
中國(guó)科學(xué)院院士、上海光機(jī)所研究員王育竹獲評(píng)“全國(guó)敬業(yè)奉獻(xiàn)道德模范”!這一榮譽(yù)不僅是對(duì)王院士科研報(bào)國(guó)、德潤(rùn)人心的崇高褒獎(jiǎng),也是上海光機(jī)所踐行科學(xué)家精神、弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀的重要縮影!
讓我們一起走近王育竹院士的科研歷程,了解他的敬業(yè)奉獻(xiàn)事跡。這位用原子鐘鑄就科研利器、以冷原子物理定義中國(guó)科技高度的戰(zhàn)略科學(xué)家,再次贏得國(guó)家至高禮贊!
5月24日上午,嘉定區(qū)及上海光機(jī)所相關(guān)領(lǐng)導(dǎo),祝賀并慰問(wèn)王育竹院士
1955年在清華大學(xué)無(wú)線電系畢業(yè)后,王育竹受國(guó)家委派赴蘇聯(lián)科學(xué)院電子學(xué)與無(wú)線電技術(shù)研究所學(xué)習(xí)原子頻率標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)知識(shí)。在那里,按照蘇聯(lián)導(dǎo)師的決定,他獨(dú)自運(yùn)用當(dāng)時(shí)全新的光抽運(yùn)技術(shù),開始了研發(fā)原子鐘的工作。
在僅有原理沒有任何資料的條件下,王育竹要獨(dú)立面對(duì)研究過(guò)程中的重重困難,還曾經(jīng)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置爆炸而受傷,但都沒有令他產(chǎn)生過(guò)動(dòng)搖。相反,那段經(jīng)歷成為他后來(lái)研發(fā)原子鐘的寶貴財(cái)富。
王育竹在莫斯科研究生公寓
“國(guó)家需要原子鐘,那么我的責(zé)任就是做原子鐘?!蔽覈?guó)“兩彈一星”工程中導(dǎo)彈的研制與實(shí)驗(yàn)工作急需高性能原子鐘為導(dǎo)航、定位等技術(shù)提供支持,王育竹欣然領(lǐng)命。他一心想要科研報(bào)國(guó),覺得再大的困難都能克服。不論是一系列關(guān)鍵技術(shù)的誕生,還是原子鐘從實(shí)驗(yàn)裝置到工程化,他和同事們都是在一家條件環(huán)境極為有限的街道小廠中完成的。即便如此,20世紀(jì)70年代,他們研制出的我國(guó)第一臺(tái)銣原子鐘,還是在對(duì)比測(cè)試中表現(xiàn)出了不遜于德國(guó)銣原子鐘的水平。
王育竹和三代原子鐘
此后不久,當(dāng)自己團(tuán)隊(duì)研制的銣原子鐘首次隨“遠(yuǎn)望一號(hào)”和“遠(yuǎn)望二號(hào)”測(cè)量船遠(yuǎn)航,執(zhí)行導(dǎo)彈、火箭發(fā)射等飛行試驗(yàn)的測(cè)量和控制任務(wù)時(shí),王育竹充滿期待又有些擔(dān)心。直到看到《人民日?qǐng)?bào)》發(fā)布任務(wù)成功的消息,他才松了一口氣——他們的成果沒有“掉鏈子”,這讓他倍感欣慰和自豪。而后他的團(tuán)隊(duì)在原子鐘應(yīng)用方面做出了更多探索,開展了我國(guó)沿海電離層變化規(guī)律的測(cè)量,超長(zhǎng)波電臺(tái)的建立和潛艇原子鐘研制及原子時(shí)建立等。
《遠(yuǎn)望》綜合測(cè)量船獲國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng),銣原子鐘是其中主要項(xiàng)目之一
1978年,王育竹注意到國(guó)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了一篇關(guān)于“激光冷卻氣體原子”的論文。他敏感地發(fā)現(xiàn)了一個(gè)兼具理論意義和實(shí)用價(jià)值的研究領(lǐng)域:原子鐘的精確度受限于原子的熱運(yùn)動(dòng)速度,如果能降低原子的溫度,即減低原子的熱運(yùn)動(dòng)速度,那么原子鐘的精確度就會(huì)大大提高。
他認(rèn)為,如果能在這一方向上有所突破,對(duì)原子鐘的研發(fā),甚至原子物理以及基本定理的驗(yàn)證研究都有重大意義。當(dāng)時(shí),國(guó)際主流一般采用多普勒冷卻機(jī)制的路徑,但王育竹卻創(chuàng)造性地提出了將光頻移效應(yīng)應(yīng)用于激光冷卻氣體原子的物理機(jī)制和積分球漫反射激光冷卻氣體原子物理機(jī)制。
作為率先開展激光冷卻原子研究的學(xué)者,他先后發(fā)布了“積分球紅移漫反射激光冷卻氣體原子”、“序列脈沖激光冷卻氣體原子”和“利用交流施達(dá)克效應(yīng)激光冷卻氣體原子”等論文報(bào)告。這些報(bào)告在當(dāng)時(shí)的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上遭受了很多質(zhì)疑和否定。直到多年后,人們才發(fā)現(xiàn),王育竹的這些報(bào)告中的思想理念,前兩項(xiàng)與諾貝爾獎(jiǎng)獲得者菲利普斯1983年的工作相似;后一項(xiàng)與諾貝爾獎(jiǎng)獲得者朱棣文和科昂-塔洛德基在1989年提出的低于多普勒冷卻極限的冷卻機(jī)制相一致。
1979年提出的激光冷卻方案手稿
2002年3月,王育竹實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了中國(guó)第一個(gè)銣原子稀薄氣體的玻色-愛因斯坦凝聚(BEC),誕生了一個(gè)新物態(tài),使中國(guó)成為世界上第11個(gè)、亞洲第2個(gè)擁有新物態(tài)的國(guó)家。當(dāng)國(guó)際BEC網(wǎng)站上飄揚(yáng)起五星紅旗的時(shí)候,從不在意個(gè)人名利的王育竹,在那一刻表現(xiàn)得非常振奮。
國(guó)際BEC網(wǎng)站上揚(yáng)起五星紅旗
1957年11月17日,毛主席訪問(wèn)蘇聯(lián),對(duì)留蘇學(xué)生們說(shuō):“世界是你們的,也是我們的,但是歸根結(jié)底是你們的。你們青年人朝氣蓬勃,正在興旺時(shí)期,好像早晨八、九點(diǎn)鐘的太陽(yáng)。希望寄托在你們身上……”
毛主席的殷殷期許,成為王育竹畢生奮斗的動(dòng)力,他常常回憶那熱血沸騰的時(shí)刻,他后來(lái)選擇的所有研究都與國(guó)家需求密切相關(guān),無(wú)論是上世紀(jì)六七十年代直接應(yīng)用于國(guó)防的原子鐘,還是后來(lái)的冷原子研究,他的初衷都是為了獲得更高性能的原子鐘。他在上世紀(jì)末就提出了空間冷原子鐘的構(gòu)想,當(dāng)我國(guó)的科研投入可以支撐這些夢(mèng)想的時(shí)候,王育竹帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)投入空間冷原子鐘的研制,經(jīng)過(guò)十余年的磨礪,2016年,空間冷原子鐘搭載天宮二號(hào)升空,實(shí)現(xiàn)世界首臺(tái)空間冷原子鐘在軌運(yùn)行,《科學(xué)》贊譽(yù)“空間有了中國(guó)的滴答聲”。
隨著我國(guó)空間站的發(fā)射,王育竹團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步延續(xù)了我國(guó)在空間冷原子領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì):2022年,超冷原子科學(xué)柜和時(shí)頻柜冷原子微波鐘隨空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射,獲得了一系列舉世矚目的研究成果。2024年,星載積分球冷原子鐘發(fā)射升空,使我國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)用上更高性能的冷原子鐘信號(hào)。
他幾十年來(lái)在原子鐘和冷原子物理領(lǐng)域的堅(jiān)持和付出都有了最好的回報(bào),中國(guó)的太空探索為科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展提供了新的星辰大海。
如今,93歲高齡的王育竹仍然密切關(guān)注著最新的科技動(dòng)態(tài)和青年學(xué)者們的研究進(jìn)展,樂(lè)于與他們交流、分享新的觀點(diǎn),他要盡自己的力量,為中國(guó)的科技事業(yè)托起“八九點(diǎn)鐘的太陽(yáng)”。
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