柳衛平：“中子”人生

特約記者 陳 瑜/文

“恒星如何演化？構成物質世界的元素從何而來？”近日，中國原子能科學研究院（以下簡稱原子能院）核基礎和核數據創新團隊聯合國內外6 家科研院所的同行，通過在串列加速器上對核天體物理反應的高精度測量，加深了人類對恒星演化的理解。這一研究成果發表在國際物理學頂級期刊Physical Review Letters（《物理評論快報》）上。

“這個學科國內外競爭非常激烈，我們能夠一直保持相對領先地位，得益于不滿足現狀，總想去做一些更有挑戰性的研究和探索。”對原子能院副院長、核基礎和核數據創新團隊帶頭人之一柳衛平來說，這也是他個人科研心得的濃縮。

從航空夢到核能夢

休閑西服、休閑鞋、雙肩包，柳衛平的著裝符合人們對科研人員的常規印象。

但有別于一般科研人員，柳衛平非常健談，他將外向的性格歸因于多元化的成長經歷：生于沈陽，3 歲到北京，輾轉浙江，9 歲去貴州，17 歲又從貴州考到北京大學。

柳衛平對新鮮事物的興趣與生俱來。

在物質匱乏的20 世紀70 年代，《十萬個為什么》成為柳衛平的啟蒙讀物，書甚至被翻爛。

受在民航系統工作的父親影響，柳衛平從小喜歡航模。

1977 年，15 歲的柳衛平還是貴州一名初三學生。他給當時的北京航空學院（現北京航空航天大學）辦公室寫了封信，大意是自己特別喜歡航模，但又缺乏資料，能不能給寄點？讓柳衛平沒想到的是，對方真的給寄來了資料。他喜出望外，找來幾個同伴一起，居然真的讓飛機飛了起來。

“我當時的夢想其實是考北航，做飛機設計師，去設計東方紅號大飛機。”讓柳衛平沒想到的是，夢想在高考后發生了改變。

按照高考成績，柳衛平可以選擇北大或者清華。

“當時流行學好數理化，走遍天下都不怕，北大在貴州招生的技術物理系帶了物理兩個字，所以我選了核物理。”機緣巧合進了北大后，柳衛平對外界看來晦澀的核物理產生了濃厚的興趣?！八茄芯课⒂^世界的，但能量密度又特別高，可以說是用最微觀的研究解決最宏大的問題。核物理研究就像一個奇妙的游戲，我和同事如同一個個‘大小孩’，合起伙來‘搭積木’，共同還原核物理的終極真相?！?/p>

開啟探索核物理世界的大門

1987 年，25 歲的柳衛平被選派到日本理化所做訪問學者。

當時，日本理化所新建成一座回旋加速器。柳衛平一到日本，國際知名核物理學家Tanihata 教授就任命他為尋找新核素的課題組負責人。在日本理化所加速器中心歷史上，這是首次由外國人擔此重任。

柳衛平迎來人生中第一次重大的挑戰。碩士期間他主要從事中子物理研究，但這個課題需要他把專業方向從低能量的中子物理轉向更高能量的重離子物理，不論是物理基礎知識還是實驗技術都與之前大不相同。

“既然讓我負責，我就一定要把項目做好?！辈环數牧l平憑借扎實的知識基礎，刻苦鉆研，提出了一整套行之有效的尋找新核素的方案。

遺憾的是，臨實驗前，加速器的半導體探測器受潮影響使用，不得已換了另外一個探測器，結果由于后者分辨率不夠高，實驗的成果只在內部刊登，沒有發表在學術刊物上。

“假如那個探測器沒壞，可能是一個比較大的研究成果了。”柳衛平至今清楚地記得，實驗完成后，日本同事把他抬起來扔到空中慶祝的情形。“這是個成功的開頭，開啟了我探索核物理世界的一扇大門，讓我有了進一步探索的興趣和自信?！?/p>

值得一提的是，此后日本和美國使用了與柳衛平上述實驗類似的構想，最終合成和鑒別了包括鎵—61、鍺—63 兩個核素在內的一系列豐質子新核素。

挑起核天體物理“大梁”

1989 年，柳衛平作為訪問學者的期限已滿，面對日本理化所負責人的竭力挽留，他還是回來了。

“與其做裝備精良的發動機上的一個齒輪，不如做一個相對比較粗糙的發動機的重要大梁。”這是柳衛平寫在日記本上的一句話，他的心跡由此可見。

20 世紀80 年代以來，國際上對次級放射性核束的研究與應用方興未艾，但從事這方面研究首先得有一個產生次級放射性束流線的實驗裝置。

1990 年，28 歲的柳衛平和56 歲的原子能院物理所研究員白希祥結成了老少搭檔，開始了對這一課題的探索。

自己白手起家建造實驗裝置，難度和挑戰不言而喻。柳衛平形容，就像“要自己制造出一臺照相機再學習照相一樣”，一切都要從零開始。

為設計出實驗裝置，柳衛平拼命學習以前沒有涉及的知識。為得出需要的數據，他和白希祥開展了無數個日日夜夜的計算和實驗。為節約資金，他們甚至從退役10 多年的我國第一臺回旋加速器上，使用了兩極磁鐵和四極透鏡作為主要部件用在了新裝置上。

1993 年11 月20 日，當柳衛平和同事們在熒光紙上看到代表出束成功的束斑時，他激動極了——首戰告捷！

一條立足現有條件、具有先進物理思想和技術路線的束流線誕生了，并在世界上首次產生了低能碳-11和氟-17 次級束，其技術水平與美國及日本同類裝置相當，填補了我國在次級放射性核束物理實驗和應用領域的空白！

有了自己設計的“照相機”，柳衛平開始琢磨如何拍攝好的照片。

20 世紀60 年代，物理學家就發現了太陽中微子失蹤現象，但幾十年卻難以定論，急需用不同的測量方案對中微子產生截面進行交叉驗證。

1995 年，柳衛平從一份文獻上得到靈感，并和白希祥一起，經過反復計算，提出并實施了一個獨特的次級束流線實驗方案，得出了“太陽中微子失蹤現象來源于非核物理截面因素”的科學結論。

這個實驗成果的論文發表在國際頂級的物理雜志《Physical Review Letters》上，這是該刊創立40年來第一次發表中國實驗核物理領域的論文。這項成果被列入了“1996 年中國科技十大新聞”。

多元化的“中子”

面對榮譽，柳衛平卻有著極強危機感，覺得必須開拓新領域。

這幾年，他正帶領他的團隊干這么一件事——在地下數千米的錦屏核天體物理實驗室，探究宇宙中的元素起源和恒星演化。“我們將向核天體物理研究領域最關鍵的‘圣杯’反應的直接測量發起沖擊。”

柳衛平不僅能力強，而且甘當人梯。

2000 年7 月，柳衛平開始擔任核物理所所長。做了多年科研工作的柳衛平深知，基礎研究要求很高，必須緊盯國際先進水平。如果利用基礎研究深厚底蘊的優勢，做一些國家需求背景比較強的應用研究，可以產出更多的成果。

人造衛星、宇宙飛船里有很多重要的電子元器件。衛星在太空中飛行時受到強烈的空間電離輻射，元器件會失效。

柳衛平通過公開競聘，挑選了新課題組的帶頭人，讓一個原來做重離子核物理基礎研究的課題組轉向做電子元器件的抗輻射加固研究，如今這個方向已蓬勃發展成為國家級的抗輻射應用中心。

當年與柳衛平同窗四年的北京大學技術物理系的40 多位學友，出國的出國，經商的經商，搞研究的也早已跳出了核物理這個圈子，只有柳衛平等少數人還堅持在核物理領域的前沿探秘。

中子，是組成原子核的基本粒子之一，不帶電，很容易打進原子核內引起各種核反應。

或許，正是對中子有著深刻的理解，不知不覺中，柳衛平的人生好像也與中子有了幾分相似：做科研時，像實驗室里的高速中子，不斷去探索原子核物理的科學前沿；走上管理崗位，又像反應堆中的低速中子，引發裂變反應，要把科研人員集體的智慧引發出來。在繁忙的科研管理工作之余，柳衛平也不遺余力“擠出時間”指導團隊和學生的科研工作。