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        堅(jiān)守 為心中那個圣潔的“激光夢”

        2016-02-18 16:02:23張欣浪溫天舒
        科學(xué)中國人 2016年2期
        關(guān)鍵詞:萬國倍頻激光

        張欣浪+溫天舒

        神光-Ⅲ主機(jī)奠基儀式(左一為鄭萬國)

        26年前,從國防科技大學(xué)畢業(yè)分配到中國工程物理研究院組織部工作的鄭萬國,第一次通過前輩了解到鼎鼎大名的美國“星球大戰(zhàn)計(jì)劃”的時候,立刻被這一計(jì)劃里所展現(xiàn)的先進(jìn)武器和激光技術(shù)強(qiáng)烈吸引。在組織崗位上工作還不到一年的他,主動向領(lǐng)導(dǎo)提出到中物院下屬的研究所從事技術(shù)工作。此后,即使走上了更高的管理崗位,他都沒離開過他所熱愛的研究工作。

        成長:“沐浴陽光”獲益終身

        21世紀(jì)是航母的天下?很多軍事專家并不這么認(rèn)為,在他們眼中,任何艦船,如果被激光武器擊中,都將最終毀滅。難怪我們國家改革開放的總設(shè)計(jì)師、戰(zhàn)略家鄧小平也曾經(jīng)說過:“未來的戰(zhàn)爭可能是激光戰(zhàn)爭。”彰顯了激光研究在軍事領(lǐng)域的地位和作用。

        時至今天,激光已經(jīng)不止在軍工,同時也在能源和民用等領(lǐng)域有著令人意想不到的廣闊的應(yīng)用前景。

        錢學(xué)森曾形象地評價聚變研究者的工作:“你們的事業(yè)是在地球上造一個小太陽!”這個“小太陽”的巨大能量來源于“聚變反應(yīng)”。有資料反映:如果在可控條件下人工實(shí)現(xiàn)類似的反應(yīng),根據(jù)海水中的氘元素含量計(jì)算,地球上蘊(yùn)含的聚變能可供人類享用100多億年,幾乎是取之不盡用之不竭的!

        自美國科學(xué)家梅曼發(fā)明第一臺激光器以后,激光作為繼原子能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后,人類的又一重大發(fā)明,被稱為“最亮的光”“最準(zhǔn)的尺”“最快的刀”,其特性已經(jīng)被應(yīng)用到我們生活的每個角落,如汽車、船舶、航空航天、計(jì)算機(jī)等工業(yè)制造行業(yè)里的切割、焊接、打孔、打標(biāo)、3D打印;醫(yī)學(xué)里的激光手術(shù)刀和激光美容;以及激光排照、激光通訊等。當(dāng)人類開啟文明的篇章,科技之光普照大地,五光十色的光束里蘊(yùn)含著的無窮奧妙逐漸被人類挖掘出來,光的應(yīng)用呈現(xiàn)出五彩斑斕,燦爛紛呈的局面。

        在中國,提到大名鼎鼎的中國工程物理研究院(簡稱中物院),科學(xué)界幾乎無人不知無人不曉。在新中國崛起的進(jìn)程中,這家“高度神秘又難掩光芒”的單位里,先后走出了朱光亞、鄧稼先、王淦昌、陳能寬、于敏等等一系列功勛卓著的科學(xué)家,但其實(shí)更多的,是無數(shù)把青春和智慧默默奉獻(xiàn)給了國防事業(yè)的普通科技人員。

        鄭萬國一直以身在其中感到幸運(yùn)和自豪。“成長沐浴”在追隨老一輩科學(xué)家的風(fēng)骨和腳步的大路上,深受他們尊重科學(xué)、實(shí)事求是的科研作風(fēng)的熏陶和影響。在他不同的科研成長階段,對他影響最大的,正是這一路結(jié)識的眾多良師益友:

        博士導(dǎo)師范滇元院士是激光物理研究領(lǐng)域的著名專家,七十多歲高齡仍樂此不疲地奮戰(zhàn)在科研第一線,至今仍保留著老一輩科學(xué)家艱苦奮斗和嚴(yán)謹(jǐn)樂觀的革命主義精神。每當(dāng)鄭萬國碰到棘手的問題,范院士總是用“方法總比困難多”來鼓舞和激勵他;

        中物院杰出專家之一、時任課題組副組長的張小民,向來是勤奮、專注、刻苦的工作“勞?!?,他對科研的專注刻苦和堅(jiān)持執(zhí)著,潛移默化地轉(zhuǎn)移到鄭萬國身上,至今,成為他樂對科研的“殺手锏”和“法寶”;

        老院長胡仁宇院士工作能力之強(qiáng),思維之縝密總是讓鄭萬國欽佩不已,胡院士總能在關(guān)鍵問題上給予他意想不到的點(diǎn)撥;

        張維巖院士憑借他在海外工作多年的積累和經(jīng)驗(yàn),對前沿科學(xué)技術(shù)有敏銳洞悉和了解,其廣闊的視野對鄭萬國影響頗為深遠(yuǎn),至今,“不一定做大官,但要干大事”的話語猶在他耳畔回響;

        ……

        這些對于總是擅長發(fā)現(xiàn)他人優(yōu)點(diǎn)的鄭萬國來說,是一筆無法衡量的巨大財(cái)富。他常常慶幸自己在人生的道路上遇到這些良師益友,他們各自身上閃爍的光芒,無論是做事還是做人的精華品質(zhì),對于鄭萬國都如影,相伴相隨:如燈,照亮前路。他將這些人的可貴品質(zhì)轉(zhuǎn)化為自己勝不驕、敗不餒的堅(jiān)強(qiáng)意志。這也讓他在二十余年漫長的科研道路里,一路披荊斬棘,收獲累累碩果——

        站在神光-Ⅲ主機(jī)前給專家匯報(bào)工作(右一為鄭萬國、右三為賀賢土院士)

        科研:時光雕琢持之以恒

        都說走好人生的第一步很重要。在鄭萬國長達(dá)二十多年的科研人生中,盡管主持和參與了很多項(xiàng)工作,都抹不掉他所參加的第一個重大課題項(xiàng)目“高效三倍頻技術(shù)研究”對他所產(chǎn)生的影響。

        上世紀(jì)90年代初,國內(nèi)用于激光聚變研究的激光器有兩臺,即上海光機(jī)所的SG-I激光裝置和中物院二所的LF-11激光裝置,但這兩臺都只能輸出基頻光打靶,而物理上迫切需要三倍頻打靶。如何把基頻激光高效轉(zhuǎn)換成為三倍頻激光是當(dāng)時國內(nèi)激光聚變研究領(lǐng)域共同面臨的難題。國內(nèi)激光領(lǐng)域的研究人員對倍頻系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的急切期盼之情,也確實(shí)到了“望眼欲穿”的地步。

        1990年,年輕的鄭萬國懷揣著他的“激光夢”從組織部來到地處大山深處的二所從事技術(shù)研究工作。初來乍到的他即刻就承接了這一當(dāng)時在室里為數(shù)不多的重要性研究課題。在時任組長張小民的帶領(lǐng)下,用4年時間,他們終于“啃下了這塊硬骨頭”。

        4年艱辛磨一劍,其中的艱辛自不必多言,鄭萬國印象最深的是在研究陷入僵局的頭兩年時間里,無論他們怎么查找原因,非線性轉(zhuǎn)換效率還只是在百分之四十左右徘徊。而作為一個實(shí)用化的系統(tǒng),轉(zhuǎn)換率至少要大于百分之五十。激光倍頻系統(tǒng)的研制因此一度陷入困境。

        “真是一個極度郁悶又糟糕的狀態(tài)。”鄭萬國如是形容當(dāng)時自己和其他組員們的心情。而他們所能做的,就是不斷地查找,分析原因,一次次碰壁,一次次失敗中堅(jiān)持轉(zhuǎn)換方向。鄭萬國記得很清楚,自己最長一次在實(shí)驗(yàn)室里一呆就是七十個小時,吃喝全在實(shí)驗(yàn)室里解決,沒有回過一次家,只為盡快找到解決的方案。endprint

        在神光-Ⅲ主機(jī)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(電腦操作者為鄭萬國)

        在神光-Ⅲ原型裝置大廳向院士匯報(bào)工程進(jìn)展(左二為胡仁宇院士、左三為鄭萬國、左四為林尊琪院士)

        梅花香自苦寒來,終于到了1993年,當(dāng)他們把無論從理論還是實(shí)驗(yàn)上的原因一個個分析、判斷、琢磨透了以后,進(jìn)行了一次綜合提升,期盼了很久的理想轉(zhuǎn)換終于出現(xiàn)了:轉(zhuǎn)化效率提升到了百分之六十!

        “那天真是高興得一塌糊涂,幾年的苦悶一下子得到了釋放。如今再回過頭來看,曾經(jīng)的困難也不算什么,卻極度享受一番辛苦付出后得來的成就感。”這或許就是鄭萬國口中千念萬念的“科研成就感”,自此他對這份成就感的迷戀與日俱增,再也舍不得放下。

        值得一提的是,獲得成就感之外,鄭萬國還真心體會到了“堅(jiān)持”二字對于科研人的重要性。“我為什么老說‘堅(jiān)持這兩個字非常重要,在原理和方向確定的情況下,是否能夠堅(jiān)持成為事情是否能夠成功的重要因素,只要你做到位了,成功就會自然而然地降臨……”在這一次體驗(yàn)中,鄭萬國悟出了深刻的道理:勝利往往產(chǎn)生于再堅(jiān)持一下的努力之中。從此,堅(jiān)持二字也成為他數(shù)二十幾年科研和人生道路上克服困難的精神動力,成為引導(dǎo)他從低谷走向成功,從一個成功走向更大成功的堅(jiān)定信念。

        “機(jī)遇總是留給有所準(zhǔn)備的人。這句話用在鄭萬國的身上再合適不過?!案咝额l技術(shù)研究”為他照進(jìn)了科研生涯中的“第一束光”,此后項(xiàng)目和重任接踵而至,神光-Ⅲ激光裝置的研究就是其中重要一項(xiàng)。只是讓鄭萬國沒有想到的是,“高效三倍頻技術(shù)研究”的“四年磨一劍”在“神光-Ⅲ激光裝置的研究”面前只不過是小巫見大巫。

        隨著人類社會的發(fā)展,能源問題越來越成為制約發(fā)展的核心因素,聚變能源因其特點(diǎn)成為終極能源的首選。目前實(shí)現(xiàn)聚變能源的途徑有兩條:一種是磁約束聚變、另一種是慣性約束聚變。激光慣性約束聚變(以下簡稱ICF)是目前最看好的形式之一。我國為此制定了相應(yīng)的研究計(jì)劃,神光-Ⅲ激光裝置是該項(xiàng)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵一步。

        作為國內(nèi)ICF領(lǐng)域內(nèi)最大的光學(xué)建設(shè)工程,“神光-Ⅲ”研究涉及激光、光學(xué)、精密機(jī)械、電子學(xué)等多門學(xué)科,其技術(shù)含量之高、集成難度之大、建造周期之長在國內(nèi)屬于前列。關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵工藝的攻克,挑戰(zhàn)當(dāng)今中國大功率固體激光器科學(xué)技術(shù)和工程技術(shù)的極限!而國內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱、相關(guān)資源匱乏,在西方國家技術(shù)封鎖、設(shè)備禁運(yùn)的環(huán)境下,如何自力更生、自主創(chuàng)新建設(shè)起新一代高功率激光驅(qū)動器,是所有“神光人”都必須要面臨的難題。

        對于這項(xiàng)世紀(jì)之交凝聚著無數(shù)國人熱烈期望的巨大工程,作為當(dāng)時較為年輕的負(fù)責(zé)人,鄭萬國承受了非常大的壓力?!盁o論在技術(shù)上還是管理上,抑或是在項(xiàng)目工程實(shí)施的過程中,各種問題層出不窮,我覺得幾乎每天都在跟問題和困難作斗爭?!编嵢f國如是形容當(dāng)時的狀態(tài)。

        當(dāng)把設(shè)計(jì)、制造和安裝都做完以后,激光器能不能夠迅速調(diào)試出光,成為檢驗(yàn)鄭萬國團(tuán)隊(duì)工作是否成功的關(guān)鍵,而鄭萬國印象最深刻的也就是這首束光的激發(fā)過程。

        “因?yàn)檫@當(dāng)中出的問題太多太多了,所以研究到這一步,我內(nèi)心對這第一束光是非常期待的。我記得非常清楚,從預(yù)計(jì)可以出光到真正實(shí)現(xiàn)拖了一個禮拜的時間,在這一禮拜的時間里問題百出,我們的心情是非常焦灼的,同樣也在耐著性子不斷地解決問題,不斷地調(diào)試。臨出光那天,原本計(jì)劃下午出光,但一直到晚上還不行,我們參加調(diào)試的組員包括外協(xié)的一共上百人,大家都決心一定要奮戰(zhàn)出光來。凌晨兩點(diǎn)半左右,當(dāng)48束光中的第一束光成功打出來,雖然還不太規(guī)整,但我們大家都高興壞了!有的同志甚至激動得流下了眼淚,紛紛跟這束光合影……”雖然時隔幾年,鄭萬國回憶起當(dāng)時的情景來,還是顯得萬分激動。

        歷史記錄了2011年1月17號凌晨2點(diǎn)47分這個難忘的時刻!當(dāng)鄭萬國和同伴們踏出實(shí)驗(yàn)室的大門,天空中飄起了鵝毛大雪。雪景映射下,大家的情緒都顯得分外高興、輕松。

        從2001年醞釀到2011年出首束光,真是十年磨一束光,在這過程當(dāng)中充滿了太多艱辛和不易,但當(dāng)所期盼的一旦降臨,所有的艱辛都化在這漫天飛舞的雪花中,化作了成功的喜悅。不經(jīng)一番寒徹骨,怎得梅花撲鼻香?

        無論是承接“高效三倍頻技術(shù)研究”還是擔(dān)當(dāng)“神光-Ⅲ激光裝置研究”的總指揮,鄭萬國一直都稱自己是“幸運(yùn)的”。“高效三倍頻技術(shù)研究時值困難時期,很多人都不愿意到山溝溝里去做實(shí)驗(yàn),我當(dāng)時年輕,所以非常樂意接受這一機(jī)會,后來事實(shí)也證明了這一機(jī)遇對我的影響,無論從技術(shù)還是心理上,都打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),歷練成熟后更多的機(jī)會接踵而至,包括神光-Ⅲ?!?/p>

        他常說機(jī)遇可遇不可求,然而熟知他的人都知道是“機(jī)遇留給有所準(zhǔn)備的人?!眻?zhí)著的追求給他帶來了更多難得的機(jī)遇。這些寶貴的機(jī)遇,是對他不以磨練意志為苦,一心一意鉆研和刻苦的報(bào)答;也是對他堅(jiān)持己見,勇于選擇人生道路,執(zhí)著于理想的報(bào)答。

        實(shí)際上后來還有很多機(jī)會讓鄭萬國到更廣闊的天地去從事行政工作,但是他都沒有去,因?yàn)檫@里有他所熱愛的科研工作。

        管理: 管理技術(shù)相輔相成

        2001年起,34歲的鄭萬國被委以重任,成為當(dāng)時最年輕的副所長,分管高功率固體激光技術(shù)這一研究領(lǐng)域的推進(jìn)工作。同時還是質(zhì)量、安全等體系建設(shè)的管理方代表。

        “這么多年下來,我的深切感觸是激光工程發(fā)展到一定規(guī)模后,技術(shù)和管理工作其實(shí)是可以相對融合的。特別是作為負(fù)責(zé)人,如果你只了解一個方向,事情總不會做得圓滿?!奔韧夹g(shù),又講管理,鄭萬國一直扮演著這樣一個特別的“技術(shù)管理人”的綜合角色。他將技術(shù)和管理巧妙融合,迸發(fā)出了別樣的火花——endprint

        譬如在神光-Ⅲ原型和神光-Ⅲ主 機(jī)的研制過程中,鄭萬國作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,把管理理念和管理要求耦合進(jìn)來,很迅速地建立起一個既符合國家相關(guān)政策,又能迅速推進(jìn)工程技術(shù)實(shí)施的架構(gòu)體系,就像一張縱橫交錯的網(wǎng),一旦架設(shè)成功,所有的工作就會推進(jìn)得很通暢。

        得益于卓有成效的管理工作,他所在的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建設(shè)起一個包含星光、神光-Ⅲ原型和神光-Ⅲ主機(jī)激光裝置三大裝置在內(nèi)的強(qiáng)大的科研平臺,并通過任務(wù)牽引,按照具體的方向逐漸形成十幾個基礎(chǔ)研究平臺。這樣的基礎(chǔ)平臺建成,一方面既能開發(fā)新的技術(shù),另一方面也能支撐現(xiàn)有的工程任務(wù)。

        眾人眼中,鄭萬國是一個具有開放性思維和想法的領(lǐng)導(dǎo),能夠虛心聽取別人的意見。“我總說條條道路通羅馬,在多條道路都可以行得通的情況下,我愿意選擇尊重基層同志的想法,讓他們覺得有成就感,在我這里能夠?qū)崿F(xiàn)他們的價值?!焙玫男膽B(tài),成為鄭萬國的管理之道。

        年輕人眼中,他是一個愿意站在別人角度去思考問題,了解他們需求的領(lǐng)導(dǎo)?!艾F(xiàn)在的年輕人和我們這一代還是有很大差異的,你要容忍別人有和你不一樣的東西?!编嵢f國如是說。而他也很樂意給年輕人創(chuàng)造機(jī)會,給他們拓展學(xué)科的方向,讓他們?nèi)ジ惺艹晒Φ臋C(jī)會,帶他們?nèi)ド暾堈n題,方案,然后放手讓他們?nèi)プ觥T谒木慕虒?dǎo)之下,一批年輕人正在成長起來……

        在這十余年的時間里,他親身經(jīng)歷和親眼目睹了自己的團(tuán)隊(duì)的成長:從一個從山溝溝里出來的、專業(yè)技術(shù)人員寥寥無幾的10余人的團(tuán)隊(duì),發(fā)展到了如今有兩百多人的專業(yè)化團(tuán)隊(duì)。值得一提的是,這樣一支人員龐大的隊(duì)伍,得益于良好的架構(gòu)體系,運(yùn)轉(zhuǎn)得非常好。每每與國際同行交流,作為團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)之一,他都是備受羨慕的對象。為此,他深感自豪。

        埋首科研和致力團(tuán)隊(duì)管理之外,鄭萬國也一直在做一些行業(yè)間的溝通與交流工作。不久前,他代表團(tuán)隊(duì)到同濟(jì)大學(xué)參加了光學(xué)薄膜前沿國際會議,之后又到美國參加了一個國際激光聚變的會議。在光學(xué)薄膜前沿國際會議上,鄭萬國做了一個特邀報(bào)告。“大型高功率固體激光器所需要的光學(xué)薄膜代表了相當(dāng)一段時間薄膜發(fā)展的趨勢和要求。通過神光-Ⅲ的牽引可以對薄膜進(jìn)行比較系統(tǒng)的考核,使得這一行業(yè)的研究工作也走在了世界前沿?!编嵢f國如是強(qiáng)調(diào)大型高功率固體激光器的牽引作用。而同樣是在美國參加的國際激光聚變的會議上,他也能夠感受到激光聚變在能源領(lǐng)域的應(yīng)用前景受到美、英、法、日等技術(shù)發(fā)達(dá)國家的高度重視,相關(guān)工程研究不僅能夠?qū)业木C合技術(shù)能力有很大的提升作用,還能夠帶動國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?!盎瘜W(xué)燃料是有限的,而聚變是無限的。在這一點(diǎn)上我常常為自己能夠?yàn)槿祟惖膶碜鲆恍┝λ芗暗呢暙I(xiàn)而感到興奮和自豪。”鄭萬國笑著說。

        夢想,貴在堅(jiān)持!勿忘初心,方得始終,這是以鄭萬國等一代中國軍工人的真實(shí)寫照,也是中國軍工人的風(fēng)骨與脊梁。endprint

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