讓更多年輕人挑大梁擔(dān)重任
(資料圖片僅供參考)
加速器技術(shù)中心科研人員在工作中。中科院近代物理所供圖
中科院近代物理所加速器技術(shù)中心加速器總體室的科研人員。劉杰攝/光明圖片
蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)主環(huán)。中科院近代物理所供圖
【人才強國新征程】
在中國科學(xué)院近代物理研究所(以下簡稱“近代物理所”)蘭州重離子加速器中央控制室,幾十臺顯示屏24小時不間斷閃爍著。其中的新一代加速器物理控制系統(tǒng),可以實現(xiàn)對加速器的遠(yuǎn)程統(tǒng)一調(diào)控,還能廣泛應(yīng)用于其他國產(chǎn)重離子加速器裝置,推動我國離子加速器控制軟件在智能化、集成化、自主可控等方面取得新突破。
該系統(tǒng)由90后青年研究員劉杰主導(dǎo)研發(fā)。因為這一突出貢獻(xiàn),他獲得了粒子加速器學(xué)會第十四屆“希望杯”青年優(yōu)秀論文一等獎和近代物理所所長特別獎。
近代物理所加速器技術(shù)中心約有360人,像劉杰這樣35歲及以下的年輕人占近半數(shù)。這支年輕的隊伍團結(jié)奮進(jìn)、拼搏創(chuàng)新,在世界加速器核物理領(lǐng)域高高揚起中國旗幟。
1.從跟蹤模仿到另辟蹊徑
五黃六月,在甘肅省蘭州市南昌路509號,幾樹盛放的梧桐花隔絕了城市的喧囂,近代物理所正坐落于此。
盡管地處西北一隅,近代物理所加速器技術(shù)中心仍然取得了一系列國際領(lǐng)先的科研成就:創(chuàng)新性提出加速器束流動力學(xué)方案、開發(fā)國際首個基于復(fù)雜動力學(xué)的模擬程序、提出非諧振快循環(huán)加速方案、推進(jìn)重離子治癌裝置迭代升級……在加速器技術(shù)中心,創(chuàng)新理念已深深融入每一位科研工作者的血液。
為了創(chuàng)造快循環(huán)模式下重離子加速所需的真空環(huán)境,必須用小于0.3毫米,也就是3張A4紙厚度的不銹鋼來頂住一個大氣壓的壓力。這是建設(shè)全新強流重離子加速器裝置必須攻克的難題。
2017年,當(dāng)時的助理研究員申國棟提出全新想法:陶瓷材料的抗壓強度遠(yuǎn)大于抗拉強度,何不將陶瓷環(huán)放置于薄壁不銹鋼桶內(nèi),像人體肋骨一樣,支撐住大氣壓力?這一想法提出后,得到了加速器技術(shù)中心主任、國家重大科學(xué)工程-強流重離子加速器裝置(HIAF)總工程師楊建成的支持。
盡管物理原理和力學(xué)分析結(jié)果都顯示方案可行,但是世界上從來沒有哪個實驗室使用過這種方案,也從來沒有哪個科學(xué)家提出過這種方法?!昂芏鄬<艺J(rèn)為這一想法過于離譜,不具備可行性?!鄙陣鴹澔貞?,“是楊老師力排眾議,做出啟動樣機研制的決定。”
“過去,往往是國外怎么做,我們就跟著怎么做,這樣很難實現(xiàn)真正的技術(shù)突破。為什么不放棄跟蹤模仿,另辟蹊徑,提出自己的想法和方案?所以,我們鼓勵年輕人敢想敢說敢做,在研究所形成全面支持創(chuàng)新的氛圍?!睏罱ǔ烧f。
經(jīng)過3個月研制,新完成的樣機通過了測試:陶瓷內(nèi)襯薄壁真空室結(jié)構(gòu)強度滿足真空需求。評審組認(rèn)為:“該項目潛在應(yīng)用價值巨大,關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)國際領(lǐng)先?!睔W洲核子研究中心(CERN)資深技術(shù)專家弗里茨·卡斯珀斯(FritzCaspers)贊嘆不已,并建議以“中國龍”為其命名?!皬哪且院笪覀兠鎸ν鈬校孕判臉淞⑵饋砹?,創(chuàng)新的勁頭也更足了。”目前已是加速器總體室副主任、副研究員的申國棟笑言。
創(chuàng)新需要自由寬容的土壤。在加速器技術(shù)中心,“吵架”并不是一件稀罕事?!罢胬砻媲皼]有上下級,有分歧就要敢于爭辯,往往經(jīng)過激烈的討論,問題也就搞清楚了,正所謂真理越辯越明?!备哳l技術(shù)室主任、研究員許哲介紹,為了鼓勵創(chuàng)新,加速器技術(shù)中心還拿出經(jīng)費,支持科研人員做一些完全創(chuàng)新性和探索性的嘗試。
2.讓敢擔(dān)當(dāng)善作為的年輕人擔(dān)綱領(lǐng)先
擔(dān)任加速器技術(shù)中心電源技術(shù)室硬件組組長,帶領(lǐng)團隊研發(fā)“第三代數(shù)字控制器軟硬件系統(tǒng)”,提高強流重離子加速器的整體性能,在國際頂級期刊發(fā)表論文兩篇,學(xué)位論文入選“中國科學(xué)院優(yōu)秀博士學(xué)位論文”……這些閃亮的科研經(jīng)歷,屬于90后青年研究員、高級工程師王曉俊。
在加速器技術(shù)中心,像王曉俊這樣優(yōu)秀的青年人才還有不少,他們在重大項目的歷練中迅速成長起來,成為科研攻堅的先鋒力量。“強流重離子加速器工程建設(shè),項目多、任務(wù)緊、難度大,對人才的需求是非常迫切的,所以我們會給年輕人壓擔(dān)子,把敢擔(dān)當(dāng)善作為的年輕人放在重要崗位上。”離子源室主任、研究員孫良亭說。
搞科研意味著啃硬骨頭,啃硬骨頭難免會吃苦,而吃苦越多,成長就越快。每當(dāng)遇到有挑戰(zhàn)性的任務(wù),王曉俊都會感到激動和興奮:“搞科研很好玩兒??茖W(xué)研究沒有劇透,也沒有終點,只有不停地努力探索,才能沖破一道道難關(guān)?!?/p>
為了自己熱愛的事業(yè),“王曉俊們”總是工作到凌晨。無論多晚,近代物理所大大小小的實驗室里總有燈在亮著,照耀著星夜兼程的追夢人。
“培養(yǎng)年輕人,我們不只談情懷,也講激勵。”許哲介紹,近代物理所通過提高青年科研人員工資待遇、提供住房保障和科研經(jīng)費支持,讓年輕人潛下心來做研究。譬如設(shè)立“青年研究員”,職稱評審打破論資排輩、注重實際貢獻(xiàn),讓有能力的副研究員提前享受研究員的待遇,有效激發(fā)了青年人才的科研熱情。
在過去幾年中,近代物理所提拔了一批青年骨干作為研究室負(fù)責(zé)人,各科室副主任幾乎清一色是80后?!八麄兊陌l(fā)展勢頭非常好,相信在未來五到十年間,這批年輕人將會成為中國核科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。未來的國際舞臺,一定是屬于他們的?!睂O良亭說。
3.接續(xù)奮斗,踐行科研報國使命
作為我國規(guī)模最大的重離子加速器,蘭州重離子加速器自建設(shè)以來,取得了新核素合成、短壽命原子核質(zhì)量精確測量等一批重大基礎(chǔ)研究成果,研發(fā)并轉(zhuǎn)化了重離子治癌、輻照誘變育種等多項服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展的科技成果。
“我們的重離子加速器技術(shù)能夠走到世界前列,離不開一代又一代科研工作者攻堅克難、頑強拼搏?!睏罱ǔ烧f。近代物理所自1957年成立以來,以楊澄中先生為代表的科學(xué)家從五湖四海而來,他們不務(wù)虛名、不期近功、心系家國、埋頭苦干,在祖國西北樹立起核科技領(lǐng)域的精神坐標(biāo)。
楊建成還記得,2005年前后,正值國家“九五”重大科學(xué)工程-蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)調(diào)試關(guān)鍵期,幾乎需要每日工作到凌晨四五點,休息三四個小時再繼續(xù)工作?!爱?dāng)時堅持下來的動力,就源于老一輩科學(xué)家扎根西部、艱苦奮斗的精神?!彼f,正是這種精神,鼓舞著新時代的科研工作者在重離子加速器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從“跟跑”到“并跑”、部分“領(lǐng)跑”的跨越。
歷史在演進(jìn),精神在傳承。2020年3月,基于蘭州重離子加速器的小型化裝置——醫(yī)用重離子加速器在甘肅武威腫瘤醫(yī)院投入臨床應(yīng)用。它能夠提供目前國際上最安全、最有效的精準(zhǔn)放射治療法,在對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行“定點精準(zhǔn)爆破”的同時,幾乎不影響腫瘤周圍的正常組織,被譽為大科學(xué)裝置造福人民的典范。從1993年起在重離子治癌領(lǐng)域攻關(guān),到我國成為第四個擁有自主研發(fā)重離子治療系統(tǒng)和臨床應(yīng)用能力的國家,再到2023年治療患者突破700例……這條路,近代物理所走了30年。
2016年,正攻讀博士的劉杰參與了武威醫(yī)用重離子加速器的調(diào)試工作。調(diào)試工作24小時離不開人,累了就在泡沫板搭成的簡易床板上小憩一會兒。
目前,中國每年新增癌癥病例數(shù)約400萬例,而這個數(shù)據(jù)還在上漲。“這么多的癌癥病人,迫切需要有效治療。國外的治療裝置多貴啊!又有多少病人能負(fù)擔(dān)得起呢?老師們總是以這種時不我待的使命感督促我們,加快科研速度,早日建成國際領(lǐng)先的新一代精準(zhǔn)放療裝置,讓更多普通民眾享受到科技發(fā)展的成果?!眲⒔芨锌馈?/p>
令人振奮的是,該團隊積累的一系列國際領(lǐng)先的創(chuàng)新技術(shù),為新一代重離子治療裝置研發(fā)打下了堅實的基礎(chǔ)。正在研發(fā)中的新一代治療裝置不僅能有效降低裝置造價和患者治療成本,還能成倍提高患者治療效率,為更多癌癥患者帶來福音。
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