當(dāng)萬家燈火點亮團圓夜,位于華中科技大學(xué)的國家脈沖強磁場科學(xué)中心,另一番燈火正照亮科學(xué)的征途,一群青年科研人向著科學(xué)的“無人區(qū)”發(fā)起了最執(zhí)著的沖鋒。今天,微言教育“新春走基層”專欄帶你一起來聽屬于中國青年的科研強音——
“極低的溫度,零下272攝氏度,極高的磁場,可以達到94.8特斯拉,是地球磁場的百萬倍。”
剛走進實驗室,華中科技大學(xué)教授韓一波的介紹,就勾勒出了這里的“極限”日常。目前,全世界能實現(xiàn)這種極端條件、同等規(guī)模的實驗室,不到五個。
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零下272℃的堅守
在極致中探索奧秘
在這里,龐大的電源系統(tǒng)如同心臟,將電荷儲藏,在需要時瞬間釋放,化為驅(qū)動強磁場的澎湃動力。韓一波要做的,是在零下272℃的極寒環(huán)境下,完成一項前所未有的實驗。
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“這么低的溫度做實驗,是我們以前沒有做過的一個實驗。”韓一波眼神專注,“我們希望能觀測到全新的物理現(xiàn)象。”
微小的樣本,在極端環(huán)境下稍縱即逝的信號,是擺在團隊面前的最大難題。假期里,他們反復(fù)調(diào)試參數(shù),在逼近極限的過程中,一點點抵近真理的邊界。
好消息是,“我們已經(jīng)觀看到了這個新現(xiàn)象的眉目了。”韓一波難掩興奮,“希望在這個假期,能夠看到它的全貌。”
這份興奮,感染著團隊里的每一個人。95后博士研究生康恩澤說,做科研就是要追求極致,“很多發(fā)現(xiàn),只有做到更極致的時候,才能探索到其中的奧秘。”
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除了攻關(guān)前沿實驗,這個假期,他們還有一個重要任務(wù)——為中心的二期建設(shè)添磚加瓦。
“我們要把磁場強度、脈沖寬度、采譜速率都大幅度提升。”韓一波介紹,團隊正在忙著添置新設(shè)備、搭建新系統(tǒng)。
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在博士研究生李敏眼中,這不僅是物理的研究,未來還將拓展到生物、化學(xué)等更多交叉學(xué)科,“有望成為世界第一的強磁場平臺。”
100毫秒的競速
在強風(fēng)暴中“校準(zhǔn)指針”
如果說韓一波團隊挑戰(zhàn)的是“溫度的極限”,那么副教授楊明和他的團隊,挑戰(zhàn)的則是“時間的極限”。
“現(xiàn)在我們要進行一次55特斯拉的實驗,充電電壓14.9千伏,可以開始確認(rèn)參數(shù)。”
楊明團隊負(fù)責(zé)中心二期建設(shè)中磁致伸縮測量系統(tǒng)的搭建工作。測量工作需要依靠一次次脈沖放電推動進行。而每一次脈沖放電,留給他們的有效測量窗口,僅有100毫秒。
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這是一種怎樣的概念?100毫秒時間之短,甚至不夠完成一次下意識的眨眼。楊明的團隊卻要在這一瞬間,采集數(shù)十萬個數(shù)據(jù)信號點。
更難的是,每一次放電都會伴隨劇烈的電磁沖擊和機械震動。在這樣的擾動下實現(xiàn)精密測量,不亞于在強風(fēng)暴中校準(zhǔn)指針。
“如何排除掉不相關(guān)的噪聲,提取出樣品有用的信號,這才是最關(guān)鍵的。”為了這100毫秒的精準(zhǔn),假期里的每一天,他們都在與細(xì)節(jié)死磕。
改進樣品桿的減振效果,控制溫度氣流的細(xì)微變化……楊明說,做實驗出現(xiàn)問題是常態(tài),“我們要做的,就是完善每一步,讓每一個步驟都做得完美。”
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這份嚴(yán)謹(jǐn),讓碩士研究生黃愷越印象深刻。每次高電壓放電后,設(shè)備需要長時間冷卻,“所以說每次我們測試強磁場數(shù)據(jù)的時候都會非常緊張,畢竟很長時間才會有這么一次機會來放一次電。”
但緊張之外,更多的是成長。“我現(xiàn)在已經(jīng)能夠獨立做實驗了。”黃愷越說,在這個世界先進的平臺上,能接觸到頂尖科技,本身就是一種難得的歷練。
從“80后”到“00后”
接過科研的“接力棒”
從2008年建設(shè)至今,國家脈沖強磁場科學(xué)中心已從無到有,取得了包括發(fā)現(xiàn)第三種規(guī)律新型量子振蕩在內(nèi)的一大批世界頂尖成果。
這背后,是十幾年如一日的堅守。如今,這份堅守,正在馬年新春,完成一場生動的“青春接力”。
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作為平臺建設(shè)之初就參與進來的青年科學(xué)家,80后韓一波和90后楊明,如今已成長為獨當(dāng)一面的學(xué)術(shù)帶頭人。在他們身后,95后、00后的年輕面孔,正源源不斷地加入。
關(guān)于青春,這群在實驗室里過年的年輕人,有著最動人的答案。
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“青春其實就是我們自己在科研中不斷努力、不斷投入的這么一個過程。”康恩澤說。
“青春我覺得最令人難忘的話,就是和師兄老師和這樣一群志同道合的人去做一些非常有意義的事。”黃愷越說。
“青春就是用來奮斗的,每次做實驗從早上9點到晚上12點,回到寢室直接倒頭就睡,但這能讓自己成為想要成為的樣子。”李敏說。
而在楊明眼中,青春更是一種“傳承”。“強磁場中心凝聚了老師們很多的心血,現(xiàn)在由我們年輕一代來扛起,我們要傳承他們矢志創(chuàng)新、努力拼搏的精神。”
韓一波則認(rèn)為,青春是一種“心態(tài)”。“希望每一位科研人員都能保持年輕的心態(tài),實事求是地把自己的科研做好。”
文字 |宋宇齊 田宇
來源 |據(jù)育見新聞微信號
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