【喜迎党代会】国家脉冲强磁场科学中心:用“中国速度”成就大国重器
■记者 高翔
“这已经是我第9次来到华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心,这里的实验配置以及科研团队对我的实验起到了至关重要的作用,我认为,这里已经达到世界领先水平。”今年五月,国家脉冲强磁场中心的“常客”Kamran Behnia教授毫不吝惜自己对于中心的赞美。Kamran Behnia教授是法国国家科学研究院、巴黎市立高等工业物理化学学院高级研究员,美国物理学会会士,强磁场领域的高端外国专家。
而像这样国际学者之间的交流在国家脉冲强磁场科学中心也已经成为常态,每年都会有国外学者来到华中科技大学,用我国的大科学装置进行实验。
对标国际,“中国速度”创“中国强度”
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磁场作为诸多科学领域的基本研究工具,强度越高就意味着磁场对物质系统的电子能态改变就越大,科学创新提供机遇就更多。而作为产生强磁场的重要手段之一,脉冲强磁场装置具有磁场强度高、运行维护简单等无可比拟的优势。
——十四年。从提出建议到准备材料,从项目成功获批到工程施工,从正式入驻到接受国家验收,国家脉冲强磁场科学中心用了整整十四年。“2008年4月25日,这个日子可能比我自己的生日记得清楚。这一天,脉冲强磁场实验装置破土动工了。”说到这儿,刚开始还略显羞涩的彭涛教授眼神中放出了光。
——七年。“从刚开始写材料到后续忙验收,整个团队七年无休。当时创立时,整个中心只有四五个人,而且都是刚刚毕业的博士生。在科研道路上,当年年仅二十几岁的他们还只能算是毛头小伙子。但就是这样一群毛头小伙子,一群怀揣着要做世界第一强磁场装置理想的追梦者用他们的行动创造了令人惊叹的成绩。当年看过《谁是最可爱的人》这篇文章,我觉得,他们就是最可爱的人。”说到这儿,中心主任李亮湿润的眼眶再也绷不住。
——90.6特斯拉磁场强度,位列亚洲第一、世界第三
——200pm的高稳定磁场,为脉冲场的世界纪录
——毫欧级电阻量子振荡的微弱信号电输运测量,达到世界先进水平
在脉冲强磁场实验装置建成之前,我国科研工作者的很多研究大都依赖国外装置。而国家脉冲强磁场科学中心的脉冲强磁场装置高质量、超进度的完成,为我国的专家学者解决了燃眉之急,让他们可以在家门口做实验,用“中国速度”让学者们摆脱了国外装置的垄断性地位。
纪录和荣耀的背后是一批优秀的工程专家强大支撑。
对接需求,服务国家战略
国家脉冲强磁场科学中心的建立,始于一个“梦”,而中国工程院院士潘垣则是那个让“梦想变为现实”的人。总结自己的“圆梦法宝”,潘垣归纳了“42”字箴言:“把握学科方向,瞄准国家需求,联系前沿趋势,发挥优势特色,提炼特色课题,抓住实时机遇,积极抢占先机。”
早在2001年,潘垣就敏锐地意识到我国要想在凝聚态物理、材料、化学和生命等基础前沿科学方面的研究进入国际前列,就必须建设世界一流水平的脉冲强磁场装置。随即,潘垣便踏上了这条“圆梦之旅”。
在筹备过程中,寻找装置主供电源是工作的重要环节。而此时,美国德克萨斯大学因故停用的一套中等规模通用型的磁约束聚变实验研究装置——TEXT-U引起了潘垣注意。而后的一个越洋电话带来了好消息,德克萨斯大学聚变研究中心准备在世界范围内为该套装备寻找新“家”。潘垣意识到:这是一次难得的机遇!在学校领导的大力支持下,2003年底,德克萨斯大学赠送的、总价值约2000万美元的TEXT-U“飘洋过海”,落户于华中科技大学东校区近千平方米的结构大厅。
装置买回来了,流言蜚语也起来了......但潘垣和同事们不争、不辩,他们知道,日后的科研成果最终能够证明今天的选择。
“在这一行里,他是资格老、成就大的青年人”。这是潘垣当时引入著名脉冲强磁场专家、装置总工程师李亮时对其的评价。毕业于华中科技大学电机系的李亮,先后在美国国家强磁场实验室、美国通用电气公司全球研究中心工作,众多研究成果都处于国际领先地位。是什么让在国外工作一切顺遂的李亮能够义无反顾回国发展?
是对强磁场事业的无限热爱,是对祖国的赤子之心。
“学校的诚意深深打动了我。同时中国可以给我提供更高的事业发展平台,更大的事业发展空间。”谈到为何回国,李亮说道。2007年4月,李亮辞去了通用电气公司的工作,告别了夫人、两个孩子和父母只身回国,主持国家重大科技基础设施脉冲强磁场实验装置的建设工作。
引进海外人才,注重国际交流,营造“快乐”工作氛围,一回国,李亮就把他的“三步走”战略并作“一步”开始实施。
从刚开始的四五个人,到现在已经拥有一支60余人的高水平研究队伍,这得益于李亮“招兵买马”的国际化视野;从过去为外国专家“打工”,到现在外国专家特地前来中心服务,这得益于李亮开展工作的全局性思维;从过去的“大管家”,到放手给团队骨干,快乐工作的氛围得益于李亮甘为人梯的奉献之心。
而揽人才,更重要的是聚人心。
“很多回来的青年教师因为不了解国内情况,所以申报一些项目时撰写的材料需要做很大的修改,这些申报材料都是我们一个字一个字地帮他们改过去的。最终结果也很好。”李亮介绍道:“同时,为了减轻老师们在装置运行维护上的负担,中心对外招聘了一批专业技术人员来承担辅助工作,以便给老师们留出更多的时间做科研,争取让每个人都能有高水平的成果产出。”
“武汉的夏天,真的是热得很,好像有好几个太阳顶在头上,但我们需要穿着特别厚的工作服来回巡视。有一次我们发现有个数值不对劲,一直都在波动,这个问题国外在建造的时候也从没遇到过。后来经过反复地检查,发现原来是因为武汉的温度实在太高,有一块电路板的运行发生了故障,后来我们通过调高阈值,解决了这个问题。这种问题要是在国外,可能需要一个较长的维修时间,但是因为我们实验室有工程类学科的保障,就使得我们可以更加高效的解决问题。负责绕磁体的彭涛老师,因为他绕磁体全部都要手工缠绕,而他的工作环境又没有办法开空调,夏天接近40度的高温,他要穿着工作服站着工作8、9个小时,这真的是对身体和精神的磨炼。他中午休息时脱下衣服,就像刚被雨淋过似的,我们都很心疼。”谈到中心的工程队伍,中心常务副主任韩小涛教授动情地说道。
梦想照进现实的背后,是逆风奔跑勇气和不畏困难的干劲。着眼国家需求,重视工程与科学结构优化,保障招才工作到位,国家脉冲强磁场科学中心团队迎难而上,将“中国梦”和科研梦想合二为一。
对话世界,共享顶尖技术
有底气,让平台与世界共享;有能力,让平台凝聚世界大咖。
自2010年9月起,国家脉冲强磁场科学中心便陆续将已经搭建完成的科学实验站对用户开放,与世界共享这一一流实验平台。现如今国家脉冲强磁场科学中心已经成为一块“磁石”,吸引着来自世界的人才造访这块科研“富矿”。
诺贝尔奖得主克劳斯·冯·克利青教授,美国国家强磁场实验室主任格雷格·博宾伽教授,德国德累斯顿强磁场实验室主任约亨?沃斯尼察教授等8位国际知名专家作为中心顾问,曾先后应邀来校指导装置的建设,并给与了中心高度评价。而中心也累计派出92人次赴相关机构开展合作研究,由此与世界各类优质的脉冲强磁场实验室形成了人才资源的对接。
“我们做的其实就是搭戏台的工作。”韩小涛在评价自己工作时笑着说。“戏台子搭好了,得请人来‘唱戏’,用户服务的工作就要尽职尽责。”自2013年国家脉冲强磁场科学中心建设完成后,团队一直秉承着开放共享的理念,免费开放脉冲强磁场平台,诚邀国内外高水平科学家们来“登台唱戏”。从中心建成到现在,他们选择了牺牲自己大部分的科研时间来为他人,为用户服务。一旦在设备使用的过程中出现任何问题,他们就会放下手头的工作,奔赴一线进行调试解决。也正因为如此,脉冲强磁场的平台上才能上演一出出精彩绝伦的“好”戏。
截至2018年3月,脉冲强磁场实验装置累计开放运行30722小时,其中对外开放22700小时,对外机时共享率达到74%。已为北京大学、清华大学、中科院物理所、美国斯坦福大学、英国剑桥大学、德国德累斯顿强磁场实验室等国内外63家单位开展科学研究754项,在高温超导、拓扑半金属、分子磁体、石墨烯等前沿研究领域取得丰硕成果,在Science、Nature子刊、PRL、JACS等高水平期刊发表SCI收录论文553篇。
随着国家脉冲强磁场科学中心国际影响力的显著提升,中国在该领域的话语权也逐渐彰显。2012年7月,国家脉冲强磁场科学中心成功承办了强磁场领域规模最大、级别最高的第十届“强磁场下的科学研究”国际会议,此次也是该会议首次在中国举办。会上国际同行一致认可了我国脉冲强磁场实验装置的建设水平,并再次肯定了中心的未来发展。2014年,国家脉冲强磁场科学中心与美、德、法等国强磁场实验室共同发起成立了国际强磁场协会,中心主任李亮教授担任协会副主席。
“武汉国家脉冲强磁场科学中心已跻身国际领先的脉冲强磁场设施”,5月8日,来自德国德累斯顿强磁场实验室主任Joachim Wosnitza教授在华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心的国际评估会上宣读了评估结论。这支由美国、德国、法国、日本、荷兰的国家强磁场实验室主任以及强磁场领域方向的24位院士和专家组成的评估专家组再次肯定了国家脉冲强磁场科学中心近年来所做出的努力。
青涩褪去,华发生长,但满腔热血仍在他们的心脏中跃动着。
从默默耕耘到世界关注;从后排跟跑到实现并跑;从学习先进到成为先进并与世界共享,国家脉冲强磁场科学中心用中国速度缔造着属于中国的脉冲强磁场强度,向世界传递出了属于我国大科学装置的最强音!
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