国家脉冲强磁场科学中心:用“中国速度”成就大国重器

国家脉冲强磁场科学中心:用“中国速度”成就大国重器

“这里的实验配置以及人才梯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,已经是第9次来访到国家脉冲强磁场科学中心的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。

而像这样的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,每年都会有世界强磁场领域的权威专家来到华中科技大学,用我国的大科学装置进行实验。

国家脉冲强磁场科学中心:用“中国速度”成就大国重器

对标国际,“中国速度”创“中国强度”

磁场强度越高意味着产生创新的可能性就越大,而作为产生强磁场的重要技术之一,脉冲强磁场技术具有磁场强度高、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,强磁场中心破土动工了。”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。而且准备阶段是无法出成型的成果,当时的他们都是刚博士毕业的“毛头小子”,在他们那个年纪能做出这样勇敢的决定真的很不容易,可以说是一种信念支撑大家在这里不计名利、无私奋斗。”谈到装置的建设过程,实验装置控制系统负责人韩小涛教授感慨道。

——90.6特斯拉磁场强度,位列亚洲第一、世界第三

——200 ppm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

在国家脉冲强磁场科学中心建成之前,我国科研工作者的很多研究大都依赖国外装置。而该中心实验装置高质量、超进度的完成,用“中国速度”让学者们摆脱了国外实验装置的垄断性地位,为我国的专家学者解决了燃眉之急,让他们得以在家门口做实验。

一系列纪录和荣耀的背后,是一批优秀工程专家的强大支撑。

国家脉冲强磁场科学中心:用“中国速度”成就大国重器


对接需求,服务国家战略

如果说国家脉冲强磁场科学中心的建立始于一个“梦”,那中国工程院院士潘垣则是让“梦想变为现实”的人。

早在2001年,潘垣就敏锐地意识到建设世界水平脉冲强磁场装置的极度重要性。在筹备过程虽有质疑,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。

“对强磁场事业的无限热爱,对祖国的赤子之心。”

潘垣引入著名脉冲强磁场专家、团队核心成员李亮时,只说了一句话:在这一行里,他是资格老、成就大的青年人。

回国之前的李亮曾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义无反顾回国发展?“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。”谈到回国初心李亮说道。

引进优秀人才,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。从刚开始的七八个人,到现在已经拥有一支包括2位国家“千人计划”、5位“青年千人计划”、4位“教育部新世纪优秀人才支持计划”入选者在内60余人的国际化研究队伍,这得益于李亮“招兵买马”的国际化视野。

队伍的稳定和快速发展,靠的是一颗待人的真心和真正做事的匠心。

“很多归国青年教师的申报材料都是我们一个字一个标点符号地帮他们修改的。可以自豪的说,我们这几年上会的‘青年千人’申报通过率是100%。”李亮介绍道。

“大科学工程的每一块控制板、每一根线路都由我们亲自操刀设计制造。有一次我们发现有个数值一直波动,这个问题国外从未遇到过。后来经过反复地检查,才发现是因为武汉气温太高导致。这种问题在国外,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人才的保障,就能高效的解决。”谈到中心的工程优势,韩小涛说道。

据悉,韩小涛负责的控制系统是让装置动起来的中枢大脑,而强电流、强磁场和极低温等极端条件对控制系统提出了极为严苛的要求。而就是在这种条件下,控制系统团队不断攻坚克难,运行至今无一起严重控制故障。

“现在回忆起来,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,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,李亮眼眶的泪水再也绷不住了。

梦想照进现实的背后,是逆风奔跑勇气和不畏困难的干劲。

国家脉冲强磁场科学中心:用“中国速度”成就大国重器


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,现如今中心已经成为一块“磁石”,吸引着众多世界级大咖造访这块科研“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·博宾伽教授等8位国际知名专家曾先后应邀来华中科技大学指导装置建设。而中心也累计派出92人次赴相关机构开展合作研究,与世界各类优质的脉冲强磁场实验室形成了人才资源对接。

“我们做的其实就是搭戏台的工作。”韩小涛这样评价平台运行工作。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,诚邀国内外高水平科学家们来“登台唱戏”。从中心建成至今,他们选择了牺牲自己的科研时间来为他人“做嫁衣”。也正因为有了他们的无私支持,国家脉冲强磁场科学中心才能上演一出出精彩绝伦的“好”戏。

截至2018年3月,国家脉冲强磁场科学中心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62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,相关研究成果为1项国家自然科学一等奖提供了重要支撑。

随着国家脉冲强磁场科学中心国际影响力的显著提升,中国也在该领域的话语权也与日俱增。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,这也是该会议首次在中国举办。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,中心主任李亮教授成为协会副主席。

国家脉冲强磁场科学中心:用“中国速度”成就大国重器

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而这所有的一切,都只是梦想的一个印记;青涩褪去,华发生长,而满腔热血仍在他们的心脏中跃动。

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!


文字:高翔


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