在山洞中追尋世界標(biāo)準(zhǔn)——記中國(guó)科學(xué)院院士羅俊

■ 夏靜 張晶

▲羅俊院士

在深幽、潮悶的喻家山人防山洞的狹長(zhǎng)通道內(nèi)，建有一個(gè)備受國(guó)際同行矚目的引力實(shí)驗(yàn)室。華中科技大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士羅俊教授帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)三十年如一日地在這里默默堅(jiān)守，開展精密重力測(cè)量研究，探索引力規(guī)律。他的團(tuán)隊(duì)取得的萬(wàn)有引力常數(shù)值，是國(guó)際上精度優(yōu)于50ppm（1ppm是百萬(wàn)分之一）的七個(gè)結(jié)果之一，該引力實(shí)驗(yàn)室也被外國(guó)專家稱為“世界的引力中心”。

山洞是“世外桃源”

人防山洞內(nèi)幽冷、潮濕的工作環(huán)境，在別人看來(lái)是艱苦的、難受的，而在羅俊眼里，這里卻是引力實(shí)驗(yàn)最得天獨(dú)厚的場(chǎng)所，是科研人員心目中的“世外桃源”。

“引力實(shí)驗(yàn)對(duì)恒溫、隔振、電磁屏蔽等要求極高，人防山洞的‘優(yōu)越’環(huán)境簡(jiǎn)直是為引力實(shí)驗(yàn)‘量身定做’的。”說起為什么要在山洞里做實(shí)驗(yàn)，羅俊掰著指頭細(xì)數(shù)起山洞的好處。

從1983年10月華中科技大學(xué)（當(dāng)時(shí)的華中工學(xué)院）在喻家山人防山洞里籌建引力實(shí)驗(yàn)中心（以下簡(jiǎn)稱“引力中心”）起，羅俊就將人生中最精彩的30年獻(xiàn)給了這里。

最初的10年，為了精確測(cè)量萬(wàn)有引力常數(shù)G這個(gè)難題，羅俊嘗試了不少方法。從機(jī)械共振法到電磁引力靜平衡法，從提出一個(gè)個(gè)方案到研制一臺(tái)臺(tái)儀器，羅俊在一次次實(shí)驗(yàn)、一次次總結(jié)中，最終選擇了扭秤周期法來(lái)測(cè)定。

那段時(shí)間，羅俊每天工作十幾個(gè)小時(shí)，除了吃飯和睡覺，他幾乎都在山洞中做實(shí)驗(yàn)。潮濕陰冷的環(huán)境、高強(qiáng)度的工作，讓他左半邊臉上出現(xiàn)了一塊塊白斑，他卻毫不在意；大把大把地脫發(fā)，頭發(fā)幾乎掉了2/3，他索性剃成光頭，戴上帽子。

執(zhí)著的興趣、不懈的努力，帶來(lái)了豐碩的成果。1998年，在解決精密扭秤特性研究、實(shí)驗(yàn)背景場(chǎng)監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵問題后，羅俊采用精密扭秤周期法取得了105ppm（相對(duì)精度的測(cè)G結(jié)果）。隨后，他們通過研究吸引質(zhì)量圓柱體的偏心對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。測(cè)量結(jié)果最終被國(guó)際科技數(shù)據(jù)委員推薦的萬(wàn)有引力常數(shù)值所采納。

又經(jīng)過 10年努力，2009年，羅俊團(tuán)隊(duì)采用花費(fèi)3年時(shí)間精細(xì)加工的圓球作為吸引質(zhì)量，解決了球面間距高精度測(cè)量等問題，將G的測(cè)量精度提高到26ppm。這是當(dāng)時(shí)國(guó)際上精度優(yōu)于50ppm的六個(gè)結(jié)果之一，也是采用扭秤周期法測(cè)得的最高精度G值。

伴隨著一項(xiàng)項(xiàng)有影響力的研究成果的發(fā)布，引力中心的研究逐步走到前沿，國(guó)際地位逐步提升。

“這里已成為世界的引力中心。”今年暑期，美國(guó)華盛頓大學(xué)保羅·博英頓教授在參觀引力中心時(shí)由衷地感嘆。近年來(lái)，國(guó)際同行中的頂級(jí)專家，如美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的詹姆斯·福勒教授、法國(guó)國(guó)際計(jì)量局前局長(zhǎng)特里·昆教授、美國(guó)加州大學(xué)爾灣分校的萊利·紐曼等人，陸續(xù)主動(dòng)到訪引力中心交流經(jīng)驗(yàn)、討論合作。

“人們總是問我，山洞條件那么苦，你怎么堅(jiān)持下來(lái)的？可我從來(lái)沒覺得苦，反而收獲了更多的樂趣和幸福。”羅俊笑著說，“我是科學(xué)家，科學(xué)家追求真理的興趣和執(zhí)著足以支撐我克服一切困難。在山洞這樣一個(gè)‘世外桃源’里，我能夠靜下心來(lái)研究自己感興趣的東西。這是我的幸運(yùn)。”

做科研規(guī)范最重要

走進(jìn)引力中心，到處張貼著羅俊定下的中心“法則”：“規(guī)范”（做事有依據(jù)），“有序”（做事有流程），“可查”（做事有記錄），“高效”（做事有效率）。羅俊對(duì)科研的嚴(yán)謹(jǐn)從中可見一斑。

“做科研最重要的是規(guī)范。”羅俊十分重視“規(guī)范”，這不僅僅是他培養(yǎng)學(xué)生、做科研的基本態(tài)度，也是引力中心科研文化傳承的基礎(chǔ)。

▲羅俊教授（中）帶領(lǐng)他的研究團(tuán)隊(duì)在做實(shí)驗(yàn)

“有規(guī)范按規(guī)范辦，沒有規(guī)范先討論出規(guī)范。”在羅俊的團(tuán)隊(duì)，20余項(xiàng)規(guī)章制度為科學(xué)研究和學(xué)生培養(yǎng)的高質(zhì)量、為團(tuán)隊(duì)高效有序的運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保障。

“規(guī)范只是約束行為，但不禁錮思想。”羅俊說，“大學(xué)是追求真理、滿足好奇心的象牙塔，必須堅(jiān)持學(xué)術(shù)自由的精神。”

在引力中心，學(xué)術(shù)思想的討論一直都非常開放。老師與學(xué)生發(fā)生激烈爭(zhēng)吵，面紅耳赤卻不影響和諧。1995年開始讀博士的周澤兵在學(xué)術(shù)討論會(huì)上總與羅俊爭(zhēng)論頗多，卻是他最喜歡的學(xué)生之一。

“匯報(bào)時(shí)被他問倒是常事，羅老師對(duì)缺點(diǎn)的批評(píng)毫不留情。”現(xiàn)在已經(jīng)是物理學(xué)院教授、黨總支書記的周澤兵，對(duì)羅俊的“嚴(yán)厲”深有體會(huì)。

“中心誰(shuí)沒挨過羅教授的‘罵’？我們都習(xí)慣了，現(xiàn)在不被‘罵’還有點(diǎn)不習(xí)慣了呢！”引力中心副主任涂良成感同身受，他說，“不過，羅老師的批評(píng)從來(lái)只對(duì)事不對(duì)人。”涂良成的一篇論文被羅俊修改了17次才通過。

在羅俊嚴(yán)格的培養(yǎng)下，他指導(dǎo)的博士生胡忠坤、涂良成的論文分別獲評(píng)2003、2008年全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文。

“招了學(xué)生，就要讓他有所進(jìn)步、有所收獲、有所成就。”羅俊不僅精心指導(dǎo)學(xué)生，還站在實(shí)驗(yàn)室未來(lái)發(fā)展的高度，為學(xué)生們開辟新的發(fā)展研究方向。從引力實(shí)驗(yàn)到周澤兵的精密重力測(cè)量、胡忠坤的冷原子物理、再到涂良成的重力梯度測(cè)量等，在他的扶持下，這幾名學(xué)生都快速成長(zhǎng)為引力中心新一代學(xué)術(shù)帶頭人。

如今，羅俊和他的團(tuán)隊(duì)又聯(lián)合中科院測(cè)地所、中科院武漢物數(shù)所、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)等單位提出了關(guān)于建設(shè)精密重力測(cè)量研究設(shè)施的設(shè)想。今年，“精密重力測(cè)量研究設(shè)施”項(xiàng)目被列入國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期規(guī)劃“十二五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。※