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亮剑“星神”科技魂——记中国工程物理研究院激光聚变研究中心总师魏晓峰

知识分子、科学家、管理者——他将多重令人肃然起敬的身份集于一身,也正因如此,造就了一个与众不同的魏晓峰:爽朗却不失底蕴,豪直却难抵深邃,骁勇却依然善战,坚定而且执着。

说他与众不同,从他书柜里摆放的书籍就可推知一二:“狼行天下”、“狼道全集”、“亮剑生存法则”、“两代军人的对话”灯下侧影,书影斑驳中,涌动着另一副风格迥异的画面:金戈铁马,滚滚而来;星神交汇,石破天惊;狼行天下,志在报国。

“星光”装置(LF-11#激光装置)、“神光-Ⅲ”原型装置、倍频系统与传统意义的战场不同,魏晓峰是用科学功绩来展现军人般意志的“铸魂人”。

自工作以来,他先后任国家高技术某主题“固体驱动器单元技术”专题专家组副组长,任国家高技术某主题“激光驱动器总体技术”专题专家组组长,任国家高技术某主题两个专项专家组组长,任国家高技术某主题“高效高功率激光总体技术”专项专家组组长;任中物院激光聚变研究中心总工程师,同时任激光聚变研究中心S03项目所级技术负责人。

作为高技术某主题专项专家组组长,他组织开展了超高峰值功率激光总体技术、高功率固体激光驱动器总体技术以及高效高功率激光技术研究。作为总体技术负责人之一,他提出了LF-11#激光装置升级的设想,并经3年的努力,于1995年完成了该装置的升级工作,使该装置突破了原设计指标,形成了具备高功率激光穿孔、线聚焦、激光探针等先进技术的激光驱动器,成为上世纪80年代我国进行激光等离子体物理实验和高技术研究的重要驱动源。

作为主要负责人之一,他带领团队建立了国内第一台具备大口径三倍频激光打靶能力以及大纵横比线聚焦能力的星光Ⅱ激光装置,该装置成为上世纪90年代我国进行激光ICF、激光等离子体物理和高技术研究的重要驱动源。

作为课题组长及总体技术负责人,他负责组织实施了百钛瓦级超短超强脉冲激光系统(SILEX-I装置)的研制,该装置于2005年通过验收并投入运行,成为当时国内最大、国际上最先进的超短超强脉冲激光系统,使我国在该领域一跃为世界先进国家。

作为神光-Ⅲ装置研制总体技术负责人之一和项目总师,他参与组织和负责实施了“神光-Ⅲ”原型装置和“神光-Ⅲ”主机装置的设计和研制工作。其中原型装置于2007年12月通过国家验收。目前已成为我国“十一五”乃至“十二五”ICF实验研究的主力驱动器。

从事国防科研工作近三十年,魏晓峰带领他的团队所创下的奇迹数不胜数。他也因此成为我国高功率固体激光驱动器研究领域的科技骨干和学术带头人,他所率领的团队已成为国内从事该领域研究最出色的团队之一,圆满完成了多项高技术研究、国防预研和专项工程任务,为我国高功率激光装置的研究和发展做出了重要贡献。

扎根崇山峻岭——军人后代的责任感与倔强

俄国作家高尔基曾说过:“当你视工作是一种乐趣时,人生是一种享受!当你视工作是一种义务时,人生则是一种苦役。”魏晓峰是将生命融入到工作中去的人,在他看来,自己的工作是对人类、对国家具有重大意义的一份工作。

“千百年来,地球上的万物一直依靠太阳的能量繁衍生息:太阳使植物生长;动物吃植物;植物和动物脂肪埋在地下,又变成煤炭和石油;煤炭和石油是我们常用的能源??然而,人类正面临这样的危机:有预测,按照全世界现有已探明的能源储量,石油还可以开采40年,天然气可以开采64年,煤炭可以开采226年”

“资源告急,若能在有限资源殆尽之前,找出一种能取之不尽用之不竭的清洁能源,彻底解决困扰人类的能源问题,将是人类福祉。”据魏晓峰介绍,太阳的巨大能量来源于“聚变反应”,如果在可控条件下人工实现类似的聚变反应,根据海水中的氘元素含量计算,地球上蕴含的聚变能可供人类享用100多亿年,几乎是取之不尽用之不竭的!

而实现可控核聚变有两种方法,一是科学家们用托卡马克装置开展“磁约束聚变”的研究,另一条技术路线就是“激光惯性约束核聚变”。

因此,在物理学家王淦昌、王大珩的指导下,我国从上世纪60年代即开始激光惯性约束聚变的研究。钱学森曾风趣地说:“你们的事业是在地球上人造一个小太阳!”其中,关键设备是大功率的激光器。

在中国,中国工程物理研究院(简称中物院)堪称聚变能研究的“国家队”,这是一支敢于挑战艰苦环境、不断攀登科技高峰、立志开创能源新路的科研团队,他们所从事的激光惯性约束聚变事业,为人类和平利用聚变能开启了一扇大门!而魏晓峰,则是在这支“国家队”里由队员逐步成长为教练组成员之一。

熟知魏晓峰的人都知道,这位“教练”是以军人特有的责任感和胸襟来著称的。

1982年,军人家庭出身的魏晓峰一头扎进四川安县的崇山峻岭中,从此与大型固体激光驱动器结下了不解之缘。

艰苦的环境,让许多当年与他一道而来的大学生选择了不同方式的离开,而他却坚守着自己最初认定的一份承诺,将自己的一生交给了国防科技事业。

在大山深处岁月里,魏晓峰和他的同事们埋首于一件光荣而艰巨的任务:研究和运行一套现在看来古老的MOPA系统,这套系统就是大名鼎鼎的LF-11#激光装置。

LF-11#号激光装置是个庞大的装置,错综复杂的线路、纵横交错的仪器,从振荡器到靶室,从放大器到隔离装置,长长短短的部件按一定的光路排开,状若游龙。而当时激光技术工程部从事激光技术研究的人员中只有2名刚从激光技术专业毕业的大学生,其余都是核物理、脉冲功率技术专业的转行人员。对于这样一支既无基础、更无经验的队伍来说,LF-11#号激光装置的研制无疑是摆在他们面前的重大挑战。曾有来协助他们安装的国内同行临走前扔下这样一句话:“没有10到20年时间,培养不出一个合格的装置运行人员,激光装置交给你们,你们也玩不转!”

牵头这项任务的魏晓峰一听,急了,不服输的他当即涨红着脸说:“就凭你这句话,我们要是在LF-11#激光装置上干不出名堂,我每天上下班倒着走。”此后,倔强的魏晓峰开始了不屈不挠地探索。他和组里的年轻人一起,以老太太做针线活般的专注和细致,在很短的时间里,经过一次次反复摸索实验,终于全面掌握了控制激光装置输出参数的核心技术,为日后成为大型固体激光器建设领域的领军人物奠定了深厚的技术基础。

多年后,中国科学院有关专家对LF-11#号激光装置进行综合验证,他们给出的结论是:LF-11#激光器总体技术通过不断的改进,主要指标优于原设计,发挥了比预期更大的作用。其高质量的使用性能和年均一千次的高使用率已属国际先进之列。专家的评语,是对魏晓峰及他的同事们攻坚克难岁月最好的注脚。1991年,张爱萍将军来到激光运行实验室,他听完汇报,欣然提笔为这台激光装置命名为“星光”,魏晓峰所在的这个集体也因此被称为“星光人”。

然而,星光人的步履不止于此。

上世纪90年代初,国内激光领域对激光倍频系统的研制一度陷入困境,使得ICF工程前景堪忧。有人甚至这样来形容该系统与ICF工程的紧密关系:“缺了倍频系统,ICF工程恐怕难以再走下去。”而国内激光领域的研究人员对倍频系统的急切期盼之情,也确实到了“望眼欲穿”的地步。

作为以善于攻坚克难著称的激光聚变能研究“国家队”,魏晓峰及其团队再一次被推向了“风口浪尖”,时任组长张小民、副组长魏晓峰带领中物院激光聚变中心激光技术工程部精英成员自告奋勇地向单位领导表示“要啃下这块硬骨头”。

一诺千金!为着这一承诺,又一轮的“攻坚之战”开始了。接下来的两年时间里,他们日日夜夜奋战在科研前线,自主研发了多项单元技术,为攻坚闯关埋下了良好的伏笔。之后一年,终在国内率先实现了LF-11#激光装置大口径二倍频输出,其高功率倍频性能达到同期国际先进水平。并建成了国内第一台具备大口径三倍频激光打靶能力以及大纵横比线聚焦能力的星光Ⅱ激光装置,该装置成为上世纪90年代我国进行激光ICF、激光等离子体物理和高技术研究的重要驱动源,激光技术工程部从此声名鹊起。从承接任务到研究突破,仅仅用了三年时间!

艰难岁月,从被人轻看到被人称赞为是“星光人”,魏晓峰称,靠的就是责任感和倔强!

埋首尖端科技——知识分子的勇敢与自豪

世纪之交,中国下定决心要在激光驱动的可控聚变这条道路上阔步前进,开创一条新时代的长征之路!新的使命和挑战随之而来。

这千斤重担几乎在一夜之间又压在了激光技术工程部这支团队成员的肩上。

2000年,中国工程物理研究院激光聚变研究中心在时代的呼唤下应运而生,这一研究中心是在激光技术工程部的基础上成立。而此时国际国内激光驱动聚变技术形势呈风云变幻之势。

面对国际间激光驱动聚变技术成燎原之势,特别是CPA技术的发展,让各国开始了新一轮的技术竞争的局面,作为国家高技术某主题“高功率固体驱动器总体技术”专题专家组组长,中国高功率固体激光驱动器的设计和建造任务主要承担者之一,魏晓峰再一次被使命推到了风口浪尖,LF-11#激光装置已不再适应形式发展,必须尽快研制新的输出更高功率的激光装置。

落后就要挨打,深感责任重大的魏晓峰带领他的团队与时间赛起了跑。他们以无所畏惧、勇于开拓的精神,挑起了“百钛瓦级超短超强脉冲激光系统”(SILEX-I装置)的研制重任,又是一个三年,三年间“血雨腥风”,“劈荆斩浪”,多少难关,多少辛酸,都一一挺过。

宝剑锋从磨砺出,当新装置通过验收并投入运行时,成为当时国际上最先进的超短超强脉冲激光系统,使我国在该领域一跃跻身立于世界之林。

世纪之交,对中国来说还有另一件值得永久纪念的科技大事:我国历史上光学领域最宏伟的科学工程——“神光Ⅲ”原型装置项目启动。这是我国综合国力在科技领域的标志性体现,其作用和意义不亚于当年的“两弹”,必将全面带动我国相关科学技术攀登世界水平。

何其光荣,历史又一次将魏晓峰推上了前台!他成为“神光-Ⅲ”原型激光装置设计建造的组织者之一。然而,光荣有多大,重任有多重!魏晓峰心里明白,机遇面前是不得不正视的艰难和挑战:作为国内ICF领域内最大的光学建设工程,“神光Ⅲ”研究涉及激光、光学、精密机械、电子学、自动控制、洁净工程等多门学科,技术含量高、集成难度大、建造周期长。关键技术、关键工艺、关键原材料的采用取舍,挑战当今中国大功率固体激光器科学技术和工程技术的极限,挑战我国高精度光学加工制造水平极限!而国内工业基础薄弱、相关资源匮乏、在西方国家技术封锁、设备禁运的环境下,如何自力更生、自主创新建设起新一代高功率激光驱动器?是他及激光聚变研究中心研究成员等新一代“神光人”必须要深度思考的问题。

2007年,“神光人”迎来了他们职业生涯中辉煌的时刻。11月23日,“神光Ⅲ”原型装置顺利通过国家验收,高输出能力、高瞄准精度、高运行稳定性、高实验可用性的激光打靶装置从此投入运行。这台建成的装置的实验厅大小堪比八个排球场,其在十亿分之一秒内输出的能量,相当于这一刹那全国发电站总装机容量的20倍。该装置研制的成功,标志着我国成为继美国之后世界上第二个具备独立研究、自主建设新一代高功率激光驱动器能力的国家,使我国在该领域跻身世界先进国家行列,成为我国大型激光装置建设的里程碑!

“‘神光-Ⅲ’原型装置的成功,标志着我国在大型复杂高功率驱动器建设的道路上拥有了无与伦比的竞争力,终于闯进了和美国人并驾齐驱的时代,铸造了中国ICF领域独立创新、自强不屈之魂!”而魏晓峰则是站在高科技云端上铸造不屈形象的代表人物之一。

同样是2007年,重大科技专项、国内ICF领域内最大的光学工程“神光Ⅲ”主机激光装置设计建造工作全面铺开。又一个“珠穆朗玛峰”摆在这支光荣的团队面前!魏晓峰带领着研究团队,联合国内十几家优势单位组成的强有力的设计团队,潜心研究,勇于探索,凭着多年设计运行建设大型激光装置积累的宝贵经验,组织科学技术研讨,经过数不清的日日夜夜,攻克了高精密、高稳定性和超级洁净闭环、电磁干扰等一个个工程技术难关,形成设计报告257册,工程设计图纸12868张,文档图表650份,建立各种技术标准、规范文件22份,设计中众多的创新和“第一次”开创了我国独立自主完成大型复杂高功率激光装置工程设计的先河。

“从出生开始,我是听着部队的军号声长大的。对自己的信仰,对军人的信仰,对祖国的信仰,让我不再惧怕任何困难。当一个人有了强大的信仰作为后盾,就会不再惧怕战斗,勇敢拿起武器,去承担起‘铸国防基石,做民族脊梁’的光荣任务。”魏晓峰的话掷地有声。

值得一提的是,通过相关科研与工程任务的实施,特别是“十一五”科学技术攻关以及“神光Ⅲ”原型装置建设,激光聚变研究中心凝练了一批热爱国防科技事业的优秀人才,培养了一批层次完善的科研技术人才,涌现了一批拔尖的学科带头人和年轻科研骨干,在学术和技术梯队中形成骨干力量和优秀拔尖人才结构,尤其培养和造就了一批中青年领军人物,把良好的发展环境转化为强大的发展动力,把潜在的发展基础转化为现实的发展实力,造就了一支具有较强应用基础研究创新能力、工程技术攻关能力、科学技术发展适应能力的高水平职工队伍。队伍已有百余人的规模,平均年龄仅30岁。与魏晓峰一样,他们既有军人所特有的刚强意志和严明的纪律也有研究人员所特有的钻研精神。

对年轻人,魏晓峰总是投入深切的感情,作为博士生导师,他每年只招收1-2名学生。“对年轻人的培养要负责任,现在的年轻人大多数知识结构完善、理论功底扎实,但是欠缺静下心来长期埋首科研的耐性和为国为民的责任心。”为此,他总结了“六字真经”,作为对年轻人的警醒,六字即:学习、开拓、担当。学习包括对知识的学习和对人生观、为人处世的学习;开拓即创新;担当即用于承担责任,爱国爱民的深切情怀。

除此之外,魏晓峰还有一个法宝:“做任何事情都不能先生畏惧,敌人再强,我亮着剑,如果我输了,但虽死犹荣。”

“我希望新一代的年轻人能更快的成长起来,有朝一日能够真正地做到独当一面!”殷殷期盼,情浓似海。而令人欣慰的是,沿着老一辈科研工作者的足迹,四川省绵阳市中国工程物理研究院激光聚变研究中心新生代正信心满满地阔步向前,正如他们诗中所描述的:“激光聚变四十年,气壮山河美画卷。筚路蓝缕奋斗史,旷古壮举收眼前。凭栏沉吟且放眼,聚变曙光红满天。披星戴月多努力,昂首阔步世界前!”

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