
5月21日,,陜西西安臨潼,,中國西北這座因世界八大奇跡之一——秦始皇陵兵馬俑而遠近聞名的古城,,游客熙熙攘攘。
同在這座古城,,中國科學院國家授時中心(以下簡稱“國家授時中心”)悄然藏身其中,,我國的標準時間——“北京時間”正是在此產(chǎn)生。
在國家授時中心小銫鐘實驗室,,記者見到了國家授時中心主任,、首席科學家張首剛。只見他身穿白大褂,,腳戴藍色鞋套,,正認真盯著示波器,觀察實時的銫原子躍遷信號,,團隊研究人員在他的指導下,,分工協(xié)作,調試著電子控制系統(tǒng),、物理系統(tǒng)和光學系統(tǒng)……
“授時系統(tǒng)是支撐經(jīng)濟社會運行和國家安全的重大基礎設施,,其服務能力體現(xiàn)著一個國家的綜合科技實力,,為國家建設好自主、安全,、可靠,、先進的授時系統(tǒng),是我們每一位授時人的責任和使命,?!睆埵讋倢τ浾哒f。
5月30日,,在第8個“全國科技工作者日”到來之際,,中國教科文衛(wèi)體工會發(fā)布20名首屆“全國科創(chuàng)名匠”選樹宣傳名單,張首剛赫然在列,。
和“時間”做朋友
在臨潼,,地鐵線路會在華清池站折一個近90度的彎,向北駛向東三岔站,。其中一個重要原因就是,,為了避開東側約兩公里的國家授時中心,防止干擾在此產(chǎn)生的“北京時間”,。
張首剛和“時間”做朋友的故事,,便是在這里開花,、結果,。
1986年,張首剛考入西北大學理論物理專業(yè),。畢業(yè)后在中國科學院陜西天文臺(國家授時中心前身)攻讀碩士學位,,師從劉海峰研究員。那時,,他聽到劉老師為研制基準型激光抽運大銫鐘,,舉家搬遷到西北的故事,感動不已,。當時的他不會想到,,若干年后,他們的人生軌跡竟有了重合的部分,。
1997年,,張首剛來到巴黎天文臺時間頻率基準實驗室進修,深切感受到國內時間頻率技術與國外的明顯差距,。1998年,,他開始在巴黎第六大學攻讀量子物理專業(yè)博士學位,2003年,,他被巴黎天文臺聘為助理工程師,。
在國際一流時間頻率實驗室學習工作的近7年間,,張首剛獨立完成了世界第一臺銫原子噴泉鐘—法國時間頻率基準的改造,至今,,其主要性能仍居世界領先地位,。
“你已經(jīng)做出了世界上最好的噴泉鐘,應該繼續(xù)深入研究冷原子物理及其應用問題,,為什么要回國再去做噴泉鐘呢,?”博士畢業(yè)前,張首剛的導師得知他的回國打算后,,出于對他學術發(fā)展的關心,,驚訝地問。
當時,,冷原子研究屬于國際前沿和熱門領域,,而且英國、法國,、美國等國的一些實驗室已經(jīng)向他拋出橄欖枝,。但深知銫原子噴泉鐘對于一個國家時間系統(tǒng)有著基礎性作用的張首剛,一心想在原子鐘領域實現(xiàn)“中國突破”,。
2005年,,張首剛回到祖國。隨后他離開北京的家人,,獨自來到位于陜西臨潼的國家授時中心工作,。
守護“北京時間”
國家授時中心是我國唯一專門、全面從事時間頻率研究的科研機構,,負責“北京時間”的產(chǎn)生和發(fā)播,。在國家授時中心地下一層,放置著“北京時間”產(chǎn)生的核心設備——原子鐘組和世界時測量系統(tǒng),。
在國家授時中心,,張首剛的主要工作是“守時”“授時”和“用時”?!巴ㄋ讈碇v,,就是想方設法產(chǎn)生更準確的時間,將它們利用各種手段傳播出去,,在不同應用場景下使用好不同量級精度的時間,。”張首剛向記者解釋說,。
“例如‘守時’,,作為能夠產(chǎn)生時間信號并有計數(shù)裝置的原子頻率標準,原子鐘是時間精密測量的關鍵核心,。這不僅是事關一個國家時間頻率科學先進與否的戰(zhàn)略資源,,更是國家主權的彰顯,。”國家授時中心副研究員陳江進一步補充道,。讀博期間,,他一直師從張首剛。
2005年,,當張首剛從世界一流的實驗室來到國家授時中心,,這里冷原子鐘研制的基礎幾乎為零?!爱敃r,,用于守時的小銫鐘完全依賴進口,更沒有基準型銫原子噴泉鐘,,整個陜西沒有一個人從事與冷原子相關的研究,。”張首剛回憶說,。
就這樣,,張首剛從一個人、一間地下室,、一把螺絲刀干起,,搭建平臺、招募人才,。在他帶領下,,這支團隊研制出9種不同應用類型的新型原子鐘,建成世界時自主測量服務系統(tǒng),,實現(xiàn)了國家標準時間產(chǎn)生的自主可控,。
1納秒是十億分之一秒,張首剛帶領團隊將我國標準時間與國際標準時間的偏差從10納秒減小至1.5納秒,,還構建了我國“新一代時間頻率系統(tǒng)”……近年來,張首剛和團隊在時間頻率研究領域取得巨大突破,,多項工作填補國內空白,,獲得中國專利金獎和4項省部級科技一等獎。
做精神富足的科研人
在西安地鐵航天新城等站點,,豎立著“陜西最美科技工作者”的宣傳海報,,關于張首剛的介紹,寫著兩行大字:“于空白處落筆,,雕刻精準‘北京時間’,;在寂寞中前行,鑄就授時國之重器”,。
作為一名終日與“時間”為伴的科技工作者,,張首剛最深刻的感受就是:時間流逝得太快,,工作任務越緊,時間越不夠用,。
多年來,,張首剛每晚只休息四五個小時,第二天仍能保持精力充沛,。在國家授時中心黨辦主任白浩然看來,,張首剛有自己的秘訣:“他內心充實、富足,,睡眠質量特別好,,可以利用去機場、車站的路上等碎片時間休息,,保持良好的精氣神,。”
由于工作需要經(jīng)常出差,,張首剛總會將機票時間選在清早或者深夜,,“這樣一天的整段時間就被空出來,可以集中精力專注工作”,。
“不會調節(jié)生活的人肯定干不好工作,。”這是張首剛對團隊成員說得最多的話,??蒲泄ぷ鳠o比忙碌,他希望大家都能成為精神世界富足的人,。陜西人喜歡吃面,,張首剛閑暇時會自己做面,潑上辣子,,再來瓣蒜,,作為對自己的獎賞;過年時,,團隊成員的孩子總會收到“張爺爺”的壓歲紅包……
有時,,有的團隊成員連續(xù)幾天跟一個難題死磕,仍沒進展,,他便強制成員放假休息,。“科研工作也需要放松下來,,思維轉個彎,,靈感的源泉便開始奔涌。”這是張首剛總結的規(guī)律,。
眼下,,張首剛正帶領團隊,致力于為我國建立世界上獨一無二,,涵蓋空天地的立體交叉授時系統(tǒng),,“全力將最準確的‘北京時間’送到北京”。
當年留法歸國時,,張首剛帶了4瓶香檳酒,,原準備等到某次重大突破后,在慶功宴上喝,。19年過去了,,盡管重大突破一件接著一件,但慶功酒始終沒有啟封,。
“授時人心中永遠都有一面閃亮的表盤,,對準確度和穩(wěn)定度性能的追求是無止境的,表盤每轉到一個終點,,就意味著要開啟一個嶄新的歷程,。”張首剛說,。
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