电缆出现问题都需要对方的技术人员才能处理,这将使得项目的建设处于十分被动的局面,对国家安全也是一种威胁。出于种种考虑,从2007年开始,研发出拥有自主知识产权的探测器,便成为摆在孙志嘉团队面前的首要任务。

2007年,整个CSNS项目进入起步阶段,从2007年到2011年,孙志嘉都在为组建团队而奔波。 “从事科研工作,更重要的一点还是要耐得住寂寞,毕竟开展一项试验,百分之九十几都是在做准备工作,成功只是最后的一个结果,准备的过程尽管枯燥,但却决定了试验的成败”,孙志嘉说。

唯有坚持创新,才能牢牢掌握科技发展的主动权。孙志嘉和他一手组建的团队逐渐组建壮大起来,在6年的研发时间里,他们吸收北京正负电子对撞机探测器的多项研制技术,也在“核探测与核电子学国家重点实验室”的支持下,开展了大量的研究工作,解决了一项又一项工艺技术问题。2017年11月,在CSNS中子谱仪第一次中子束调试中,孙志嘉团队自主研发的探测器顺利达到了预期指标,探测器各项性能均达到国际一流水平,彻底改变了我国中子谱仪探测器依赖进口的局面。

孙志嘉(后排左二)带领其团队研发出拥有我国自主知识产权的探测器。南方日报记者 孙俊杰 通讯员 翟倩儿 摄

放弃高薪热门行业走上科研路

不同于印象中科研人员的沉默寡言,孙志嘉给人的感觉开朗而健谈。据了解,小时候的孙志嘉是一个偏科特别厉害的“学霸”,别人要做两个小时的理科卷子,他半个小时就能完成,然后打游戏玩去了。“小时候的我,觉得自己会是爱因斯坦,以后得改变世界的。”孙志嘉开玩笑说。

1996年,孙志嘉进入中国科技大学近代物理系核电子学专业学习,从那时起,他开始发奋学习,一边钻研学术,一边在校园里跟不同学科的人相互交流,在一次次的“高手过招”中提升自己。

人生的转折点,在大四的时候出现了。那时候,孙志嘉身边不少毕业的同学,选择了通信等既热门双高薪的行业。这让孙志嘉有些犹豫:到底是做科研还是到“香饽饽”行业工作?经过一番思想的斗争,埋在心中的梦想最终获胜了。

“那时清醒过来,我当初选择这所大学并不是为了以后多赚钱,而是想真正做研究,为中国科研事业做些贡献。”孙志嘉说,正如居里夫人所说的,要“把人生变成科学的梦,然后再把梦变成现实”,就这样,孙志嘉将更多的精力投入到科研方向,通过一步步努力,正式进入了中国科学院高能物理研究所,在核探测与核电子学的科研领域越走越宽。

当前,东莞市委、市政府正围绕CSNS项目,规划建设总面积逾45平方公里的东莞中子科学城。在孙志嘉看来,这是发挥科研集聚优势,服务地方经济的重要举措。而预计明年上半年CSNS也将按计划全部完工并接受国家验收,孙志嘉和他的团队又将继续为剩余的17台谱仪建设工作,开展新一轮的设计和研发。“希望我们能够成为一个极具战斗力的科研团队,真正为中国的科研事业作贡献。”孙志嘉信心满满地说。

【采写】方镇彬 

【通讯员】李富年 翟倩儿


负责编辑:莫凤英

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