2023-10-05 16:41:54????來源:央廣網(wǎng)
????潘垣:我的人生,要留下一些痕跡,科技的痕跡,讓后人還記得我。我期盼我的中子源能夠出來,實現(xiàn)磁約束氘氘聚變。這是了不起的大事,真正最后解決人類的終極能源問題,為人類作出貢獻。
????【先生簡介】
????潘垣,1933年8月出生于湖北宜昌。身為中國工程院院士、華中科技大學教授的他,是我國核聚變電磁工程和大型脈沖電源技術(shù)的主要開拓者,脈沖強磁場技術(shù)專家,至今活躍在科研一線。他時刻以國家需求為導向,參與主持有“人造太陽”之稱的“中國環(huán)流器一號”研制建造,力求從根本上解決人類能源問題,曾獲國家科學技術(shù)進步獎一等獎等諸多獎項。
????為了祖國,直面“世界最難”
????如果問,這世界上最難的科學研究是什么?在潘垣眼中,毫無疑問是磁約束核聚變,也就是“人造太陽”。他參與的“中國環(huán)流器一號”工程,是起步于上世紀70年代的我國磁約束聚變領(lǐng)域首個大科學工程,目的是在地球上模擬太陽的核聚變產(chǎn)生原理,制造一種科學裝置,從而解決人類終極能源的問題。這個聽起來有些“科幻”的課題,潘垣研究了五十多年,目前仍在繼續(xù)。
????潘垣:人類的進步是伴隨著能源的發(fā)展而逐漸發(fā)展進步的。這是我的第一個也是中國第一個磁約束核聚變大科學工程,我一生中感到很幸福的事情,就是“中國環(huán)流器一號”。而我拿到院士稱號也是靠磁約束核聚變,這項目還在研究中,是當今世界上最難的科學研究。
20世紀70年代,潘垣在作“中國環(huán)流器大科學工程脈沖電源系統(tǒng)”的報告
????到底有多難呢?潘垣解釋,太陽核聚變的發(fā)生離不開巨大的太陽引力,高溫高壓條件下,充斥在太陽內(nèi)部的氫原子核外電子擺脫束縛,其中兩個原子核互相吸引、碰撞,進而發(fā)生聚變反應。但畢竟,地球的引力僅僅是太陽的三十三萬分之一。要在地球上將超高溫等離子體約束起來,實現(xiàn)可控核聚變,難度堪比“夸父逐日”。
????不過,為自己的祖國搞科研,無論再苦再難,潘垣都倍感珍惜。因為,在他的童年記憶里,日本侵略、國破家亡,連一張平靜的書桌都曾是可望而不可即的夢想。
????潘垣:1938年,在我5歲的時候,日本侵略者占領(lǐng)了武漢,對宜昌進行猛炸,我大難不死。1943年石牌保衛(wèi)戰(zhàn),只差大概不到10分鐘,我和我的母親要被抓住了。我的母親一聽到槍響,什么都不管,把我一拉,就從后門跑到山上,躲在竹林里。母親就教育我,沒有國,哪有家?所以我的童年是苦難的,現(xiàn)在讀書很幸福。
????潛心鉆研,夯實學術(shù)根基
????顛沛流離、直面生死,如今憶起童年,耄耋之年的老人依然會潸然淚下。因此立志報國,也成了他的畢生追求。武漢大學電機系畢業(yè)后,潘垣順利進入武漢電管局中心實驗所。1958年,25歲的他迎來了人生的一次重大轉(zhuǎn)折——被選調(diào)進入二機部401所,也就是原子能研究所。但興奮之余,迎面而來的,卻是前所未有的壓力。
????潘垣:錢三強先生治學非常嚴謹,而且對我們要求很高,經(jīng)過大學本科5年后,到他的研究所和研究室工作,要經(jīng)過考試,如果不合格,他認為不適宜在研究室工作,就調(diào)到器材處或圖書館等。首先要考兩門外語,因為在研究室工作,看不懂外語如何知道什么是國際前沿?通過了,就考基礎(chǔ)課,物理的四大力學挑一門,我當然就考了電動力學??纪暌院?,就考專業(yè)基礎(chǔ)課——等離子體物理,然后考專業(yè)課。都通過了,還要拿出論文。
潘垣(前排右一)與原子能所14室主任王承書先生等人合影
????名師指點、專家引路,得益于錢三強先生的“威逼”和老一輩科學家的精心傳授,潘垣的學術(shù)水平突飛猛進。
????潘垣:錢三強先生是把我們“逼”出來的,真正培養(yǎng)出這樣一些人,不逼不行。李正武先生給我們的課本是蘇聯(lián)塔姆院士的《電學原理》,很深奧,要從頭學。北大的胡濟民、王承書先生在我們這里講課,忻賢杰先生給我們講核電子學。錢三強先生請了老一輩的科學家給我們作報告,彭桓武先生是當時的一級教授了,給我們講選題?!白鲅芯?,題目選對一半!”我印象很深刻。于敏先生作報告時我去聽,他說,“搞科學研究,要創(chuàng)新,不是算出來的,首先是物理思想、物理概念的創(chuàng)新”。
????搞科研,要“安、鉆、迷”
????1968年8月,托卡馬克裝置所獲得的卓越實驗成果傳遍世界。潘垣敏銳地捕捉到這一信息,率先提出讓國內(nèi)的磁約束核聚變研究轉(zhuǎn)向托卡馬克方向的建議。建造“中國環(huán)流器一號”的“大會戰(zhàn)”就此開始了。
????潘垣:這個就是“中國環(huán)流器一號”中央控制室邏輯關(guān)系的控制圖。
????記者:這圖得有兩米多
????潘垣:我畫了好長時間。
????記者:都是您畫的嗎?
????潘垣:我自己畫的。
潘垣在畫圖
????說話間,潘垣拿出一張兩米多長的手稿,上面密密麻麻繪制著整個大科學工程控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系,一筆一畫、工工整整,角落處標注著“1975年8月,控制大會戰(zhàn)完成”。潘垣回憶,建造“中國環(huán)流器一號”之初,所需的參考材料極為缺乏,工程設(shè)計人員手里僅有介紹蘇聯(lián)相關(guān)裝置概況的4頁文章,至于裝置的每一個部件具體該怎樣設(shè)計,都需要自己摸索。
????潘垣:錢三強先生曾經(jīng)說,搞科研要“安、鉆、迷”,什么叫“安、鉆、迷”?他說,安下心來、鉆進去、著迷。只有著了迷,就能出成果。
????就這樣,遠離城市、深居大山,潘垣安下心,和磁約束核聚變研究所的同事們,經(jīng)歷十多年的艱苦攻關(guān),成功研制了“中國環(huán)流器一號”,獲得國家科學技術(shù)進步獎一等獎,也為中國受控核聚變的研究和發(fā)展提供了重要的實驗平臺。
????90歲,再戰(zhàn)“世界之巔”
????在華中科技大學電氣與電子工程學院聚變與等離子體研究所,副所長陳忠勇向記者介紹項目最新進展。他說:“裝置處于準備實驗的階段,主要任務就是做破裂預測、破裂避免、破裂緩解和軟著陸。”
潘垣在聚變與等離子體研究所J-TEXT裝置前
????從1998年進入華中科技大學任教,至今已有25個春秋,潘垣的學生和學生的學生,如今都已逐漸獨當一面。每天來實驗室里看一看學生們的工作進展,成為他的日常。聚變與等離子體研究所副所長王之江說,雖然先生年事已高,不再進行一線教學,但是由他主持或提出的科研項目一個接著一個。
????王之江:潘老師對知識有很強的渴望,精力旺盛,特別是每當聽到最新的科技進展,他會不由自主地集中注意力、挺直腰,聚精會神地聽每一篇報告。潘老師具有強烈的愛國精神和奉獻精神,美國、歐洲很多著名的實驗室,他都去過,他經(jīng)常說,我解決了很多“洋人”沒有解決的問題,鼓勵大家自信,不要覺得自己不如別人。他有很強的創(chuàng)新意愿,某種意義上是需要勇氣的,很多人會覺得已經(jīng)功成名就,不再往前走了,但是潘院士不是這樣,他覺得必須再往前走一下,有新方案一定要提出來。
????瞄準國家所需,聚焦終極能源
????正如王之江所說,潘垣的關(guān)注點從來都是瞄準國家所需,目標鎖定人無我有、人有我強。2001年,潘垣就提出盡快建設(shè)中國脈沖強磁場實驗裝置,這后來成為“十一五”期間我國建設(shè)的12項重大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一,相關(guān)工程如今也正在推進。說起具體應用方向,潘垣和自己的學生、脈沖強磁場中心常務副主任韓小濤非常自豪。
????潘垣:比如,解決高溫超導的機理,甚至室溫超導,就很了不起,所有的輸電線路都沒有電阻,經(jīng)濟性就上去了。比如,要研究第三代半導體,這是美國人卡我們的,這種半導體電壓可以很高,能達到上萬伏。還有就是大功率太赫茲。
????華中科技大學脈沖強磁場中心常務副主任韓小濤:比現(xiàn)在的吉赫茲再高了三個量級。一方面可以做科學研究,一方面就是潘老師所說的可以做6G通訊源。
????潘垣:還可以做新的雷達。
2005年3月,潘垣考察德國脈沖強磁場國家實驗室
????談笑間,本來就看不出90歲高齡的潘老,似乎又年輕了不少。他說,電腦他用不慣,就常年訂閱四份報紙,從國家發(fā)展的脈絡里,找尋自己的專業(yè)背景能夠解決的難題。針對京津冀霧霾問題,他提出建設(shè)柔性直流電網(wǎng),為2022年冬奧會的成功舉辦提供了優(yōu)質(zhì)環(huán)境保障;針對南方電網(wǎng)用電負荷大的問題,他創(chuàng)新研發(fā)世界首臺50萬伏機械型直流斷路器,避免電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的損失……當然,在所有成果中,最讓潘垣牽掛的,還是“人造太陽”與終極能源。他說,這回咱們終于可以丟掉國外技術(shù)的“拐杖”了。
????潘垣:這個辦法在國際上沒有,叫做“磁約束氘氘聚變中子源”,裝置的等離子體密度要比托卡馬克高出百倍,溫度也比托卡馬克高出5倍,這些都是創(chuàng)世界紀錄的。我今年已經(jīng)90歲了,這是我的收官之作。過去中國還在跟世界潮流,現(xiàn)在從原理到技術(shù),這個項目是我們中國人的自主創(chuàng)新,而且對于人類來說是幾乎無限的能源,我有充分信心。燃燒等離子體,一定能攻克。
????原文:https://china.cnr.cn/gdgg/20231005/t20231005_526441361.shtml