何勝男
近20年的科研生涯,他與團隊一道,憑借著勤奮、執著和毅力,攻克了多項核天體物理領域的重要科學難題,在核物理這條科研道路上,格物窮理,鉆堅研微,做一個腳踏實地的追夢者。
慎思篤行,奮進不休
提及郭冰走過的科研之路,“勤奮”和“執著”是兩個最具代表性的關鍵詞。
核天體物理作為研究微觀世界的核物理與研究宇觀世界的天體物理交融而成的交叉學科,主要研究核過程對恒星結構和演化的影響,宇宙中各種化學元素核合成的過程、物理環境和豐度分布,要求研究者具備扎實的數學和物理學基礎,以及一定的天體物理基礎,才能夠將微觀與宏觀有機結合并研究其規律。2002年,在山西師范大學粒子物理與原子核物理專業就讀的郭冰來到北京,開始了在原子能院核物理所的碩士課題研究,而他選擇的研究方向就是核天體物理。
初次接觸核天體物理這樣一個對自己而言嶄新又陌生的領域,郭冰感受到了前所未有的困難和挑戰。為了彌補專業基礎知識的不足,盡快邁出自己在核天體物理領域的第一步,他抓緊一切可以利用的時間,爭分奪秒地學習知識,從讀研究生的第一天起,郭冰常常就是實驗室里第一個到的,也是最后一個走的——“當時大家住的是學生集體宿舍,晚上關門時間有要求,因為我回來得比較晚,經常被關在門外,為了不影響其他同學休息,我就又回到實驗室,當時實驗室有一張簡易行軍床,可以休息,然后第二天早起又繼續看書,繼續做實驗。”正是憑借著這樣鍥而不舍的刻苦鉆研,郭冰逐漸感受到核天體物理的奇妙并深深地愛上了這門學科。2004年,他順利完成了碩士階段的研究工作,并以優異的成績考入了原子能院繼續攻讀核天體物理專業的博士學位,師從柳衛平研究員和李志宏研究員,繼續他已經“愛不釋手”的核天體物理研究。
博士研究生階段,郭冰更是全身心投入到核天體物理研究工作中。在選擇博士論文的選題時,郭冰選擇了當時核天體物理領域的一個重要課題——爆發性氫燃燒過程中豐質子不穩定核的(p,γ)反應。他研究了一種確定不穩定核(p,γ)反應率的方法——電荷對稱性方法,并利用這種方法研究了氫燃燒階段的四個核反應。這些研究成果有的屬于國際上首次測量,有的大幅度修正了現有數據,有的為現有結果提供了獨立的交叉檢驗。天道酬勤,2007年博士畢業時,郭冰已發表11篇第一作者的文章,其中包括8篇SCI論文,2篇EI論文,1篇國際會議論文。他的博士畢業論文《利用(d,p)反應確定不穩定核的天體物理(p,γ)反應率》,被北京市教委和北京市學位委員會聯合授予“2008年北京市優秀博士學位論文”,當年物理學一級學科中僅原子能院和北京大學獲此獎項,2009年被教育部和國務院學術委員會評為“全國優秀博士學位論文提名論文”,為他的學生時代畫上了一個圓滿的句號。
五年一劍,厚積薄發
博士畢業后的郭冰,成為了原子能院核物理所的一員,也真正成為了核天體物理的追夢者。
“當時如果沿著這個方向走下去,一定還會有很多成果,但是我覺得那樣激發不出更大的興趣和激情了。為了能給自己制定更高的目標,我選擇了一個更有挑戰性的課題《恒星中子源13C(α,n)16O反應的研究》。”站在嶄新的起點,郭冰為自己的科研道路選擇了嶄新且更加艱巨的挑戰。
重元素的產生問題被美國國家研究理事會列為“物理學的11個未解之謎”之一,而恒星中子源13C(α,n)16O反應能夠為從鐵到鈾的重元素的產生提供中子作為燃料。這個反應,國際上現有的3個研究結果(東京大學、佛羅里達州立大學、巴黎大學)之間存在高達25倍的分歧。為澄清這一分歧,郭冰和核天體物理研究團隊一起,利用原子能院串列加速器首次建立了利用(11B,7Li)轉移反應測量13C(α,n)16O反應截面的方法,高精度地得出了反應的激發函數和反應率,在澄清國際結果分歧的同時,解決了低事件率的核反應測量問題,節省了加速器束流時間,為核工程相關的基礎數據測量,尤其是不穩定核數據測量方面提供了新的研究方法。
五年磨一劍,2012年9月,郭冰和同伴們的研究成果發表在國際核天體物理領域頂級期刊《天體物理雜志》上,這是我國實驗核物理研究成果首次在該雜志上刊登,并且引發了國際同行的廣泛關注與高度評價。亞洲核物理學會理事Dao T.Khoa教授認為“北京完成的實驗是解決這項分歧的里程碑”。該工作也引發了美國佛羅里達州立大學、意大利卡塔尼亞大學、烏克蘭科學院等國際研究機構紛紛開展中子源反應研究,這些后續實驗均印證了郭冰他們的結果。他們的數據也被國際權威核天體物理數據庫REACLIB選為唯一推薦值。
博觀而約取,厚積而薄發。郭冰作為核物理所最年輕的研究員之一,在科研方面取得了許多成績——《恒星中子源反應的研究》榮獲中核集團科學技術獎二等獎和中核集團青年創新成果一等獎、胡濟民教育科學獎等。可想而知,這些榮譽的背后,是一位科研工作者無數個日夜的執著與堅守,是對核天體物理研究的滿腔熱忱和無悔付出。
率先垂范,同心戮力
2016年,對于郭冰來說,是充滿挑戰、突破自我的一年。這一年,他來到了核物理所強流粒子束與激光研究室擔任研究室主任一職,新的環境、新的團隊、新的學科領域,也充滿了新的挑戰與責任。
“當年,王淦昌先生組織以王乃彥院士為首的十八名志愿者,建立了研究室的前身。經過四十年的發展,研究室已經成為一個以開展氟化氪準分子激光驅動器技術、高功率激光等離子體物理、飛秒超快激光技術、激光核物理以及激光光譜技術等為主的激光綜合研究室。我們有責任、有義務將王老‘以身許國的報國熱忱在新時代中國特色社會主義思想的指引下繼續發揚光大。”說到這里,郭冰的目光里,充滿了身為科研工作者的堅定與執著、對未來科研工作的憧憬與希冀。
作為研究室的帶頭人,郭冰時刻踐行、傳承老一輩科學家吃苦耐勞、敢為人先的寶貴精神。他不僅注重個人能力和業務水平的提升,也積極鼓勵研究室的每一位成員培養不斷學習、勇于創新的精神。雖然身兼行政與科研的雙重職責,但他常常是第一個到辦公室的人,也是晚上最后一個離開的人,研究室的每位成員都被這種敬業精神感動和鼓舞著——“郭冰主任一直嚴格要求自己,以身作則,帶動大家、影響大家,帶領我們一道面對難關,完成一項項科研任務!”
青年科技人才將成為推動國家科技進步的中流砥柱,如何在繼承和發揚老一輩科學家熱愛祖國、嚴謹求實、吃苦耐勞的基礎上,激勵青年科技人才凝心聚力,開拓創新、攻堅克難十分關鍵。談到青年人才培養的心得體會,郭冰講述了一個發生在自己身上的故事——在他剛到原子能院時,由于辦公條件緊張,實驗室里的一個角落成為了郭冰的辦公室。“那里只有一個很小的窗戶,光線差,周圍都是實驗用的儀器和設備,就我一個人在那里,內心很孤獨。當時組里的元老白希祥老師知曉后,主動在自己的辦公室騰出一張桌子,讓我和他一起辦公。白老師的辦公室原本就不大,里面已經有兩個人辦公了,他硬是把一些書籍和物品整理到箱子里,騰出一片空間給我。”郭冰十分感慨, “這對我的內心觸動非常大,也倍感親切。所以我現在管理團隊時,特別注重換位思考。老一輩科學家身上的關心后輩、虛懷若谷的高尚情操,使我受益終身。”也正是在這樣的科研氛圍中,研究室的青年同志逐漸成長起來,成為科研骨干力量。通過不斷攻堅克難,解決科研過程中的種種困難,強流離子束與激光研究室在2018年獲評中國核工業集團公司金牌青年突擊隊稱號。
投身科研近20年,郭冰一直奮斗在核物理事業的最前線,而這項事業承載了他多年來的夢想、執著、責任與信仰。
腳踏實地,仰望星空,郭冰,這位核天體物理的“追夢者”一定會永不停歇、勇往直前,繼續在科研道路上貢獻自己的力量!