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先锋本色 | “红色磁场”下的青年科技突击队

来源:党员生活杂志  日期:2021-05-16   编辑:刘志勇   字号:TT

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摘要:华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心承担脉冲强磁场国家重大科技基础设施的建设和运行任务。该设施是国家发改委批复的教育部高校首个国家重大科技基础设施,2014年通过国家验收并对外开放运行,目前是我国唯一、亚洲最大的脉冲强磁场设施。

华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心承担脉冲强磁场国家重大科技基础设施的建设和运行任务。该设施是国家发改委批复的教育部高校首个国家重大科技基础设施,2014年通过国家验收并对外开放运行,目前是我国唯一、亚洲最大的脉冲强磁场设施。

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“我们以承担国家任务为己任,将实现国家使命与个人价值相统一,只为完成国家交付给我们的重大任务。”这是华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心党支部书记吕以亮在湖北省各界青年“五四”座谈会上的发言。

今年五四青年节之际,为表彰中国青年中的优秀典型和模范代表,共青团中央、全国青联共同颁授了第25届“中国青年五四奖章”。其中,华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心荣获“中国青年五四奖章集体”,而全国获得此项荣誉的集体仅有20个。

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从零开始,个人融入国家

1985年出生的吕以亮,2007年在华中科技大学电气与电子工程学院完成了本科学习,保送研究生时,学院的一次动员大会让他第一次接触到“强磁场”领域。

“强磁场是现代前沿科学研究必需的极端实验条件之一,近40年来已产生与之相关的诺贝尔奖10余项,而脉冲强磁场设施是产生高强磁场的最有效手段。”吕以亮说,“自20世纪60年代以来,欧美发达国家已建有30多个脉冲强磁场设施。而在此之前,我国脉冲强磁场设施建设是一片空白。”

明白了我国建立强磁场设施重要性的这一刻,吕以亮和一起听讲座的年轻学子们,萌生了要肩负国家使命,填补国家空白的雄心壮志。也正是这一年,吕以亮光荣地加入了中国共产党。

“2007年,在潘垣院士带领下,我们组建起了以青年教师为主体的科研团队。建立之初,整个团队只有6位年轻教师和4个学生。”吕以亮就是其中一名攻读电机与电器专业的研究生,跟着导师参与了设施建设全过程,深知起步时的艰辛。

2008年4月,由国家发改委批复的教育部高校首个国家重大科技基础设施正式开工建设。就这样,这群青年成为了国内高校第一批“吃螃蟹的人”。

2013年10月,这个庞大、复杂的高科技设施终于建成。2014年通过国家验收并对外开放运行,是目前我国唯一、亚洲最大的脉冲强磁场设施。

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科研攻关,党员带头突破

设施建设之初,他们面临着许多难题:工程建设上无模式可借鉴;国外对我国实行技术和材料封锁;国内缺乏相关核心技术,导体材料落后;科研资金有限……

“比如脉冲磁体是设施的核心部件,它的制造需要用到高强度、高导电性的导体材料。国外不愿意出口给我们,国内现有的材料又都达不到要求。没有捷径可以走,团队只能依靠自己。”吕以亮回忆起当时面临的种种挑战,深感不易。

为了突破这个难题,团队花了超过10年时间去摸索。最终,团队研发出了“去耦合”这项关键技术。

这项技术全球首次提出,它不仅弥补了材料性能不足的短板,还为科学研究创造了更丰富的磁场条件。

“虽然强磁场是高科技领域,但是我们的工作与大家想象的很不一样,有时候其实和车间机床上操作的工人无二。”脉冲磁体制作时需在绕线机上不间断绕线,往往一绕就是几个月。吕以亮介绍说:“为保证绕线质量,团队磁体系统负责人彭涛教授带领我们撸起袖子上阵,通常团队两人为一组绕线,每根材料丝直径不到一毫米,上万次的重复动作,又精密不容一丝差错。”不仅如此,绕线所用的环氧树脂材料气味刺鼻且对人体有害,吕以亮和同事们每次都要穿上厚重的防护装备进行精密操作。一到夏天,几小时工作下来,全身都湿透了,像被雨水淋了一般。

科研攻关中,类似这样的难题数不胜数。

“技术上的层层突破,团队党员带动作用是关键。”吕以亮介绍,党员在磁体、电源、控制、测量等各个系统,突破了一个又一个难题。

韩小涛是支部的前任书记,同时也是中心常务副主任、控制系统负责人。从一头黑发到满头白发,他带领研制的控制系统位居国际同类设施的领先水平;

党员彭涛作为磁体系统负责人,高标准、严要求,使得磁体技术位列世界顶级;

党员王俊峰作为电输运实验站负责人,刻苦钻研,让电输运测量精度达到国际最高水平;

党员施江涛作为安全保障部负责人,亲力亲为,确保设施运行过程中未发生一例安全事故;

党员刘梦宇作为低温系统负责人,任劳任怨,为所有实验站提供低温技术支持……

“正是他们模范带头,才使得强磁场中心支部以及整个建设团队时刻保持着最强的战斗力,不断攻坚克难,一步步完成建设任务。”吕以亮感叹道。

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实现反超,跻身国际领先

团队的党员们,以共产党人的意志和毅力,肩负着国家、人民需要的科学难题和重大课题,创造了一个又一个奇迹。

开工仅11个月,研制完成设施样机系统;

磁场强度从2009年的75特斯拉,到2021年的94.8特斯拉,不断刷新我国脉冲磁场强度纪录;

2018年11月,成功实现64特斯拉脉冲平顶磁场,创造了新的平顶磁场强度世界纪录……

“在电源设计和磁体技术方面取得的成就已经位列世界顶级”,“得益于技术上的创新,工程上取得的成就已经超越了国际同类水平”,“跻身于世界上最好的脉冲强磁场实验设施之列”……国内外专家对设施进行国际评估时的一段段高度评价,让团队的科研建设人员兴奋不已。

从无到有,从弱到强,我国终于有了国际领先的脉冲强磁场设施,强磁场相关科学研究不再受制于人!

自此,团队的任务逐渐由建设施转为用设施,面向国内外用户开放共享,实现设施科学效益的最大化,为用户开展科学研究保驾护航。

清华大学薛其坤院士团队利用设施首次揭示最薄高温超导体FeSe的超导特性,被《Science》评为亮点研究;北京大学谢心澄院士团队利用设施发现第三种规律的量子振荡,被评价为近90年来该领域最重要的发现之一……

截至目前,实验室累计开放机时5万多小时,为国内外97个科研单位开展研究课题1200余项,发表高水平论文1000余篇。中心先后获得“全国专业技术人才先进集体”“湖北省科技进步特等奖”“国家科技进步一等奖”等荣誉。

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“红色磁场”,汇聚青年力量

团队取得的成就离不开党支部的“红色磁场”。2016年,吕以亮担任强磁场中心党支部副书记,2020年成为支部书记。近年来,支部着力加强“以党建促设施建设”,效果显著。

“如今,实验室有30余名教职工,其中有25名党员,占了绝大多数。虽然他们平时科研任务繁重,但是组织生活从不落下。在这里,可以激发他们的动力。”

以潘垣院士为代表的老一辈党员科学家既发挥着共产党员的先锋模范作用,又发挥着学科带头人的作用。在为人治学方面,他们也同样秉承着一名共产党员的优秀品质,时时树立典范。

“2020年9月11日,习近平总书记主持召开科学家座谈会,就如何加快解决制约我国科技创新发展的一些关键问题作出重要指示。此后,潘垣院士专门给我们讲了一次党课,为中心教师解读习总书记在科学家座谈会上的讲话精神,讲述他对科技创新、‘两弹一星’精神的理解和感悟,谈到当时国内外复杂环境下科研人员的勇敢与担当,让我们明白只要团结一心,没有攻克不了的难题。”吕以亮对那次党课印象深刻。

随着团队规模的扩大及青年人才的不断加入,青年占比不断增加。“团队由最初的十几人,发展到现在80人,其中35周岁以下青年占75%。”吕以亮介绍。

为了吸引青年才干加入党组织,身为支部书记的吕以亮积极宣传、主动引导和帮助青年人才,营造了强有力的“红色磁场”。“前不久,一位博士后就递交了入党申请书。”吕以亮说。

“青春奋斗正当时,不用扬鞭自奋蹄。”吕以亮信心满满地说,“成绩代表过去,未来重任在肩。目前,强磁场设施优化提升已被列入国家规划,这将是另一个重大的里程碑。未来,我们一定要坚持把科技自立自强当使命,努力让强磁场中心像磁石一样吸引、催生更多创新成果!”(党员生活全媒体记者 赵雯 鲁梦琪)

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华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心,建成我国唯一、亚洲最大的脉冲强磁场设施。中心团队自主创新、赶超跨越,攻克了高冲击载荷下磁体稳定、大电流脉冲磁场波形调控和强干扰下多物理量精准测量等世界性难题,实现了磁体、电源、控制、测量等设施核心关键部件的全部国产。他们创造了64T脉冲平顶磁场和45T/50Hz高重频磁场等5项磁场参数世界纪录,建成了国际领先的脉冲强磁场设施。他们累计开放机时5万余小时,为国内外97个科研单位开展研究课题1200余项,发表 SCI论文1000余篇,产出居国际同类设施最好水平。

中心2012年入选教育部“创新团队发展计划”,并于2017年再次获得该计划滚动支持;2014年获中央组织部、中央宣传部、人力资源社会保障部、科技部“全国专业技术人才先进集体”称号;2018年8月入选国家自然科学基金创新研究群体;2018年12月获湖北省科技进步特等奖;2019年12月获国家科技进步一等奖。2021年5月获“中国青年五四奖章集体”。