作者:沈春蕾 来源:中国科学报 发布时间:2016/8/22 10:30:52
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青年科学家温良剑:挫折是成长最好的导师

 温良剑

从温良剑身上可以看到,人的成长取决于很多因素。这些因素中,不断寻求挑战、直面困难的勇气与毅力,决定一个人所能达到的高度。

■本报记者 沈春蕾

因为对中微子研究,特别是对大亚湾中微子实验发现θ13非零的原创性贡献,中科院高能物理所副研究员温良剑荣获2016年国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)青年科学家奖。

高能物理所研究员曹俊是温良剑的博士生导师。他告诉《中国科学报》记者:“这是该奖项第一次颁发给中国大陆的粒子物理学家。虽然我是他的导师,不过,挫折才是他成长最好的导师。”

“老师,我是不是做得很差?”

七年前的一个晚上,半夜十二点,温良剑给曹俊打电话,声音很沮丧,一开口就没头没脑地问:“老师,我是不是做得很差?”

当时,温良剑正在一个工厂监制几个容积40吨的有机玻璃存储罐。曹俊心里咯噔了一下,心想是不是出事了?“大亚湾中微子实验站现场正急等着这几个罐子,已经拖了一个多月工期,再出什么事儿就会影响到整个实验进度。”

按设计,这几个有机玻璃罐外面要包裹5毫米厚的玻璃钢。白天施工时,温良剑很用心地记下了树脂的总用量,晚上回去一算,发现按用量算只有3.5毫米厚,达不到设计指标。

“树脂凝固后无法再补,要求返工的话,得打掉重来,即便厂长同意,也要影响工期。如果不返工,机械强度不达标,灌入40吨液体闪烁体后,有机玻璃罐有可能破裂。”温良剑进退两难,纠结到深夜,还是忍不住给导师打这个电话。

回忆起这件事,曹俊深有感触地告诉记者:“在研究工作中,没有感到过极度沮丧的,不是好博士生。”在对自己的能力极限发起挑战时,总会碰壁;而始终待在心理舒适区,做自己力所能及的事,就不会有这种体验。

事实上,让温良剑感到沮丧的并不完全因为这一次困境,而是在半年驻厂期间多次挫折的累积,“几乎没有一件事是顺顺当当的”。

工程的煎熬

本科实习期间,温良剑就完成了两项研究,其中一项出乎曹俊意料的,提出了新方法,后来在国际知名杂志上发表。

开始读研后,温良剑也表现出色,大亚湾实验的美方发言人陆锦标教授称赞他是整个合作组中最好的学生。“因此,我们让他担任了反射板研制工作的负责人。”曹俊回忆道,“一般来说,极少让学生承担这样的工程任务,因为做得不好会拖累整个实验,责任带来的压力非常大。”

这里的反射板直径4.5米,由两层1厘米厚的有机玻璃板夹一层薄反射膜构成,是大亚湾实验的独创设计,以前没人用过。对光学反射面的要求非常高,否则探测器的性能将难以捉摸。

“开始验证小模型做得很漂亮,一到大尺寸就出了问题。试着用水、喷雾、各种胶,反射膜怎么都铺不平。”曹俊解释道,“平时我们觉得水一样的喷胶,到了反射率99%的镜反射膜下,就显出里面颗粒状的内容物,反射面总是皱巴巴的。”

曹俊至今仍记得,原计划两周完成试制,结果两个多月内试了七八种方案,没有一个成功。“工期一点一点逼近,真是一种煎熬”。

在花了两个多月工夫和不少试验材料后,温良剑却突然发现最简单的方案没有试,“反射膜从包装上撕下来时会带上一点静电,只要马上制作,膜会自己吸附到有机玻璃板上,然后再用抽真空的办法靠大气压力压紧。”最终温良剑找到了解决方案,那就是“什么也不用干”。

问题又接踵而来。生产出前两块板后,顺利地验收到最后,量了一下孔位,发现方位打反了。“这是一个难以置信,最不可能出现的低级错误”。根据“应通过设计而不是人的细心来防止出错”的原则,温良剑等人原本专门制作了工装送到工厂来确定孔位。

“就像计算机上的各种插孔一样,设计出来就是插不错的。我带着愤怒和好奇问工厂,你们是怎么做到把孔打错的?”温良剑得知,原来工厂怕把有机玻璃表面划伤,会增加一道打磨工序,同时也觉得不太可能出错,工装就摆在那里,根本没使用,最后这两块板只能打掉重做。

曹俊介绍,反射板的研制后来还碰到了一堆问题,像运输工装不合理造成损坏等。好事多磨,最终反射板高质量地完成,这项创新设计节省了近一半的光电倍增管(价值1000万元),探测器的精度也超过了设计指标。

用勤奋来领跑

博士毕业后,温良剑留在高能物理所做博士后工作,从探测器研制回到物理研究,他很快就成为数据分析的主力。

一般大型粒子物理实验开始运行后,常常公布所探测到的第一个事例,告诉国际同行,新研制的探测器可以正常工作。大亚湾国际合作组内有多个物理分析团队,谁能抢到这第一个呢?

温良剑很早就摩拳擦掌,所有分析代码都准备好了,就等数据。

2011年7月8日,大亚湾中微子实验的第一个探测器开始调试运行。曹俊也满怀期待,在温良剑的办公桌边坐了一整天,跟他一起看着数据。“正如有经验的人都知道的,真实数据从来跟你所想的不一样,我们根本看不到中微子。”

曹俊进一步解释道,大亚湾近点的每个探测器每天应该看到700个中微子。每个中微子信号由一快一慢两个信号构成,其中慢信号是中子形成的,我们应该在能量8MeV处看见一个干净的峰。实际上看到的却是一堆乱糟糟的东西,没有峰,而且比预期多得多。也就是说,我们根据中微子特征挑出来的大部分是假信号,而且不知道是什么东西。

尝试过各种办法后仍未成功,曹俊只好先回办公室。刚坐下,温良剑就来了,用发哑的声音问曹俊看过邮件没有。邮件是美国加州理工大学的一个博士后发出的,附了两张图,他找到了中微子。他加了一个快慢信号的距离要求,去掉了假信号,尽管仍然不知道原因,真正的中微子信号还是显出来了。

“我们失去了这个第一。”曹俊很清楚这种志在必得却又失去的心情,他也曾经历过,整整一个星期不想说话。受到这次打击后,本来就勤奋的温良剑变得更加拼命。随后工会组织去十渡玩一天,全中微子组只有他不去;年底全室聚餐,他也不肯去,说:“去了,一天又没了。”

这样废寝忘食地工作了两个多月,温良剑终于找到那些假信号的来源,发现了它们的特征,并开发出了干净去除它们的分析工具。曹俊表示:“现在不管谁分析大亚湾数据,采用这个工具去除假信号都是必不可少的第一步。”

在接下来的工作中,温良剑始终冲在最前面,率先发现问题,率先解决问题,提出了多个有创意的新方法,遥遥领先于合作组内的其他分析小组,他的分析结果最终被发现中微子新的振荡模式的论文所采用。

从温良剑身上可以看到,人的成长取决于很多因素。这些因素中,不断寻求挑战、直面困难的勇气与毅力,决定一个人所能达到的高度。

《中国科学报》 (2016-08-22 第6版 院所)
 
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2016/8/23 11:03:00 xlianggg
“不断寻求挑战、直面困难的勇气与毅力,决定一个人所能达到的高度”
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是的
2016/8/22 18:33:57 lkzmaster
支持,学习
目前已有2条评论
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