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长缨在手 敢缚苍龙

 
 
 
 
 

日志

 
 

坚守 为心中那个圣洁的“激光梦”  

2016-03-15 21:36:05|  分类: 铸剑春秋 |  标签: |举报 |字号 订阅

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——记中国工程物理研究院激光聚变研究中心副主任郑万国

作者:本刊记者 张欣浪 特约记者 温天舒  来源:科学中国人  发布时间:2016-3-14

坚守 为心中那个圣洁的“激光梦” - kktt - 长缨在手  敢缚苍龙
 
  26年前,从国防科技大学毕业分配到中国工程物理研究院组织部工作的郑万国,第一次通过前辈了解到鼎鼎大名的美国“星球大战计划”的时候,立刻被这一计划里所展现的先进武器和激光技术强烈吸引。在组织岗位上工作还不到一年的他,主动向领导提出到中物院下属的研究所从事技术工作。此后,即使走上了更高的管理岗位,他都没离开过他所热爱的研究工作。
  
成长:“沐浴阳光”获益终身
  
  21世纪是航母的天下?很多军事专家并不这么认为,在他们眼中,任何舰船,如果被激光武器击中,都将最终毁灭。难怪我们国家改革开放的总设计师、战略家邓小平也曾经说过:“未来的战争可能是激光战争。”彰显了激光研究在军事领域的地位和作用。
  时至今天,激光已经不止在军工,同时也在能源和民用等领域有着令人意想不到的广阔的应用前景。
  钱学森曾形象地评价聚变研究者的工作:“你们的事业是在地球上造一个小太阳!”这个“小太阳”的巨大能量来源于“聚变反应”。有资料反映:如果在可控条件下人工实现类似的反应,根据海水中的氘元素含量计算,地球上蕴含的聚变能可供人类享用100多亿年,几乎是取之不尽用之不竭的!
  自美国科学家梅曼发明第一台激光器以后,激光作为继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最亮的光”“最准的尺”“最快的刀”,其特性已经被应用到我们生活的每个角落,如汽车、船舶、航空航天、计算机等工业制造行业里的切割、焊接、打孔、打标、3D打印;医学里的激光手术刀和激光美容;以及激光排照、激光通讯等。当人类开启文明的篇章,科技之光普照大地,五光十色的光束里蕴含着的无穷奥妙逐渐被人类挖掘出来,光的应用呈现出五彩斑斓,灿烂纷呈的局面。
  在中国,提到大名鼎鼎的中国工程物理研究院(简称中物院),科学界几乎无人不知无人不晓。在新中国崛起的进程中,这家“高度神秘又难掩光芒”的单位里,先后走出了朱光亚、邓稼先、王淦昌、陈能宽、于敏等等一系列功勋卓著的科学家,但其实更多的,是无数把青春和智慧默默奉献给了国防事业的普通科技人员。
  郑万国一直以身在其中感到幸运和自豪。“成长沐浴”在追随老一辈科学家的风骨和脚步的大路上,深受他们尊重科学、实事求是的科研作风的熏陶和影响。在他不同的科研成长阶段,对他影响最大的,正是这一路结识的众多良师益友:
  博士导师范滇元院士是激光物理研究领域的著名专家,七十多岁高龄仍乐此不疲地奋战在科研第一线,至今仍保留着老一辈科学家艰苦奋斗和严谨乐观的革命主义精神。每当郑万国碰到棘手的问题,范院士总是用“方法总比困难多”来鼓舞和激励他;
  中物院杰出专家之一、时任课题组副组长的张小民,向来是勤奋、专注、刻苦的工作“劳模”,他对科研的专注刻苦和坚持执着,潜移默化地转移到郑万国身上,至今,成为他乐对科研的“杀手锏”和“法宝”;
  老院长胡仁宇院士工作能力之强,思维之缜密总是让郑万国钦佩不已,胡院士总能在关键问题上给予他意想不到的点拨;
  张维岩院士凭借他在海外工作多年的积累和经验,对前沿科学技术有敏锐洞悉和了解,其广阔的视野对郑万国影响颇为深远,至今,“不一定做大官,但要干大事”的话语犹在他耳畔回响;
  ……
  这些对于总是擅长发现他人优点的郑万国来说,是一笔无法衡量的巨大财富。他常常庆幸自己在人生的道路上遇到这些良师益友,他们各自身上闪烁的光芒,无论是做事还是做人的精华品质,对于郑万国都如影,相伴相随:如灯,照亮前路。他将这些人的可贵品质转化为自己胜不骄、败不馁的坚强意志。这也让他在二十余年漫长的科研道路里,一路披荆斩棘,收获累累硕果——
  
科研:时光雕琢持之以恒
  
  都说走好人生的第一步很重要。在郑万国长达二十多年的科研人生中,尽管主持和参与了很多项工作,都抹不掉他所参加的第一个重大课题项目“高效三倍频技术研究”对他所产生的影响。
  上世纪90年代初,国内用于激光聚变研究的激光器有两台,即上海光机所的SG-I激光装置和中物院二所的LF-11激光装置,但这两台都只能输出基频光打靶,而物理上迫切需要三倍频打靶。如何把基频激光高效转换成为三倍频激光是当时国内激光聚变研究领域共同面临的难题。国内激光领域的研究人员对倍频系统转换的急切期盼之情,也确实到了“望眼欲穿”的地步。
  1990年,年轻的郑万国怀揣着他的“激光梦”从组织部来到地处大山深处的二所从事技术研究工作。初来乍到的他即刻就承接了这一当时在室里为数不多的重要性研究课题。在时任组长张小民的带领下,用4年时间,他们终于“啃下了这块硬骨头”。
  4年艰辛磨一剑,其中的艰辛自不必多言,郑万国印象最深的是在研究陷入僵局的头两年时间里,无论他们怎么查找原因,非线性转换效率还只是在百分之四十左右徘徊。而作为一个实用化的系统,转换率至少要大于百分之五十。激光倍频系统的研制因此一度陷入困境。
  “真是一个极度郁闷又糟糕的状态。”郑万国如是形容当时自己和其他组员们的心情。而他们所能做的,就是不断地查找,分析原因,一次次碰壁,一次次失败中坚持转换方向。郑万国记得很清楚,自己最长一次在实验室里一呆就是七十个小时,吃喝全在实验室里解决,没有回过一次家,只为尽快找到解决的方案。
  梅花香自苦寒来,终于到了1993年,当他们把无论从理论还是实验上的原因一个个分析、判断、琢磨透了以后,进行了一次综合提升,期盼了很久的理想转换终于出现了:转化效率提升到了百分之六十!
  “那天真是高兴得一塌糊涂,几年的苦闷一下子得到了释放。如今再回过头来看,曾经的困难也不算什么,却极度享受一番辛苦付出后得来的成就感。”这或许就是郑万国口中千念万念的“科研成就感”,自此他对这份成就感的迷恋与日俱增,再也舍不得放下。
  值得一提的是,获得成就感之外,郑万国还真心体会到了“坚持”二字对于科研人的重要性。“我为什么老说‘坚持’这两个字非常重要,在原理和方向确定的情况下,是否能够坚持成为事情是否能够成功的重要因素,只要你做到位了,成功就会自然而然地降临……”在这一次体验中,郑万国悟出了深刻的道理:胜利往往产生于再坚持一下的努力之中。从此,坚持二字也成为他数二十几年科研和人生道路上克服困难的精神动力,成为引导他从低谷走向成功,从一个成功走向更大成功的坚定信念。
  “机遇总是留给有所准备的人。这句话用在郑万国的身上再合适不过。“高效三倍频技术研究”为他照进了科研生涯中的“第一束光”,此后项目和重任接踵而至,神光-Ⅲ激光装置的研究就是其中重要一项。只是让郑万国没有想到的是,“高效三倍频技术研究”的“四年磨一剑”在“神光-Ⅲ激光装置的研究”面前只不过是小巫见大巫。
  随着人类社会的发展,能源问题越来越成为制约发展的核心因素,聚变能源因其特点成为终极能源的首选。目前实现聚变能源的途径有两条:一种是磁约束聚变、另一种是惯性约束聚变。激光惯性约束聚变(以下简称ICF)是目前最看好的形式之一。我国为此制定了相应的研究计划,神光-Ⅲ激光装置是该项发展战略的关键一步。
  作为国内ICF领域内最大的光学建设工程,“神光-Ⅲ”研究涉及激光、光学、精密机械、电子学等多门学科,其技术含量之高、集成难度之大、建造周期之长在国内属于前列。关键技术、关键工艺的攻克,挑战当今中国大功率固体激光器科学技术和工程技术的极限!而国内工业基础薄弱、相关资源匮乏,在西方国家技术封锁、设备禁运的环境下,如何自力更生、自主创新建设起新一代高功率激光驱动器,是所有“神光人”都必须要面临的难题。
  对于这项世纪之交凝聚着无数国人热烈期望的巨大工程,作为当时较为年轻的负责人,郑万国承受了非常大的压力。“无论在技术上还是管理上,抑或是在项目工程实施的过程中,各种问题层出不穷,我觉得几乎每天都在跟问题和困难作斗争。”郑万国如是形容当时的状态。
  当把设计、制造和安装都做完以后,激光器能不能够迅速调试出光,成为检验郑万国团队工作是否成功的关键,而郑万国印象最深刻的也就是这首束光的激发过程。
  “因为这当中出的问题太多太多了,所以研究到这一步,我内心对这第一束光是非常期待的。我记得非常清楚,从预计可以出光到真正实现拖了一个礼拜的时间,在这一礼拜的时间里问题百出,我们的心情是非常焦灼的,同样也在耐着性子不断地解决问题,不断地调试。临出光那天,原本计划下午出光,但一直到晚上还不行,我们参加调试的组员包括外协的一共上百人,大家都决心一定要奋战出光来。凌晨两点半左右,当48束光中的第一束光成功打出来,虽然还不太规整,但我们大家都高兴坏了!有的同志甚至激动得流下了眼泪,纷纷跟这束光合影……”虽然时隔几年,郑万国回忆起当时的情景来,还是显得万分激动。
  历史记录了2011年1月17号凌晨2点47分这个难忘的时刻!当郑万国和同伴们踏出实验室的大门,天空中飘起了鹅毛大雪。雪景映射下,大家的情绪都显得分外高兴、轻松。
  从2001年酝酿到2011年出首束光,真是十年磨一束光,在这过程当中充满了太多艰辛和不易,但当所期盼的一旦降临,所有的艰辛都化在这漫天飞舞的雪花中,化作了成功的喜悦。不经一番寒彻骨,怎得梅花扑鼻香?
  无论是承接“高效三倍频技术研究”还是担当“神光-Ⅲ激光装置研究”的总指挥,郑万国一直都称自己是“幸运的”。“高效三倍频技术研究时值困难时期,很多人都不愿意到山沟沟里去做实验,我当时年轻,所以非常乐意接受这一机会,后来事实也证明了这一机遇对我的影响,无论从技术还是心理上,都打下了坚实的基础,历练成熟后更多的机会接踵而至,包括神光-Ⅲ。”
  他常说机遇可遇不可求,然而熟知他的人都知道是“机遇留给有所准备的人。”执着的追求给他带来了更多难得的机遇。这些宝贵的机遇,是对他不以磨练意志为苦,一心一意钻研和刻苦的报答;也是对他坚持己见,勇于选择人生道路,执着于理想的报答。
  实际上后来还有很多机会让郑万国到更广阔的天地去从事行政工作,但是他都没有去,因为这里有他所热爱的科研工作。
  
管理:管理技术相辅相成
  
  2001年起,34岁的郑万国被委以重任,成为当时最年轻的副所长,分管高功率固体激光技术这一研究领域的推进工作。同时还是质量、安全等体系建设的管理方代表。
  “这么多年下来,我的深切感触是激光工程发展到一定规模后,技术和管理工作其实是可以相对融合的。特别是作为负责人,如果你只了解一个方向,事情总不会做得圆满。”既通技术,又讲管理,郑万国一直扮演着这样一个特别的“技术管理人”的综合角色。他将技术和管理巧妙融合,迸发出了别样的火花——
  譬如在神光-Ⅲ原型和神光-Ⅲ主 机的研制过程中,郑万国作为项目负责人,把管理理念和管理要求耦合进来,很迅速地建立起一个既符合国家相关政策,又能迅速推进工程技术实施的架构体系,就像一张纵横交错的网,一旦架设成功,所有的工作就会推进得很通畅。
  得益于卓有成效的管理工作,他所在的团队已经建设起一个包含星光、神光-Ⅲ原型和神光-Ⅲ主机激光装置三大装置在内的强大的科研平台,并通过任务牵引,按照具体的方向逐渐形成十几个基础研究平台。这样的基础平台建成,一方面既能开发新的技术,另一方面也能支撑现有的工程任务。
  众人眼中,郑万国是一个具有开放性思维和想法的领导,能够虚心听取别人的意见。“我总说条条道路通罗马,在多条道路都可以行得通的情况下,我愿意选择尊重基层同志的想法,让他们觉得有成就感,在我这里能够实现他们的价值。”好的心态,成为郑万国的管理之道。
  年轻人眼中,他是一个愿意站在别人角度去思考问题,了解他们需求的领导。“现在的年轻人和我们这一代还是有很大差异的,你要容忍别人有和你不一样的东西。”郑万国如是说。而他也很乐意给年轻人创造机会,给他们拓展学科的方向,让他们去感受成功的机会,带他们去申请课题,方案,然后放手让他们去做。在他的精心教导之下,一批年轻人正在成长起来……
  在这十余年的时间里,他亲身经历和亲眼目睹了自己的团队的成长:从一个从山沟沟里出来的、专业技术人员寥寥无几的10余人的团队,发展到了如今有两百多人的专业化团队。值得一提的是,这样一支人员庞大的队伍,得益于良好的架构体系,运转得非常好。每每与国际同行交流,作为团队领导之一,他都是备受羡慕的对象。为此,他深感自豪。
  埋首科研和致力团队管理之外,郑万国也一直在做一些行业间的沟通与交流工作。不久前,他代表团队到同济大学参加了光学薄膜前沿国际会议,之后又到美国参加了一个国际激光聚变的会议。在光学薄膜前沿国际会议上,郑万国做了一个特邀报告。“大型高功率固体激光器所需要的光学薄膜代表了相当一段时间薄膜发展的趋势和要求。通过神光-Ⅲ的牵引可以对薄膜进行比较系统的考核,使得这一行业的研究工作也走在了世界前沿。”郑万国如是强调大型高功率固体激光器的牵引作用。而同样是在美国参加的国际激光聚变的会议上,他也能够感受到激光聚变在能源领域的应用前景受到美、英、法、日等技术发达国家的高度重视,相关工程研究不仅能够对国家的综合技术能力有很大的提升作用,还能够带动国家相关产业的发展。“化学燃料是有限的,而聚变是无限的。在这一点上我常常为自己能够为人类的将来做一些力所能及的贡献而感到兴奋和自豪。”郑万国笑着说。
  梦想,贵在坚持!勿忘初心,方得始终,这是以郑万国等一代中国军工人的真实写照,也是中国军工人的风骨与脊梁。
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